JP2011101281A - Radio communication system - Google Patents

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Yoshitaka Osawa
義孝 大澤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To recognize the construction state of a tree structure from the outside. <P>SOLUTION: From a router 2 or an end device 3, a set of own identifier and network address is cyclically reported as device information to a coordinator 1. In the coordinator 1, when predetermined time elapses without change in the set of the identifier and the network address, whose notification is performed as the device information, the connection state of a device of the notification origin of the device information is determined as "stable connection" and the determined connection state is written in a memory. Thus, depending on whether all the devices configuring the tree structure are turned to the "stable connection", whether the optimization of the tree structure has been completed can be recognized from the outside. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

この発明は、ツリー構造の無線通信システムに関するものである。   The present invention relates to a radio communication system having a tree structure.

近年、無線通信を利用して、環境計測・監視・制御などを行うシステムが増加している。この環境計測・監視・制御などを行う無線通信システムでは、対象エリアが比較的広い、又は、対象エリア内に無線通信の障害物が多々存在する場合が多い。このような場合、対象エリアをカバーするためには、受信器と送信器の設置位置や電波状況等の環境により直接通信できなくても、他のデバイスを中継して通信を行うことができる無線通信ネットワークを利用することが有利である。   In recent years, systems that perform environmental measurement, monitoring, control, and the like using wireless communication are increasing. In a wireless communication system that performs environmental measurement, monitoring, control, and the like, there are many cases where the target area is relatively wide or there are many obstacles for wireless communication in the target area. In such a case, in order to cover the target area, even if it is not possible to communicate directly depending on the environment such as the installation position of the receiver and the transmitter and the radio wave condition, it is possible to perform communication by relaying other devices. It is advantageous to use a communication network.

この種の無線通信ネットワークとして、ジグビー(Zigbee(登録商標))プロトコルを利用した無線通信ネットワークが考えられている(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。以下、このジグビープロトコルを利用した無線通信ネットワークをジグビーネットワークと呼ぶ。   As this type of wireless communication network, a wireless communication network using a Zigbee (registered trademark) protocol is considered (for example, see Patent Document 1 and Patent Document 2). Hereinafter, a wireless communication network using the ZigBee protocol is referred to as a ZigBee network.

ジグビーネットワークは、ツリー構造の無線通信ネットワークであり、次のような3種類のデバイスによって構成される。
〔デバイスA(ノードA)〕
コーディネータと呼ばれ、ネットワークの基層(最上位)に唯一存在し、下位のデバイスと接続通信でき、ネットワーク内の全てのデバイスに対して命令するとともに、各デバイス固有の情報および各デバイスから送られてくる情報の収集を統括する。また、ネットワーク全体の総合親局の役割を果たすとともに、自己と親子の接続関係(以下、単に親子関係と呼ぶ)を結ぶデバイスにアドレス(ネットワークアドレス)を付番する。
The ZigBee network is a tree-structured wireless communication network, and is composed of the following three types of devices.
[Device A (Node A)]
It is called the coordinator and exists only in the base layer (top layer) of the network, can communicate with the lower level devices, commands all devices in the network, and sends information specific to each device and sent from each device. Supervises the collection of information coming. In addition to acting as an overall master station for the entire network, an address (network address) is assigned to a device that connects the connection relationship between itself and the parent and child (hereinafter simply referred to as parent-child relationship).

〔デバイスB(ノードB)〕
ルータと呼ばれ、コーディネータよりも下層に存在し、上位のデバイスおよび下位のデバイスと接続通信でき、コーディネータからの命令を受けるとともに、下位のデバイス(ルータ、又はエンドデバイス)を接続することができ、それらデバイスに対しては局地的な親局の役割を果たす。また、自己と親子関係を結ぶデバイスにアドレス(ネットワークアドレス)を付番する。
[Device B (Node B)]
It is called a router, exists below the coordinator, can connect and communicate with higher-level devices and lower-level devices, receives commands from the coordinator, and can connect lower-level devices (routers or end devices) It acts as a local master station for these devices. Also, an address (network address) is assigned to a device that has a parent-child relationship with itself.

〔デバイスC(ノードC)〕
エンドデバイスと呼ばれ、ネットワークの各枝の末端(最下位)に存在し、上位のデバイスと接続通信でき、他のデバイスの親局にはならない。例えば、空調制御システムでは、温度センサや湿度センサなどのセンサがエンドデバイスとされる。
[Device C (Node C)]
It is called an end device, exists at the end (lowest level) of each branch of the network, can connect and communicate with an upper device, and does not become a master station of another device. For example, in an air conditioning control system, a sensor such as a temperature sensor or a humidity sensor is an end device.

なお、ジグビーネットワークの各デバイスには、接続可能な下位のデバイスの最大個数Cmと、ツリー構造の階層の最深度(ツリー構造の最大階層)Lmがネットワークパラメータとして定められる。   For each device of the ZigBee network, the maximum number Cm of lower-level devices that can be connected and the deepest depth of the tree structure hierarchy (maximum hierarchy of the tree structure) Lm are determined as network parameters.

図17にジグビーネットワークの単純な例を示す。同図において、1は最上位(第0層)に位置するコーディネータ、2−1,2−2はコーディネータ1の下層(第1層)に位置するルータ、2−3〜2−6はルータ2−1〜2−2の下層(第2層)に位置するルータ、3−1〜3−8はルータ2−3〜2−6の下層(第3層(最下位))に位置するエンドデバイスである。   FIG. 17 shows a simple example of a ZigBee network. In the figure, 1 is a coordinator located at the highest level (0th layer), 2-1 and 2-2 are routers located below the coordinator 1 (first layer), and 2-3 to 2-6 are routers 2. Routers located in the lower layer (second layer) of 2-1 to 2-2, 3-1 to 3-8 are end devices located in the lower layer (third layer (lowest layer)) of the routers 2-3 to 2-6 It is.

この例において、コーディネータ1およびルータ2に接続可能な下位のデバイスの最大個数CmはともにCm=2とされ、ツリー構造の最大階層LmはLm=3とされており、コーディネータ1の識別子は#0、ルータ2−1〜2−6の識別子は#1〜#6、エンドデバイス3−1〜3−8の識別子は#7〜#14として設定されているものとする。これらの識別子#0〜#14は、デバイス毎に固有に定められたものであり、変わることはない。また、このジグビーネットワークにおいて、コーディネータ1には、ネットワーク全体に対して付番可能なアドレスとしてアドレスブロックAD0〜AD14が定められ、このアドレスブロックのうち「AD0」が自己のアドレスとして割り当てられるものとする。   In this example, the maximum number Cm of lower-level devices connectable to the coordinator 1 and the router 2 is Cm = 2, the maximum hierarchy Lm of the tree structure is Lm = 3, and the identifier of the coordinator 1 is # 0. The identifiers of the routers 2-1 to 2-6 are set as # 1 to # 6, and the identifiers of the end devices 3-1 to 3-8 are set as # 7 to # 14. These identifiers # 0 to # 14 are uniquely determined for each device and do not change. In this ZigBee network, the coordinator 1 is defined with address blocks AD0 to AD14 as addresses that can be assigned to the entire network, and among these address blocks, “AD0” is assigned as its own address. .

コーディネータ1に対して、ルータ2−1を接続する場合、ルータ2−1をコーディネータ1に近づけて電源をオンとする。すると、ルータ2−1からコーディネータ1へアソシエイト(参加申請)と呼ばれる接続要求(以下、アソシエイト接続要求と呼ぶ)が送られる。コーディネータ1は、ルータ2−1からのアソシエイト接続要求を受けて、ルータ2−1に対してアドレスAD1を割り当てるとともに、ルータ2−1の識別子#1とルータ2−1に割り当てたアドレスAD1とを対応づけて親子関係有り(「○」)として接続情報テーブルT0に書き込む。また、ルータ2−1へ、下位のデバイスへ付番可能なアドレスとして、アドレスAD1を含むアドレスブロック「AD1〜AD7」を送る。   When connecting the router 2-1 to the coordinator 1, the router 2-1 is brought close to the coordinator 1 and the power is turned on. Then, a connection request called “association (participation application)” (hereinafter referred to as “associate connection request”) is sent from the router 2-1 to the coordinator 1. In response to the associate connection request from the router 2-1, the coordinator 1 assigns the address AD1 to the router 2-1, and assigns the identifier # 1 of the router 2-1 and the address AD1 assigned to the router 2-1. Correspondingly, it is written in the connection information table T0 as having a parent-child relationship (“◯”). In addition, address blocks “AD1 to AD7” including the address AD1 are sent to the router 2-1 as addresses that can be assigned to lower devices.

次に、ルータ2−2をコーディネータ1に近づけて電源をオンとすると、ルータ2−2からコーディネータ1へアソシエイト接続要求が送られる。コーディネータ1は、ルータ2−2からのアソシエイト接続要求を受けて、ルータ2−2に対してアドレスAD8を割り当てるとともに、ルータ2−2の識別子#2とルータ2−2に割り当てたアドレスAD8とを対応づけて親子関係有りとして接続情報テーブルT0に書き込む。また、ルータ2−2へ、下位のデバイスへ付番可能なアドレスとして、アドレスAD8を含むアドレスブロック「AD8〜AD14」を送る。   Next, when the router 2-2 is brought close to the coordinator 1 and the power is turned on, an associate connection request is sent from the router 2-2 to the coordinator 1. Upon receiving the associate connection request from the router 2-2, the coordinator 1 assigns the address AD8 to the router 2-2, and assigns the identifier # 2 of the router 2-2 and the address AD8 assigned to the router 2-2. Corresponding data is written in the connection information table T0 as having a parent-child relationship. Further, the address block “AD8 to AD14” including the address AD8 is sent to the router 2-2 as an address that can be assigned to the lower device.

ルータ2−3をルータ2−1に近づけて電源をオンとすると、ルータ2−3からルータ2−1へアソシエイト接続要求が送られる。ルータ2−1は、ルータ2−3からのアソシエイト接続要求を受けて、ルータ2−3に対してアドレスAD2を割り当てるとともに、ルータ2−3の識別子#3とルータ2−3に割り当てたアドレスAD2とを対応づけて親子関係有りとして接続情報テーブルT1に書き込む。また、ルータ2−3へ、下位のデバイスへ付番可能なアドレスとして、アドレスAD2を含むアドレスブロック「AD2〜AD4」を送る。   When the router 2-3 is brought close to the router 2-1 and the power is turned on, an associate connection request is sent from the router 2-3 to the router 2-1. Upon receiving the associate connection request from the router 2-3, the router 2-1 assigns the address AD2 to the router 2-3, and also assigns the identifier # 3 of the router 2-3 and the address AD2 assigned to the router 2-3. Are written in the connection information table T1 as having a parent-child relationship. In addition, address blocks “AD2 to AD4” including the address AD2 are sent to the router 2-3 as addresses that can be assigned to lower devices.

エンドデバイス3−1をルータ2−3に近づけて電源をオンとすると、エンドデバイス3−1からルータ2−3へアソシエイト接続要求が送られる。ルータ2−3は、エンドデバイス3−1からのアソシエイト接続要求を受けて、エンドデバイス3−1に対してアドレスAD3を割り当てるとともに、エンドデバイス3−1の識別子#7とエンドデバイス3−1に割り当てたアドレスAD3とを対応づけて親子関係有りとして接続情報テーブルT1に書き込む。以下、同様にして、各デバイスにアドレスが割り当てられる。   When the end device 3-1 is brought close to the router 2-3 and the power is turned on, an associate connection request is sent from the end device 3-1 to the router 2-3. The router 2-3 receives the associate connection request from the end device 3-1, assigns the address AD3 to the end device 3-1, and assigns the identifier # 7 of the end device 3-1 to the end device 3-1. The assigned address AD3 is associated and written in the connection information table T1 as having a parent-child relationship. Hereinafter, similarly, an address is assigned to each device.

なお、上述において、例えばエンドデバイス3−1をルータ2−3に近づけて電源をオンとする動作は、エンドデバイス3−1(子デバイス)の電波到達圏内(自己の通信圏内)にルータ2−3(親デバイスの候補)を位置させて電源をオンとする動作を意味するものであり、エンドデバイス3−1は自己の通信圏内の一番近い位置にある親デバイスの候補としてルータ2−3と親子関係を結ぶ。他の子デバイスも同様にして自己の通信圏内の一番近い位置にある親デバイスの候補と親子関係を結ぶ。   In the above description, for example, the operation of bringing the end device 3-1 close to the router 2-3 and turning on the power is the router 2-within the radio wave reachable range (self communication range) of the end device 3-1 (child device). 3 (parent device candidate) is positioned and the power is turned on, and the end device 3-1 is considered as the closest parent device candidate in its communication range as the router 2-3. And parent-child relationship. Similarly, other child devices establish a parent-child relationship with the parent device candidate closest to the communication range of the other child device.

このジグビーネットワークでは、例えば、ルータ2−1(親デバイス)とルータ2−3(子デバイス)との間の伝送路に電波障害などが発生した場合、ルータ2−3からの情報がルータ2−1で受信できなくなる。例えば、図18(a)に示すように、ルータ2−2がルータ2−3の電波到達圏内の一番近い位置にあり、ルータ2−2が下位のデバイスとの親子関係を未だ結んでいないものとする。ここで、ルータ2−1とルータ2−3との間の伝送路に電波障害などが発生すると、ルータ2−3は、切断(電源オフ)、再接続(電源オン)を行う。ルータ2−3の電源がオフ(切断)とされると、ルータ2−3に割り当てられたアドレスAD2および接続情報テーブルT1の内容が消失する。続いて、ルータ2−3の電源がオン(再接続)とされると、ルータ2−3とルータ2−2との間で親子関係が結ばれる。   In this ZigBee network, for example, when a radio wave failure occurs in the transmission path between the router 2-1 (parent device) and the router 2-3 (child device), the information from the router 2-3 is transferred to the router 2- 1 will not be received. For example, as shown in FIG. 18A, the router 2-2 is in the closest position within the radio wave coverage area of the router 2-3, and the router 2-2 has not yet formed a parent-child relationship with a lower device. Shall. Here, when a radio wave failure or the like occurs in the transmission path between the router 2-1 and the router 2-3, the router 2-3 performs disconnection (power off) and reconnection (power on). When the power of the router 2-3 is turned off (disconnected), the contents of the address AD2 and the connection information table T1 assigned to the router 2-3 are lost. Subsequently, when the power source of the router 2-3 is turned on (reconnected), a parent-child relationship is established between the router 2-3 and the router 2-2.

これにより、図18(b)に示すように、ルータ2−2の接続情報テーブルT1にルータ2−3との親子関係を示す接続情報が書き込まれ、ルータ2−3にルータ2−2から新たなアドレスAD9が割り当てられ、ルータ2−2がルータ2−3の新たな親デバイスとなる。また、エンドデバイス3−1および3−2も、ルータ2−3との通信が不可能となるため、切断、再接続を行い、ルータ2−3との間で再度親子関係を結ぶ。これにより、ルータ2−3の接続情報テーブルT1にエンドデバイス3−1および3−2との親子関係を示す接続情報が書き込まれ、ルータ2−3からエンドデバイス3−1および3−2に新たなアドレスAD10およびAD11が割り当てられる。このようにして、親デバイスと子デバイスとの間の伝送路に電波障害などが発生した場合、自動的にツリー構造の組み替えが行われる。   As a result, as shown in FIG. 18B, the connection information indicating the parent-child relationship with the router 2-3 is written in the connection information table T1 of the router 2-2, and new information from the router 2-2 is written into the router 2-3. Address AD9 is assigned, and the router 2-2 becomes a new parent device of the router 2-3. Further, since the end devices 3-1 and 3-2 cannot communicate with the router 2-3, the end devices 3-1 and 3-2 are disconnected and reconnected, and the parent-child relationship is established again with the router 2-3. As a result, the connection information indicating the parent-child relationship with the end devices 3-1 and 3-2 is written in the connection information table T1 of the router 2-3, and is newly transmitted from the router 2-3 to the end devices 3-1 and 3-2. Addresses AD10 and AD11 are assigned. In this way, when a radio wave interference or the like occurs in the transmission path between the parent device and the child device, the tree structure is automatically rearranged.

なお、図17には単純な例を示したが、実際には最上位のコーディネータ1と最下位のエンドデバイス3との間にはルータ2がさらに何層も位置し、ルータ2の数やエンドデバイス3の数も増大し、大規模なネットワークとされる。   Although a simple example is shown in FIG. 17, in reality, there are many layers of routers 2 between the highest level coordinator 1 and the lowest level end device 3. The number of devices 3 also increases, and the network is large.

特開2006−5928号公報JP 2006-5928 A 特開2006−42370号公報JP 2006-42370 A

上述したように、ジグビーネットワークにおいて、親デバイスは、自デバイスに接続した子デバイスに対してある範囲のアドレスを割り当て、子デバイスは、さらに自デバイスに接続した子デバイスに対して、割り当てられたアドレス範囲の中からあるアドレス範囲を割り当てる。この場合、アドレス範囲が有限であるため、ツリー構造の階層の深さは、アドレス総数とデバイスに接続することのできる下位のデバイス数をパラメータとした関数によって求まる有限の値までしかとることができない。このため、ジグビーネットワークの各デバイスには、接続可能な下位のデバイスの最大個数Cmと、ツリー構造の階層の最深度(ツリー構造の最大階層)Lmがネットワークパラメータとして定められる。   As described above, in the ZigBee network, the parent device assigns a range of addresses to the child device connected to the own device, and the child device further assigns the assigned address to the child device connected to the own device. Assign an address range from the range. In this case, since the address range is finite, the hierarchical depth of the tree structure can only take a finite value obtained by a function using the total number of addresses and the number of lower devices that can be connected to the device as parameters. . For this reason, for each device of the ZigBee network, the maximum number Cm of subordinate devices that can be connected and the maximum depth of the tree structure hierarchy (maximum tree structure hierarchy) Lm are determined as network parameters.

しかしながら、従来のジグビーネットワークにおいて、例えば、そのツリー構造に新たに接続されるデバイスは、「上位のデバイスの下位のデバイスの接続数が最大個数Cmを超えない」、「自己のデバイスがツリー構造の階層の最深度Lmを超えない」という制約を満たすことを条件として、自己の通信圏内の一番近い位置にある上位のデバイスと親子関係を結ぶので、ネットワークのツリー構造内で、各末端に位置するデバイス(末端デバイス)の階層の偏りや各上位のデバイスに接続されている下位のデバイスの数の偏りが生じる。   However, in a conventional ZigBee network, for example, a device newly connected to the tree structure is “the number of connections of the lower device of the upper device does not exceed the maximum number Cm”, “the device of its own is of the tree structure Since the parent-child relationship is established with the uppermost device in the closest communication range on the condition that the restriction of “the maximum depth Lm of the hierarchy is not exceeded”, it is positioned at each end in the network tree structure. The bias of the device (end device) hierarchy and the number of lower devices connected to each higher device occur.

例えば、図19(a)に示すようなジグビーネットワークのツリー構造に、エンドデバイス3−1が新たに接続されるものとする。なお、このジグビーネットワークにおいて、そのネットワークパラメータはCm=3、Lm=4であるものとする。   For example, it is assumed that the end device 3-1 is newly connected to a tree structure of a ZigBee network as shown in FIG. In this ZigBee network, the network parameters are Cm = 3 and Lm = 4.

この例において、エンドデバイス3−1の通信圏内には、ルータ2−3−2−8が位置している。この場合、エンドデバイス3−1は、自己の通信圏内の一番近い位置にあるルータ2−7に接続され(図19(b))、ツリー構造中の第4層(最大階層)に位置し、ツリー構造内で末端デバイスの階層の偏りや各上位のデバイスに接続されている下位のデバイスの数の偏りが生じることになる。   In this example, the router 2-3-2-8 is located in the communication area of the end device 3-1. In this case, the end device 3-1 is connected to the router 2-7 located closest to the communication range of the end device 3-1 (FIG. 19B) and is located at the fourth layer (maximum hierarchy) in the tree structure. In the tree structure, there is a bias in the hierarchy of end devices and a bias in the number of lower devices connected to each higher device.

すなわち、図19(b)におけるツリー構造において、末端デバイスはルータ2−4,2−6,2−8およびエンドデバイス3−1となるが、ルータ2−4は第2層、ルータ2−6,2−8は第3層、エンドデバイス3−1は第4層に位置し、これらデバイスに階層の偏りが生じる。また、図19(b)の例では、顕著には表れていないが、例えばルータ2−3に下位のデバイスが3個接続されたりすることもあり、各上位のデバイスに接続されている下位のデバイスの数の偏りが生じる。   That is, in the tree structure in FIG. 19B, the end devices are the routers 2-4, 2-6, 2-8, and the end device 3-1, but the router 2-4 is the second layer, the router 2-6. , 2-8 are located in the third layer, and the end device 3-1 is located in the fourth layer. Further, in the example of FIG. 19B, although not remarkably, for example, three lower devices may be connected to the router 2-3, for example, and the lower devices connected to each upper device may be connected. There is a bias in the number of devices.

このようなツリー構造の偏りが生じると、ツリー構造に偏りが生じていなければネットワークに接続できるデバイスが、「上位のデバイスの下位のデバイスの接続数が最大個数Cmを超えない」、「自己のデバイスがツリー構造の階層の最深度Lmを超えない」という制約にかかって、ネットワークに接続することができない虞れが生じたり、ネットワークに接続されるデバイスの数が設計上の接続可能なデバイス数よりも少ない台数となってしまうという問題が発生する。   When such a tree structure bias occurs, a device that can be connected to the network if the tree structure is not biased is “the number of connections of the lower device of the upper device does not exceed the maximum number Cm”, “ Depending on the restriction that “the device does not exceed the minimum depth Lm of the tree structure hierarchy”, there is a possibility that the device cannot be connected to the network, or the number of devices that can be connected to the network is the number of devices that can be connected by design. The problem that the number becomes smaller than that occurs.

このような問題を解決するために、本出願人は、ツリー構造中の上位のデバイスとの接続時や接続中の再接続時、最適化動作として、自己の通信圏内に位置する親ノード機能を有するデバイスからそのデバイスが位置している現在の階層およびそのデバイスに直接接続されている下位のデバイスの数を読み出し、直接接続されている下位のデバイスの数が上記の最大個数Cm未満であって、位置している現在の階層が最も浅いデバイスをツリー構造における最適な接続先デバイスとして決定し、その決定した接続先デバイスとの接続(接続中であれば再接続)を行う接続方式を考えている。このような接続方式とすることにより、自動的に最適なツリー構造を持つネットワークを構築することができる。   In order to solve such a problem, the applicant assigns a parent node function located within his communication range as an optimization operation at the time of connection with a higher-level device in the tree structure or at the time of reconnection during connection. The current hierarchy in which the device is located and the number of lower devices directly connected to the device are read from the device having the number, and the number of lower devices directly connected is less than the maximum number Cm. Consider a connection method that determines the device with the shallowest current hierarchy as the optimal connection destination device in the tree structure, and connects to the determined connection destination device (reconnects if connected) Yes. By adopting such a connection method, a network having an optimal tree structure can be automatically constructed.

しかしながら、上述した最適化動作(ツリー構造における最適な接続先デバイスを決定しそのデバイスとの接続を行う動作)はデバイスとの接続後も定周期で行われており、その最適化動作によって接続先デバイスが自動的に切り替えられることがあるため、現状のツリー構造の構築状態を外部から把握することができない。特に、ネットワークの立ち上げ時やデバイスの追加時には、全てのデバイスが接続されたこと、あるいはネットワークが安定したことを確認してから制御を開始する必要があり、そのためにはツリー構造の最適化が完了したことを把握する必要がある。   However, the above-described optimization operation (operation for determining an optimum connection destination device in the tree structure and connecting to the device) is performed at a fixed period after connection with the device, and the connection destination is determined by the optimization operation. Since the device may be automatically switched, it is impossible to grasp the current construction state of the tree structure from the outside. In particular, when starting up a network or adding devices, it is necessary to start control after confirming that all devices are connected or that the network is stable. I need to know when it's done.

本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、ツリー構造の構築状態を外部から把握できるようにすることが可能な無線通信システムを提供することにある。   The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a radio communication system capable of grasping the construction state of the tree structure from the outside. is there.

このような目的を達成するために本発明は、最上位に常に位置する第1のデバイスと、各枝の最下位に常に位置する第2のデバイスと、第1のデバイスよりも下位であって、第2のデバイスよりも上位に位置する第3のデバイスとを備えるツリー構造の無線通信システムにおいて、第2および第3のデバイスに、最適化動作として、自己の通信圏内に位置する第1および第3のデバイスが位置している現在の階層とそのデバイスに直接接続されている下位のデバイスの数とに基づいてツリー構造における最適な接続先デバイスを決定し、その決定した接続先デバイスとの接続を行うツリー構造最適化手段と、自己の識別子とツリー構造における接続位置によって動的に付与されるネットワークアドレスとの組をデバイス情報として記憶するデバイス情報記憶手段と、デバイス情報記憶手段が記憶しているデバイス情報を第1のデバイスに周期的に通知するデバイス情報通知手段とを設け、第1のデバイスに、第2および第3のデバイスから周期的に通知されてくるデバイス情報に基づいてツリー構造における各デバイスの接続状態を判断するデバイス接続状態判断手段と、デバイス接続状態判断手段によって判断された各デバイスの接続状態を記憶するデバイス接続状態記憶手段とを設けたものである。   In order to achieve such an object, the present invention includes a first device that is always located at the top, a second device that is always located at the bottom of each branch, and a lower level than the first device. In a tree-structured wireless communication system comprising a third device positioned higher than the second device, the first and second devices located within the communication range of the second and third devices as optimization operations Based on the current hierarchy in which the third device is located and the number of lower-level devices directly connected to the device, the optimum connection destination device in the tree structure is determined, and the determined connection destination device A device that stores, as device information, a set of a tree structure optimizing means for connection and a network address dynamically assigned by the connection position in the tree structure. Device information storage means and device information notification means for periodically notifying device information stored in the device information storage means to the first device, the first device from the second and third devices Device connection status determination means for determining the connection status of each device in the tree structure based on periodically notified device information, and device connection status for storing the connection status of each device determined by the device connection status determination means And storage means.

この発明において、第2および第3のデバイスは、自己の識別子とネットワークアドレスとの組をデバイス情報として第1のデバイスに周期的に通知し、第1のデバイスは、第2および第3のデバイスから周期的に通知されてくるデバイス情報に基づいてそのデバイスの接続状態を判断し、その判断した各デバイスの接続状態を記憶する。例えば、デバイス情報が通知されてきた場合、そのデバイス情報中の識別子をチェックし、その識別子がデバイス接続状態記憶手段に記憶されていなかった場合、そのデバイス情報の通知元のデバイスの接続状態を「通常接続」と判断し、この判断した接続状態をそのデバイス情報と対応づけてデバイス接続状態記憶手段に記憶する。また、デバイス情報が通知されてきた場合、そのデバイス情報中の識別子をチェックし、その識別子がデバイス接続状態記憶手段に記憶されていた場合、そのデバイス情報中の識別子とネットワークアドレスとの組み合わせをチェックし、デバイス接続状態記憶手段に記憶されていない組み合わせであった場合、そのデバイス情報の通知元のデバイスの接続状態を「通常接続」と判断し、この判断した接続状態をそのデバイス情報と対応づけてデバイス接続状態記憶手段に記憶する。また、デバイス接続状態記憶手段に記憶されているデバイス情報に、そのデバイス情報中の識別子が最後に通知されてからの時間が所定時間を経過したデバイス情報があった場合、そのデバイス情報とともにそのデバイス情報と対応づけられている接続状態を削除する。また、デバイス接続状態記憶手段に記憶されているデバイス情報に、そのデバイス情報中の識別子とネットワークアドレスとの組み合わせが所定時間以上変化しないデバイス情報があった場合、そのデバイス情報の通知元のデバイスの接続状態を「安定接続」と判断し、そのデバイス情報に対応づけて記憶されている接続状態を更新する。   In the present invention, the second and third devices periodically notify the first device of the pair of the identifier and the network address as device information, and the first device is the second and third devices. The connection state of the device is determined based on the device information periodically notified from, and the determined connection state of each device is stored. For example, when device information is notified, the identifier in the device information is checked. When the identifier is not stored in the device connection state storage unit, the connection state of the device that is the notification source of the device information is changed to “ “Normal connection” is determined, and the determined connection state is associated with the device information and stored in the device connection state storage unit. Also, when device information is notified, the identifier in the device information is checked. When the identifier is stored in the device connection state storage means, the combination of the identifier in the device information and the network address is checked. If the combination is not stored in the device connection state storage unit, the connection state of the device that is the source of the device information is determined as “normal connection”, and the determined connection state is associated with the device information. And stored in the device connection state storage means. In addition, when the device information stored in the device connection state storage means includes device information that has passed a predetermined time since the identifier in the device information was last notified, the device information and the device information are stored. Delete the connection status associated with the information. If the device information stored in the device connection state storage means includes device information in which the combination of the identifier and the network address in the device information does not change for a predetermined time or more, the device information notification source device The connection state is determined as “stable connection”, and the connection state stored in association with the device information is updated.

本発明において、第1のデバイスに、ツリー構造を構成する第2および第3のデバイスとして登録されたデバイスの識別子を記憶する識別子記憶手段と、デバイス接続状態記憶手段に記憶されている各デバイスの接続状態に基づいて現在のツリー構造の構築状態を判断するツリー構造構築状態判断手段とを設けるようにしてもよい。この場合、ツリー構造構築状態判断手段では、識別子記憶手段に記憶されている識別子の全てについて、その識別子とネットワークアドレスとの組がデバイス接続状態記憶手段に記憶されており、かつその識別子とネットワークアドレスとの組に対応づけて記憶されている接続状態が全て「安定接続」である場合、ツリー構造の構築状態を最適化が完了している状態と判断し、識別子記憶手段に記憶されている識別子の全てについて、その識別子とネットワークアドレスとの組がデバイス接続状態記憶手段に記憶されているが、その識別子とネットワークアドレスとの組に対応づけて記憶されている接続状態に1つでも「通常接続」がある場合、ツリー構造の構築状態を最適化が完了していない状態と判断し、識別子記憶手段に記憶されている識別子の1つでも、その識別子とネットワークアドレスとの組がデバイス接続状態記憶手段に記憶されていない場合、ツリー構造の構築状態を接続されていないデバイスが存在する状態と判断するようにする。   In the present invention, identifier storage means for storing identifiers of devices registered as second and third devices constituting the tree structure in the first device, and each device stored in the device connection state storage means You may make it provide the tree structure construction state judgment means which judges the construction state of the present tree structure based on a connection state. In this case, in the tree structure construction state determination means, for all of the identifiers stored in the identifier storage means, a pair of the identifier and the network address is stored in the device connection state storage means, and the identifier and the network address When all the connection states stored in association with the pair are “stable connection”, the construction state of the tree structure is determined as the state in which the optimization is completed, and the identifier stored in the identifier storage unit For all of the above, the pair of the identifier and the network address is stored in the device connection state storage means. However, at least one “normal connection” is stored in the connection state stored in association with the pair of the identifier and the network address. ”, It is determined that the construction state of the tree structure has not been optimized, and is stored in the identifier storage means. Even one identifier, set with its identifier and network address may not be stored in the device connection state storage means, so as to determine the state devices that are not connected to the build state of the tree structure is present.

また、本発明において、外部からの通知要求を受け付けてデバイス接続状態記憶手段に記憶されている各デバイスの接続状態を外部に通知するようにしてもよく、外部からの通知要求を受け付けてツリー構造構築状態手段の判断結果を外部に通知するようにしてもよい。   In the present invention, a notification request from the outside may be received to notify the connection status of each device stored in the device connection status storage means to the outside. The determination result of the construction state means may be notified to the outside.

本発明によれば、第1のデバイスにおいて、第2および第3のデバイスから周期的に通知されてくるデバイス情報に基づいてそのデバイスの接続状態を判断し、その判断した各デバイスの接続状態を記憶するようにしたので、例えば、デバイス情報として通知されてくる識別子とネットワークアドレスとの組み合わせに変化がなく、所定の時間が経過した場合に、そのデバイス情報の通知元のデバイスの接続状態を「安定接続」と判断するなどして、現状のツリー構造の構築状態を外部から把握できるようにすることが可能となる。   According to the present invention, the first device determines the connection state of the device based on the device information periodically notified from the second and third devices, and determines the connection state of each determined device. For example, when there is no change in the combination of the identifier notified as device information and the network address and a predetermined time has passed, the connection state of the device that is the notification source of the device information is changed to “ For example, it is possible to determine the current tree structure construction state from the outside by determining “stable connection”.

本発明に係る無線通信システムの一実施の形態として構築中のジグビーネットワークのツリー構造の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the tree structure of the ZigBee network under construction as one embodiment of the radio communications system concerning the present invention. このジグビーネットワークのツリー構造にエンドデバイスが接続された状態を示す図である。It is a figure which shows the state by which the end device was connected to the tree structure of this ZigBee network. このジグビーネットワークに用いるコーディネータの概略的なブロック図である。It is a schematic block diagram of the coordinator used for this ZigBee network. このジグビーネットワークに用いるルータの概略的なブロック図である。It is a schematic block diagram of the router used for this ZigBee network. このジグビーネットワークに用いるエンドデバイスの概略的なブロック図である。It is a schematic block diagram of the end device used for this ZigBee network. コーディネータにおける下位デバイスからのデバイス情報の通知時の処理を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the process at the time of the notification of the device information from the low-order device in a coordinator. 識別子#1のデバイスが接続された直後の各ノード接続状態一覧テーブルへのデバイス情報(識別子+アドレス)およびそのデバイス情報に基づく接続状態の書き込み状況を示す図である。It is a figure which shows the writing condition of the connection status based on the device information (identifier + address) to each node connection status list table immediately after the device of identifier # 1 is connected, and the device information. 識別子#1〜#8のデバイスが接続された直後の各ノード接続状態一覧テーブルへのデバイス情報およびそのデバイス情報に基づく接続状態の書き込み状況を示す図である。It is a figure which shows the writing condition of the connection status based on the device information to each node connection status list table immediately after the device of identifier # 1- # 8 was connected, and the device information. 各ノード接続状態一覧テーブルからのデバイス情報の削除時の処理を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the process at the time of deletion of the device information from each node connection state list table. エンドデバイスにおける電源投入時の接続先デバイスの決定処理(電源投入時の最適化動作)を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the determination process of the connection destination device at the time of power activation in an end device (the optimization operation at the time of power activation). 識別子#1〜#9のデバイスが接続された直後の各ノード接続状態一覧テーブルへのデバイス情報およびそのデバイス情報に基づく接続状態の書き込み状況を示す図である。It is a figure which shows the writing condition of the connection status based on the device information to each node connection status list table immediately after the device of identifier # 1- # 9 was connected, and the device information. 各ノード接続状態一覧テーブルにおける接続状態を「通常接続」から「安定接続」へ移行する際のコーディネータにおける処理を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the process in a coordinator at the time of shifting the connection state in each node connection state list table from "normal connection" to "stable connection". 各ノード接続状態一覧テーブルにおいて全ての接続状態が「通常接続」から「安定接続」へ移行した状態(ツリー構造の最適化が完了した状態)を示す図である。It is a figure which shows the state (The state where optimization of the tree structure was completed) in which all the connection states shifted from "normal connection" to "stable connection" in each node connection state list table. コーディネータにおける各ノードの接続状態の通知処理を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the notification process of the connection state of each node in a coordinator. コーディネータにツリー構造の構築状態の判断機能および通知機能を設けるようにした場合のコーディネータの概略的なブロック図である。FIG. 3 is a schematic block diagram of a coordinator when a coordinator is provided with a function for determining a construction state of a tree structure and a notification function. コーディネータにおけるツリー構造の構築状態の判断処理を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the determination process of the construction state of the tree structure in a coordinator. 従来のジグビーネットワークの単純な例を示す図である。It is a figure which shows the simple example of the conventional ZigBee network. 従来のジグビーネットワークにおいてルータ間の伝送路に電波障害などが発生した場合の動作を説明する図である。It is a figure explaining operation | movement when a radio wave disturbance etc. generate | occur | produce in the transmission path between routers in the conventional ZigBee network. 従来のジグビーネットワークのツリー構造に新たなデバイスとしてエンドデバイスが接続される場合の動作を説明する図である。It is a figure explaining operation | movement when an end device is connected as a new device to the tree structure of the conventional ZigBee network.

以下、本発明を実施の形態に基づき詳細に説明する。
〔実施の形態1〕
図1は本発明に係る無線通信システムの一実施の形態として構築中のジグビーネットワークのツリー構造の一例を示す概略図である。
同図において、図19(a)と同一符号は図19(a)を参照して説明した構成要素と同一或いは同等構成要素を示し、その説明は省略する。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments.
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a tree structure of a ZigBee network that is under construction as an embodiment of a wireless communication system according to the present invention.
In FIG. 19, the same reference numerals as those in FIG. 19A denote the same or equivalent components as those described with reference to FIG.

このジグビーネットワークにおいて、そのネットワークパラメータはCm=3、Lm=4とされており、コーディネータ1にはルータ2−1,2−2が接続され、ルータ2−1にはルータ2−3が接続され、ルータ2−2にはルータ2−4,2−5が接続され、ルータ2−3にはルータ2−6,2−7が接続され、ルータ2−5にはルータ2−8が接続されている。エンドデバイス3−1は、このツリー構造に接続されようとしている。   In this ZigBee network, the network parameters are Cm = 3 and Lm = 4, the routers 2-1 and 2-2 are connected to the coordinator 1, and the router 2-3 is connected to the router 2-1. The router 2-2 is connected to the routers 2-4 and 2-5, the router 2-3 is connected to the routers 2-6 and 2-7, and the router 2-5 is connected to the router 2-8. ing. The end device 3-1 is about to be connected to this tree structure.

なお、図1において、例えば、コーディネータ1に付記した(0,2)は、このツリー構造におけるコーディネータ1の自身の接続状態(a,b)を示している。すなわち、コーディネータ1は、ツリー構造の第0層に位置し、下位のデバイスとしてルータ2−1,2−2が接続されているので、位置している現在の階層をa=0、直接接続されている下位のデバイスの数をb=2とし、そのツリー構造における自身の接続状態を(0,2)として表している。   In FIG. 1, for example, (0, 2) added to the coordinator 1 indicates the connection state (a, b) of the coordinator 1 in this tree structure. That is, the coordinator 1 is located in the 0th layer of the tree structure, and since the routers 2-1 and 2-2 are connected as lower devices, the current hierarchy in which the coordinator 1 is located is directly connected to a = 0. The number of subordinate devices is b = 2, and its connection state in the tree structure is represented as (0, 2).

同様にして、第1層に位置するルータ2−1は(1,1)、ルータ2−2は(1,2)、第2層に位置するルータ2−3は(2,2)、ルータ2−4は(2,0)、ルータ2−5は(2,1)、第3層に位置するルータ2−6は(3,0)、ルータ2−7は(3,0)、ルータ2−8は(3,0)として、そのツリー構造における自身の接続状態を表している。   Similarly, the router 2-1 located in the first layer is (1,1), the router 2-2 is (1,2), the router 2-3 located in the second layer is (2,2), the router 2-4 is (2,0), router 2-5 is (2,1), router 2-6 located at the third layer is (3,0), router 2-7 is (3,0), router 2-8 represents (3, 0) as its own connection state in the tree structure.

このツリー構造において、コーディネータ1の識別子は#0、ルータ2−1〜2−8の識別子は#1〜#8、エンドデバイス3−1の識別子は#9とされ、コーディネータ1にはアドレスAD0が、ルータ2−1にはアドレスAD1が、ルータ2−2にはアドレスAD8が、ルータ2−3にはアドレスAD2が、ルータ2−4にはアドレスAD9が、ルータ2−5にはアドレスAD12が、ルータ2−6にはアドレスAD3が、ルータ2−7にはアドレスAD4が、ルータ2−8にはアドレスAD13が割り当てられている。エンドデバイス3−1にはまだアドレスは割り当てられていない。   In this tree structure, the identifier of the coordinator 1 is # 0, the identifiers of the routers 2-1 to 2-8 are # 1 to # 8, the identifier of the end device 3-1 is # 9, and the coordinator 1 has the address AD0. Router 2-1 has an address AD1, Router 2-2 has an address AD8, Router 2-3 has an address AD2, Router 2-4 has an address AD9, and Router 2-5 has an address AD12. The router 2-6 is assigned an address AD3, the router 2-7 is assigned an address AD4, and the router 2-8 is assigned an address AD13. An address is not yet assigned to the end device 3-1.

図3にコーディネータ1の概略的なブロック図を示す。コーディネータ1は、処理部1Aと、記憶部1Bと、RF回路(無線送受信回路)1Cとを備えている。処理部1Aは、ネットワーク宣言機能1A1、親ノード機能1A2、通信機能(ノード間通信機能、通信中継機能)1A3などの基本的な機能に加え、本実施の形態特有の機能として、自身の接続状態判断機能1A4と、自身の接続状態通知機能1A5と、各ノードの接続状態判断機能1A6と、各ノードの接続状態通知機能1A7とを備えている。これらの機能は、処理部1Aが実行するプログラムに従う処理動作として得られる。   FIG. 3 shows a schematic block diagram of the coordinator 1. The coordinator 1 includes a processing unit 1A, a storage unit 1B, and an RF circuit (wireless transmission / reception circuit) 1C. In addition to basic functions such as the network declaration function 1A1, the parent node function 1A2, and the communication function (inter-node communication function, communication relay function) 1A3, the processing unit 1A has its own connection state as a function unique to this embodiment. A determination function 1A4, its own connection state notification function 1A5, a connection state determination function 1A6 of each node, and a connection state notification function 1A7 of each node are provided. These functions are obtained as processing operations according to a program executed by the processing unit 1A.

処理部1Aにおいて、自身の接続状態判断機能1A4は、コーディネータ1のツリー構造における接続状態(a,b)を判断し、その判断した接続状態(a,b)を記憶部1Bに記憶させる。自身の接続状態通知機能1A5は、他のデバイスからの問い合わせに応じ、記憶部1Bに記憶されているコーディネータ1のツリー構造における接続状態(a,b)を通知する。各ノードの接続状態判断機能1A6は、後述する各ノードからのデバイス情報に基づいてツリー構造における各ノードの接続状態を判断し、その判断した各ノードの接続状態をデバイス情報と対応づけて記憶部1B中の各ノード接続状態一覧テーブルTB1に書き込む。各ノードの接続状態通知機能1A7は、ユーザからの要求に応えて、各ノード接続状態一覧テーブルTB1中の各ノードの接続状態を通知する。   In the processing unit 1A, its own connection state determination function 1A4 determines the connection state (a, b) in the tree structure of the coordinator 1, and stores the determined connection state (a, b) in the storage unit 1B. The own connection state notification function 1A5 notifies the connection state (a, b) in the tree structure of the coordinator 1 stored in the storage unit 1B in response to an inquiry from another device. The connection state determination function 1A6 of each node determines the connection state of each node in the tree structure based on device information from each node, which will be described later, and associates the determined connection state of each node with the device information in the storage unit. Write to each node connection state list table TB1 in 1B. The connection status notification function 1A7 of each node notifies the connection status of each node in each node connection status list table TB1 in response to a request from the user.

なお、記憶部1Bには、上述したコーディネータ1のツリー構造における接続状態(a,b)、各ノード接続状態一覧テーブルTB1の他、コーディネータ1の識別子、ツリー構造におけるネットワークパラメータ、ネットワーク全体に対して付番可能なアドレスブロック、コーディネータ1に対して割り当てられるアドレスなどが記憶される。また、各ノードの接続状態判断機能1A6によって判断される各ノードの接続状態は、自身の接続状態判断機能1A4によって判断される接続状態(a,b)とは異なり、「通常接続」と「安定接続」とがある。これについては後述する。   In addition to the connection state (a, b) in the tree structure of the coordinator 1 and each node connection state list table TB1, the storage unit 1B stores the identifier of the coordinator 1, network parameters in the tree structure, and the entire network. Addressable address blocks, addresses assigned to the coordinator 1, and the like are stored. Further, the connection state of each node determined by the connection state determination function 1A6 of each node is different from the connection state (a, b) determined by its own connection state determination function 1A4, and is “normal connection” and “stable”. Connection ". This will be described later.

図4にルータ2の概略的なブロック図を示す。ルータ2は、処理部2Aと、記憶部2Bと、RF回路2Cとを備えている。処理部2Aは、親ノード機能2A1、通信機能(ノード間通信機能、通信中継機能)2A2などの基本的な機能に加え、本実施の形態特有の機能として、自身の接続状態判断機能2A3と、自身の接続状態通知機能2A4と、接続先決定機能(ツリー構造最適化機能)2A5と、デバイス情報通知機能2A6とを備えてる。これらの機能は、処理部2Aが実行するプログラムに従う処理動作として得られる。   FIG. 4 shows a schematic block diagram of the router 2. The router 2 includes a processing unit 2A, a storage unit 2B, and an RF circuit 2C. In addition to basic functions such as a parent node function 2A1 and a communication function (inter-node communication function, communication relay function) 2A2, the processing unit 2A includes its own connection state determination function 2A3 as a function unique to the present embodiment, It has its own connection status notification function 2A4, connection destination determination function (tree structure optimization function) 2A5, and device information notification function 2A6. These functions are obtained as processing operations according to a program executed by the processing unit 2A.

処理部2Aにおいて、自身の接続状態判断機能2A3は、ルータ2のツリー構造における接続状態(a,b)を判断し、その判断した接続状態(a,b)を記憶部2Bに記憶させる。自身の接続状態通知機能2A4は、他のデバイスからの問い合わせに応じ、記憶部1Bに記憶されているコーディネータ1のツリー構造における接続状態(a,b)を通知する。接続先決定機能2A5は、最適化動作として、ツリー構造における最適な接続先デバイスを決定し、その決定した接続先デバイスとの接続を行う。デバイス情報通知機能2A6は、自己の識別子と自己に割り当てれたアドレスとの組をデバイス情報としてコーディネータ1に通知する。   In the processing unit 2A, its own connection state determination function 2A3 determines the connection state (a, b) in the tree structure of the router 2, and stores the determined connection state (a, b) in the storage unit 2B. The own connection state notification function 2A4 notifies the connection state (a, b) in the tree structure of the coordinator 1 stored in the storage unit 1B in response to an inquiry from another device. The connection destination determination function 2A5 determines an optimum connection destination device in the tree structure as an optimization operation, and performs connection with the determined connection destination device. The device information notifying function 2A6 notifies the coordinator 1 of the set of its own identifier and its assigned address as device information.

なお、記憶部2Bには、上述したルータ2のツリー構造における接続状態(a,b)の他、ルータ2の識別子、ツリー構造におけるネットワークパラメータ、ルータ2に対して割り当てられるアドレス、上位のデバイスから送られてくる下位のデバイスに対して付番可能なアドレスブロックなどが記憶される。   In addition to the connection state (a, b) in the tree structure of the router 2 described above, the storage unit 2B includes an identifier of the router 2, a network parameter in the tree structure, an address assigned to the router 2, and an upper device. An address block that can be assigned to a lower-level device to be sent is stored.

また、処理部2Aにおいて、接続先決定機能2A5は、上述した最適化動作を電源が投入されると同時に行い、この電源投入時の最適化動作によるデバイスへの接続後も、その最適化動作を所定の周期T1で繰り返す。また、デバイス情報通知機能2A6は、上述したデバイス情報のコーディネータ1への通知を所定の周期T2で実行する。本実施の形態において、最適化動作の実行周期T1はデバイス情報の通知周期T2よりも遙かに長いものとされている。   In the processing unit 2A, the connection destination determination function 2A5 performs the above-described optimization operation at the same time as the power is turned on, and performs the optimization operation after connection to the device by the optimization operation at the time of power-on. It repeats with the predetermined period T1. Further, the device information notification function 2A6 executes the above-described notification of the device information to the coordinator 1 at a predetermined cycle T2. In the present embodiment, the execution cycle T1 of the optimization operation is much longer than the device information notification cycle T2.

図5にエンドデバイス3の概略的なブロック図を示す。エンドデバイス3は、処理部3Aと、記憶部3Bと、RF回路3Cとを備えている。処理部3Aは、子ノード機能3A1、通信機能(ノード間通信機能)3A2などの基本的な機能に加え、本実施の形態特有の機能として、接続先決定機能(ツリー構造最適化機能)3A3と、デバイス情報通知機能3A4とを備えている。これらの機能は、処理部3Aが実行するプログラムに従う処理動作として得られる。   FIG. 5 shows a schematic block diagram of the end device 3. The end device 3 includes a processing unit 3A, a storage unit 3B, and an RF circuit 3C. In addition to basic functions such as the child node function 3A1 and communication function (inter-node communication function) 3A2, the processing unit 3A includes a connection destination determination function (tree structure optimization function) 3A3 as a function unique to the present embodiment. And a device information notification function 3A4. These functions are obtained as processing operations according to a program executed by the processing unit 3A.

処理部3Aにおいて、接続先決定機能3A3は、最適化動作として、ツリー構造における最適な接続先デバイスを決定し、その決定した接続先デバイスとの接続を行う。デバイス情報通知機能3A4は、自己の識別子と自己に割り当てれたアドレスとの組をデバイス情報としてコーディネータ1に通知する。このエンドデバイス3における接続先決定機能3A3およびデバイス情報通知機能3A4は、ルータ2における接続先決定機能2A5およびデバイス情報通知機能2A6と同じである。   In the processing unit 3A, the connection destination determination function 3A3 determines an optimum connection destination device in the tree structure as an optimization operation, and performs connection with the determined connection destination device. The device information notification function 3A4 notifies the coordinator 1 of the set of its own identifier and its assigned address as device information. The connection destination determination function 3A3 and the device information notification function 3A4 in the end device 3 are the same as the connection destination determination function 2A5 and the device information notification function 2A6 in the router 2.

なお、記憶部3Bには、エンドデバイス3の識別子、ツリー構造におけるネットワークパラメータ、エンドデバイス3に対して割り当てられるアドレスなどが格納される。   The storage unit 3B stores an identifier of the end device 3, a network parameter in the tree structure, an address assigned to the end device 3, and the like.

〔各ノード接続状態一覧テーブルの作成〕
図1に示したツリー構造において、ルータ2−1は識別子#1とアドレスAD1との組をデバイス情報として、ルータ2−2は識別子#2とアドレスAD8との組をデバイス情報として、ルータ2−3は識別子#3とアドレスAD2との組をデバイス情報として、ルータ2−4は識別子#4とアドレスAD9との組をデバイス情報として、ルータ2−5は識別子#5とアドレスAD12との組をデバイス情報として、ルータ2−6は識別子#6とアドレスAD3との組をデバイス情報として、ルータ2−7は識別子#7とアドレスAD4との組をデバイス情報として、ルータ2−8は識別子#8とアドレスAD13との組をデバイス情報として、コーディネータ1に周期T1で通知する。
[Create each node connection status table]
In the tree structure shown in FIG. 1, the router 2-1 uses the pair of the identifier # 1 and the address AD1 as device information, the router 2-2 uses the pair of the identifier # 2 and the address AD8 as device information, and the router 2- 3 is a set of identifier # 3 and address AD2 as device information, router 2-4 is a set of identifier # 4 and address AD9 as device information, and router 2-5 is a set of identifier # 5 and address AD12. As device information, the router 2-6 uses a set of identifier # 6 and address AD3 as device information, the router 2-7 uses a set of identifier # 7 and address AD4 as device information, and the router 2-8 uses identifier # 8. And the address AD13 are notified to the coordinator 1 at a cycle T1 as device information.

コーディネータ1は、例えば、ルータ2−1から識別子#1とアドレスAD1との組がデバイス情報として通知されると(図6:ステップS101のYES)、その通知されたデバイス情報中の識別子#1が記憶部1B中の各ノード接続状態一覧テーブルTB1(以下、単にテーブルTB1と言う)に書き込まれているか否かをチェックする(ステップS102)。   For example, when the coordinator 1 is notified of the set of the identifier # 1 and the address AD1 from the router 2-1 as device information (FIG. 6: YES in step S101), the identifier # 1 in the notified device information is It is checked whether or not it is written in each node connection state list table TB1 (hereinafter simply referred to as table TB1) in the storage unit 1B (step S102).

ここで、識別子#1がテーブルTB1に書き込まれていなければ(ステップS102のNO)、そのデバイス情報の通知元のルータ2−1の接続状態を「通常接続」と判断し(ステップS103)、その判断した接続状態を通知されたデバイス情報(識別子#1とアドレスAD1との組)と対応づけてテーブルTB1に書き込む(ステップS104、図7参照)。   If the identifier # 1 is not written in the table TB1 (NO in step S102), the connection state of the router 2-1 that is the device information notification source is determined as “normal connection” (step S103). The determined connection state is associated with the notified device information (a pair of identifier # 1 and address AD1) and written in the table TB1 (see step S104, FIG. 7).

識別子#1がテーブルTB1に書き込まれていれば(ステップS102のYES)、通知されたデバイス情報中の識別子#1とアドレスAD1との組がテーブルTB1に書き込まれているか否かをチェックする(ステップS105)。ここで、識別子#1とアドレスAD1との組がテーブルTB1に書き込まれていれば(ステップS105のYES)、テーブルTB1の内容はそのままとして通知されたデバイス情報の受信処理を終了する。   If the identifier # 1 is written in the table TB1 (YES in step S102), it is checked whether or not the set of the identifier # 1 and the address AD1 in the notified device information is written in the table TB1 (step S102). S105). Here, if the set of identifier # 1 and address AD1 has been written in table TB1 (YES in step S105), the reception processing of the device information notified without changing the contents of table TB1 is terminated.

識別子#1がテーブルTB1に書き込まれていても(ステップS102のYES)、通知されたデバイス情報中の識別子#1とアドレスAD1との組がテーブルTB1に書き込まれていなかった場合には(ステップS105のNO)、アドレスの変更があったものとみなして、そのデバイス情報の通知元のルータ2−1の接続状態を「通常接続」と判断し(ステップS103)、その判断した接続状態を通知されてきたデバイス情報と対応づけてテーブルTB1に書き込む(ステップS104)。   Even if the identifier # 1 is written in the table TB1 (YES in step S102), if the pair of the identifier # 1 and the address AD1 in the notified device information is not written in the table TB1 (step S105) NO), assuming that the address has changed, the connection state of the router 2-1 that is the device information notification source is determined as “normal connection” (step S103), and the determined connection state is notified. It is written in the table TB1 in association with the received device information (step S104).

コーディネータ1は、ルータ2−1と同様にして、ツリー構造における他のルータ2−2〜2−8についても通知されてくるデバイス情報(識別子とアドレスとの組)に基づいて各ノードの接続状態を判断し、その判断した各ノードの接続状態をテーブルTB1に書き込む。   Similarly to the router 2-1, the coordinator 1 connects each node based on device information (a pair of an identifier and an address) notified to the other routers 2-2 to 2-8 in the tree structure. And the connection state of each determined node is written in the table TB1.

図8にテーブルTB1へのツリー構造における各ノードの接続状態の書き込み状況を例示する。この例では、ルータ2−1〜2−8が接続された直後で、ルータ2−1〜2−8の接続状態は全て「通常接続」と判断されている。   FIG. 8 exemplifies the state of writing the connection state of each node in the tree structure to the table TB1. In this example, immediately after the routers 2-1 to 2-8 are connected, the connection states of the routers 2-1 to 2-8 are all determined to be “normal connection”.

なお、コーディネータ1は、定期的に、テーブルTB1中の全ての識別子について、最後に通知されてからの時間TM1をチェックし(図9:ステップS201)、この時間TM1が予め定められている所定の時間N1(N1>T2、T2:デバイス情報の送信周期)を経過している識別子については(ステップS202のYES)、その識別子とアドレスとの組をその組に対応づけられている接続状態とともにテーブルTB1から削除する(ステップS203)。   The coordinator 1 periodically checks the time TM1 from the last notification for all the identifiers in the table TB1 (FIG. 9: step S201), and this time TM1 is determined in advance. For identifiers that have passed the time N1 (N1> T2, T2: device information transmission cycle) (YES in step S202), a table of the identifier and address pair together with the connection state associated with the pair. Delete from TB1 (step S203).

〔エンドデバイスの接続〕
図1において、エンドデバイス3−1は、電源がオンとされると(図10:ステップS301のYES)、自己の通信圏内に位置する全ての親ノード機能を備えたデバイスに、そのツリー構造における接続状態(a,b)を問い合わせる(ステップS302)。
[End device connection]
In FIG. 1, when the end device 3-1 is turned on (FIG. 10: YES in step S301), all the devices having the parent node function located in the communication range of the end device 3-1 are in the tree structure. The connection status (a, b) is inquired (step S302).

図1の例では、エンドデバイス3−1の通信圏内にルータ2−3〜2−8が位置しており、これらのルータ2−3〜2−8は親ノード機能を備えている。したがって、エンドデバイス3−1は、ルータ2−3〜2−8に対して、そのツリー構造における接続状態(a,b)を問い合わせる。ルータ2−3〜2−8は、このエンドデバイス3−1からの問い合わせに応じて、記憶部2Bに格納されている接続状態(a,b)をエンドデバイス3−1に返す。   In the example of FIG. 1, routers 2-3 to 2-8 are located within the communication area of the end device 3-1, and these routers 2-3 to 2-8 have a parent node function. Therefore, the end device 3-1 inquires of the routers 2-3 to 2-8 about the connection state (a, b) in the tree structure. In response to the inquiry from the end device 3-1, the routers 2-3 to 2-8 return the connection state (a, b) stored in the storage unit 2B to the end device 3-1.

この場合、ルータ2−3が接続状態(2,2)を、ルータ2−4が接続状態(2,0)を、ルータ2−5が接続状態(2,1)を、ルータ2−6が接続状態(3,0)を、ルータ2−7が接続状態(3,0)を、ルータ2−8が接続状態(3,0)をエンドデバイス3−1に返す。このエンドデバイス3−1に返される接続状態(a,b)において、aはそのルータが位置している現在の階層を示しており、bはそのルータに直接接続されている下位のデバイスの数を示している。   In this case, the router 2-3 is connected (2, 2), the router 2-4 is connected (2, 0), the router 2-5 is connected (2, 1), and the router 2-6 is connected. The router 2-7 returns the connection state (3, 0), the router 2-7 returns the connection state (3, 0), and the router 2-8 returns the connection state (3, 0) to the end device 3-1. In the connection state (a, b) returned to the end device 3-1, a indicates the current hierarchy in which the router is located, and b indicates the number of lower-level devices directly connected to the router. Is shown.

次に、エンドデバイス3−1は、ルータ2−3〜2−8から送られてきた接続状態(a,b)に基づいて、接続先のデバイスの決定を行う(ステップS303)。この接続先のデバイスの決定は次のようにして行う。   Next, the end device 3-1 determines a connection destination device based on the connection state (a, b) sent from the routers 2-3 to 2-8 (step S303). The connection destination device is determined as follows.

先ず、接続状態(a,b)の内、直接接続されている下位のデバイスの数bとネットワークパラメータとして定められている接続可能な下位のデバイスの最大個数Cmとを比較し、直接接続されている下位のデバイスの数bが接続可能な下位のデバイスの最大個数Cm未満(b<Cm)のデバイスを抽出する。   First, in the connection state (a, b), the number b of directly connected lower devices is compared with the maximum number Cm of connectable lower devices defined as network parameters. A device whose number b of lower devices is less than the maximum number Cm of lower devices that can be connected (b <Cm) is extracted.

この例において、接続可能な下位のデバイスの最大個数CmはCm=3であり、ルータ2−3〜2−8から読み出した接続状態(a,b)における直接接続されている下位のデバイスの数bは全てCm未満であるので、ルータ2−3〜2−8が抽出される。   In this example, the maximum number Cm of lower-level devices that can be connected is Cm = 3, and the number of lower-level devices directly connected in the connection state (a, b) read from the routers 2-3 to 2-8. Since all b are less than Cm, routers 2-3 to 2-8 are extracted.

次に、エンドデバイス3−1は、この抽出したルータ2−3〜2−8について、その接続状態(a,b)における現在の階層aが最も小さいデバイスを接続先のデバイスの候補として抽出する。すなわち、ルータ2−3〜2−8の内、その位置している現在の階層が最も浅いデバイスを接続先のデバイスの候補として抽出する。この例では、第2層に位置するルータ2−3〜2−5を接続先のデバイスの候補として抽出する。   Next, the end device 3-1 extracts the device having the smallest current hierarchy “a” in the connection state (a, b) of the extracted routers 2-3 to 2-8 as a connection destination device candidate. . That is, among the routers 2-3 to 2-8, the device with the shallowest current hierarchy that is located is extracted as a candidate for a connection destination device. In this example, routers 2-3 to 2-5 located in the second layer are extracted as connection destination device candidates.

そして、エンドデバイス3−1は、この接続先のデバイスの候補として抽出したルータ2−3〜2−5の内、直接接続されている下位のデバイスの数が最も少ないルータを接続先のデバイスとして選択する。この例において、ルータ2−3に直接接続されている下位のデバイスの数bは2であり、ルータ2−4に直接接続されている下位のデバイスの数bは0であり、ルータ2−5に直接接続されている下位のデバイスの数bは1であるので、直接接続されている下位のデバイスの数が最も少ないデバイスとしてルータ2−4を選択し、この選択したルータ2−4を接続先のデバイスとして決定する。   The end device 3-1 uses the router having the smallest number of directly connected lower devices among the routers 2-3 to 2-5 extracted as candidates for the connection destination device as the connection destination device. select. In this example, the number b of the lower devices directly connected to the router 2-3 is 2, the number b of the lower devices directly connected to the router 2-4 is 0, and the router 2-5 Since the number b of the lower-level devices directly connected to is 1, the router 2-4 is selected as the device having the smallest number of the lower-level devices directly connected, and the selected router 2-4 is connected. Determine as the destination device.

エンドデバイス3−1は、このようにして接続先のデバイスとしてルータ2−4を決定した後、このルータ2−4との接続を図る(ステップS304、図2参照)。これにより、エンドデバイス3−1とルータ2−4とが接続される。この場合、ルータ2−4では、エンドデバイス3−1が接続されたことにより、その接続状態(a,b)が(2,0)から(2,1)に変更される。また、エンドデバイス3−1には、アドレスAD10が割り当てられる。   The end device 3-1 determines the router 2-4 as the connection destination device in this way, and then attempts to connect to the router 2-4 (step S 304, see FIG. 2). Thereby, the end device 3-1 and the router 2-4 are connected. In this case, in the router 2-4, when the end device 3-1 is connected, the connection state (a, b) is changed from (2, 0) to (2, 1). Further, an address AD10 is assigned to the end device 3-1.

ここで、図19に示した従来例と比較しても分かるように、図19に示した従来例では、エンドデバイス3−1が自己の通信圏内の一番近い位置にある第3層のルータ2−7と接続されるが、本実施の形態では、自己の通信圏内で最も浅い階層にある第2層のルータ2−3〜2−5の内、直接接続されている下位のデバイスの数が最も少ないルータ2−4と接続されるものとなる。これにより、ネットワークのツリー構造内で、各末端デバイスの階層の偏りや各上位のデバイスに接続されている下位のデバイスの数の偏りを少なくし、バランスのとれたツリー構造とすることができるようになる。   Here, as can be seen from the comparison with the conventional example shown in FIG. 19, in the conventional example shown in FIG. 19, the third-layer router in which the end device 3-1 is closest to its own communication area. 2-7. In this embodiment, the number of lower-level devices directly connected among the second-layer routers 2-3 to 2-5 in the shallowest hierarchy in its communication range Is connected to the router 2-4 having the smallest number. As a result, it is possible to reduce the bias of the hierarchy of each terminal device and the bias of the number of lower devices connected to each higher device in the network tree structure, and to achieve a balanced tree structure. become.

なお、この例では、接続先のデバイスの候補として抽出したルータ2−3〜2−5の内、直接接続されている下位のデバイスの数が最も少ないルータ2−4が接続先のデバイスとして選択されるが、例えば一番近い位置にあるルータを接続先のデバイスとして選択するなどとしてもよい。接続先のデバイスの候補として抽出したルータ2−3〜2−5のうち、どのルータと接続しても通信上問題はないが、ネットワークのバランスを考慮すると、直接接続されている下位のデバイスの数が最も少ないルータ2−4と接続した方がよい。   In this example, among the routers 2-3 to 2-5 extracted as connection destination device candidates, the router 2-4 having the smallest number of directly connected lower devices is selected as the connection destination device. However, for example, the nearest router may be selected as a connection destination device. There is no communication problem with any of the routers 2-3 to 2-5 extracted as connection destination device candidates, but considering the balance of the network, It is better to connect to the router 2-4 having the smallest number.

〔エンドデバイスからのデバイス情報の通知〕
エンドデバイス3−1は、ルータ2−4と接続されると、自己の識別子#9と自己に割り当てられたアドレスAD10との組をデバイス情報としてコーディネータ1に周期T2で通知し始める。
[Notification of device information from end device]
When the end device 3-1 is connected to the router 2-4, the end device 3-1 starts to notify the coordinator 1 of the set of its own identifier # 9 and the address AD 10 assigned to itself at the cycle T 2 as device information.

〔各ノード接続状態一覧テーブルの更新〕
コーディネータ1は、エンドデバイス3−1から識別子#9とアドレスAD10との組がデバイス情報として通知されると(図6:ステップS101のYES)、その通知されたデバイス情報中の識別子#9がテーブルTB1に書き込まれているか否かをチェックする(ステップS102)。
[Update each node connection status table]
When the coordinator 1 is notified of the pair of the identifier # 9 and the address AD10 from the end device 3-1 as device information (FIG. 6: YES in step S101), the identifier # 9 in the notified device information is stored in the table. It is checked whether data has been written to TB1 (step S102).

この場合、識別子#9はテーブルTB1に書き込まれていないので(ステップS102のNO)、そのデバイス情報の通知元のエンドデバイス3−1の接続状態を「通常接続」と判断し(ステップS103)、その判断した接続状態を通知されたデバイス情報(識別子#9とアドレスAD10との組)と対応づけてテーブルTB1に書き込む(ステップS104、図11参照)。   In this case, since the identifier # 9 is not written in the table TB1 (NO in step S102), the connection state of the end device 3-1 that is the device information notification source is determined as “normal connection” (step S103). The determined connection state is written in the table TB1 in association with the notified device information (a pair of the identifier # 9 and the address AD10) (see step S104, FIG. 11).

そして、次の周期T2で、エンドデバイス3−1から識別子#9とアドレスAD10との組がデバイス情報として通知されると(ステップS101のYES)、コーディネータ1は、その通知されたデバイス情報中の識別子#9がテーブルTB1に書き込まれていると判断し(ステップS102のYES)、その通知されたデバイス情報中の識別子#9とアドレスAD10との組がテーブルTB1に書き込まれているか否かをチェックする(ステップS105)。この場合、識別子#9とアドレスAD10との組はテーブルTB1に書き込まれているので(ステップS105のYES)、テーブルTB1の内容はそのままとして通知されたデバイス情報の受信処理を終了する。   Then, in the next cycle T2, when the pair of the identifier # 9 and the address AD10 is notified as device information from the end device 3-1 (YES in step S101), the coordinator 1 includes the device information in the notified device information. It is determined that the identifier # 9 has been written in the table TB1 (YES in step S102), and it is checked whether the pair of the identifier # 9 and the address AD10 in the notified device information has been written in the table TB1. (Step S105). In this case, since the set of the identifier # 9 and the address AD10 is written in the table TB1 (YES in step S105), the reception process of the notified device information is terminated while the contents of the table TB1 remain unchanged.

〔各ノード接続状態一覧テーブル中の接続状態の「通常接続」から「安定接続」への移行〕
コーディネータ1は、定期的に、テーブルTB1に書き込まれているデバイス情報(識別子とアドレスとの組)について、その識別子とアドレスとの組み合わせに変化がなく、そのままの状態が続いた時間TM2をチェックする(図12:ステップS401)。この例では、テーブルTB1にデバイス情報が書き込まれてからの時間TM2をチェックする。
[Transition from "Normal connection" to "Stable connection" in the connection status of each node connection status list]
The coordinator 1 periodically checks the time TM2 when the combination of the identifier and the address remains unchanged and the device information (the pair of the identifier and the address) written in the table TB1 remains unchanged. (FIG. 12: Step S401). In this example, the time TM2 after the device information is written in the table TB1 is checked.

そして、この時間TM2が予め定められている所定の時間N2(N2>T1、T1:最適化動作の実行周期)を経過しているデバイス情報があれば(ステップS402のYES)、そのデバイス情報に対応づけられている接続状態を「安定接続」に移行させる(ステップS403)。   If there is device information in which this time TM2 has passed a predetermined time N2 (N2> T1, T1: optimization operation execution period) (YES in step S402), the device information includes The associated connection state is shifted to “stable connection” (step S403).

これにより、図2において、ルータ2−1〜2−8およびエンドデバイス3−1が同じデバイスとの接続状態をN2時間以上続けると、すなわち接続先のデバイスの切り替えをN2時間以上行わなければ、テーブルTB1中の各ノードの接続状態が全て「安定接続」となる(図13参照)。   As a result, in FIG. 2, when the routers 2-1 to 2-8 and the end device 3-1 continue the connection state with the same device for N2 hours or more, that is, if the connection destination device is not switched for N2 hours or more, All the connection states of the nodes in the table TB1 are “stable connection” (see FIG. 13).

コーディネータ1は、ユーザからの要求があると(図14:ステップS501のYES)、テーブルTB1中の各ノードの接続状態をユーザに通知する(ステップS502)。ここで、通知される各ノードの接続状態が全て「安定接続」であれば、ツリー構造の最適化が完了していることが分かり、通知される各ノードの接続状態に1つでも「通常接続」があれば、ツリー構造の最適化が完了していないことが分かる。   When there is a request from the user (FIG. 14: YES in step S501), the coordinator 1 notifies the user of the connection state of each node in the table TB1 (step S502). Here, if all the connection states of each node to be notified are “stable connection”, it is understood that the optimization of the tree structure is completed, and even one connection state of each node to be notified is “normal connection” ", It can be seen that the optimization of the tree structure has not been completed.

このようにして、ユーザは、ネットワークの立ち上げ時やノードの追加時に、コーディネータ1に対して要求を行うことにより、ツリー構造の最適化が完了したか否かを把握することができる。   In this way, the user can grasp whether or not the optimization of the tree structure has been completed by making a request to the coordinator 1 when starting up the network or adding a node.

〔実施の形態2〕
実施の形態1では、ユーザからの要求があった場合、テーブルTB1中の各ノードの接続状態を通知するようにしたが、このテーブルTB1中の各ノードの接続状態に基づいてツリー構造の構築状態を判断し、その判断したツリー構造の構築状態をユーザに通知するようにしてもよい。
[Embodiment 2]
In the first embodiment, when there is a request from the user, the connection state of each node in the table TB1 is notified. And the user may be notified of the determined construction state of the tree structure.

この場合、図15に示すように、コーディネータ1の処理部1Aにツリー構造構築状態判断機能1A8とツリー構造構築状態判断結果通知機能1A9とを設け、ツリー構造を構成するノードの識別子を記憶部1Bに登録しておくようにする。   In this case, as shown in FIG. 15, the processing unit 1A of the coordinator 1 is provided with a tree structure construction state determination function 1A8 and a tree structure construction state determination result notification function 1A9, and the identifiers of the nodes constituting the tree structure are stored in the storage unit 1B. Make sure to register with.

この例において、ツリー構造構築状態判断機能1A8は、記憶部1Bに登録されている識別子の全てについて、その識別子とアドレスとの組がテーブルTB1に書き込まれているか否かをチェックする(図16:ステップS601)。   In this example, the tree structure construction state determination function 1A8 checks whether or not the pair of the identifier and the address is written in the table TB1 for all the identifiers registered in the storage unit 1B (FIG. 16: Step S601).

ここで、記憶部1Bに登録されている識別子の全てについて、その識別子とアドレスとの組がテーブルTB1に書き込まれていれば(ステップS601のYES)、その識別子とアドレスとの組に対応づけられている接続状態が全て「安定接続」であるか否かをチェックする(ステップS602)。   Here, for all of the identifiers registered in the storage unit 1B, if the pair of the identifier and the address is written in the table TB1 (YES in step S601), it is associated with the pair of the identifier and the address. It is checked whether or not all the connected states are “stable connection” (step S602).

そして、その識別子とアドレスとの組に対応づけられている接続状態が全て「安定接続」であれば(ステップS602のYES)、ツリー構造の構築状態を最適化が完了している状態と判断する(ステップS603)。   If all the connection states associated with the pair of the identifier and the address are “stable connection” (YES in step S602), it is determined that the construction state of the tree structure is the state where the optimization has been completed. (Step S603).

これに対し、その識別子とアドレスとの組に対応づけられている接続状態に1つでも「通常接続」があれば(ステップS602のNO)、ツリー構造の構築状態を最適化が完了していない状態と判断する(ステップS604)。   On the other hand, if there is at least one “normal connection” in the connection state associated with the pair of the identifier and the address (NO in step S602), the tree structure construction state has not been optimized. The state is determined (step S604).

また、記憶部1Bに登録されている識別子の1つでも、その識別子とアドレスとの組がテーブルTB1に書き込まれていなければ(ステップS601のNO)、ツリー構造の構築状態を接続されていないデバイスが存在する状態と判断する(ステップS605)。   In addition, even if one of the identifiers registered in the storage unit 1B has not been written in the table TB1 (NO in step S601), the device that is not connected to the construction state of the tree structure Is determined to exist (step S605).

ツリー構造構築状態判断結果通知機能1A9は、ユーザからの要求を受け付けて、ツリー構造構築状態判断機能1A8を作動させ、このツリー構造構築状態判断機能1A8により得られるツリー構造の構築状態の判断結果をユーザに通知する。   The tree structure construction state judgment result notification function 1A9 accepts a request from the user, operates the tree structure construction state judgment function 1A8, and displays the judgment result of the construction state of the tree structure obtained by the tree structure construction state judgment function 1A8. Notify the user.

本発明の無線通信システムは、通信幹線を無線化したメッシュ構造の中規模、大規模の監視制御システムなど様々な分野で利用することが可能である。具体的には、VAV(可変風量調節)による居室内空調システムへの適用などが考えられる。   The wireless communication system of the present invention can be used in various fields such as a medium-scale and large-scale monitoring control system having a mesh structure in which a communication trunk line is wireless. Specifically, it can be applied to a room air conditioning system by VAV (variable air volume adjustment).

1…コーディネータ、1A…処理部、1B…記憶部、1C…RF回路、2(2−1〜2−8)…ルータ、2A…処理部、2B…記憶部、2C…RF回路、3(3−1)…エンドデバイス、3A…処理部、3B…記憶部、3C…RF回路、1A1…ネットワーク宣言機能、1A2…親ノード機能、1A3…通信機能(ノード間通信機能、通信中継機能)、1A4…自身の接続状態判断機能、1A5…自身の接続状態通知機能、1A6…各ノードの接続状態判断機能、1A7…各ノードの接続状態通知機能、1A7…ツリー構造構築状態判断機能、1A8…ツリー構造構築状態判断結果通知機能、2A1…親ノード機能、2A2…通信機能(ノード間通信機能、通信中継機能)、2A3…自身の接続状態判断機能、2A4…自身の接続状態通知機能、2A5…接続先決定機能(ツリー構造最適化機能)、2A6…デバイス情報通知機能、3A1…子ノード機能、3A2…通信機能(ノード間通信機能)、3A3…接続先決定機能(ツリー構造最適化機能)、3A4…デバイス情報通知機能、TB1…各ノード接続状態一覧テーブル。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Coordinator, 1A ... Processing part, 1B ... Storage part, 1C ... RF circuit, 2 (2-1 to 2-8) ... Router, 2A ... Processing part, 2B ... Storage part, 2C ... RF circuit, 3 (3 -1) ... end device, 3A ... processing unit, 3B ... storage unit, 3C ... RF circuit, 1A1 ... network declaration function, 1A2 ... parent node function, 1A3 ... communication function (inter-node communication function, communication relay function), 1A4 ... own connection state determination function, 1A5 ... own connection state notification function, 1A6 ... connection state determination function of each node, 1A7 ... connection state notification function of each node, 1A7 ... tree structure construction state determination function, 1A8 ... tree structure Construction state judgment result notification function, 2A1 ... parent node function, 2A2 ... communication function (inter-node communication function, communication relay function), 2A3 ... own connection state judgment function, 2A4 ... own connection state notification machine 2A5: Connection destination decision function (tree structure optimization function), 2A6 ... Device information notification function, 3A1 ... Child node function, 3A2 ... Communication function (inter-node communication function), 3A3 ... Connection destination decision function (tree structure optimization) Function) 3A4... Device information notification function, TB1... Each node connection state list table.

Claims (5)

最上位に常に位置する第1のデバイスと、各枝の最下位に常に位置する第2のデバイスと、前記第1のデバイスよりも下位であって、前記第2のデバイスよりも上位に位置する第3のデバイスとを備えるツリー構造の無線通信システムにおいて、
前記第2および第3のデバイスは、
最適化動作として、自己の通信圏内に位置する前記第1および第3のデバイスが位置している現在の階層とそのデバイスに直接接続されている下位のデバイスの数とに基づいて前記ツリー構造における最適な接続先デバイスを決定し、その決定した接続先デバイスとの接続を行うツリー構造最適化手段と、
自己の識別子と前記ツリー構造における接続位置によって動的に付与されるネットワークアドレスとの組をデバイス情報として記憶するデバイス情報記憶手段と、
前記デバイス情報記憶手段が記憶しているデバイス情報を前記第1のデバイスに周期的に通知するデバイス情報通知手段とを備え、
前記第1のデバイスは、
前記第2および第3のデバイスから周期的に通知されてくる前記デバイス情報に基づいて前記ツリー構造における各デバイスの接続状態を判断するデバイス接続状態判断手段と、
前記デバイス接続状態判断手段によって判断された各デバイスの接続状態を記憶するデバイス接続状態記憶手段と
を備えることを特徴とする無線通信システム。
A first device that is always located at the top, a second device that is always located at the bottom of each branch, and a position lower than the first device and higher than the second device In a tree-structured wireless communication system comprising a third device,
The second and third devices are:
As an optimization operation, in the tree structure based on the current hierarchy in which the first and third devices located in its communication range are located and the number of lower-level devices directly connected to the device A tree structure optimizing unit that determines an optimal connection destination device and connects to the determined connection destination device;
Device information storage means for storing, as device information, a set of a self-identifier and a network address dynamically given by a connection position in the tree structure;
Device information notifying means for periodically notifying device information stored in the device information storing means to the first device;
The first device is:
Device connection state determination means for determining a connection state of each device in the tree structure based on the device information periodically notified from the second and third devices;
A wireless communication system comprising: a device connection state storage unit that stores a connection state of each device determined by the device connection state determination unit.
請求項1に記載された無線通信システムにおいて、
前記デバイス接続状態判断手段は、
前記デバイス情報が通知されてきた場合、そのデバイス情報中の識別子をチェックし、その識別子が前記デバイス接続状態記憶手段に記憶されていなかった場合、そのデバイス情報の通知元のデバイスの接続状態を「通常接続」と判断し、この判断した接続状態をそのデバイス情報と対応づけて前記デバイス接続状態記憶手段に記憶し、
前記デバイス情報が通知されてきた場合、そのデバイス情報中の識別子をチェックし、その識別子が前記デバイス接続状態記憶手段に記憶されていた場合、そのデバイス情報中の識別子とネットワークアドレスとの組み合わせをチェックし、前記デバイス接続状態記憶手段に記憶されていない組み合わせであった場合、そのデバイス情報の通知元のデバイスの接続状態を「通常接続」と判断し、この判断した接続状態をそのデバイス情報と対応づけて前記デバイス接続状態記憶手段に記憶し、
前記デバイス接続状態記憶手段に記憶されているデバイス情報に、そのデバイス情報中の識別子が最後に通知されてからの時間が所定時間を経過したデバイス情報があった場合、そのデバイス情報とともにそのデバイス情報と対応づけられている接続状態を削除し、
前記デバイス接続状態記憶手段に記憶されているデバイス情報に、そのデバイス情報中の識別子とネットワークアドレスとの組み合わせが所定時間以上変化しないデバイス情報があった場合、そのデバイス情報の通知元のデバイスの接続状態を「安定接続」と判断し、そのデバイス情報に対応づけて記憶されている接続状態を更新する
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
The device connection state determination means includes
When the device information is notified, the identifier in the device information is checked. When the identifier is not stored in the device connection state storage unit, the connection state of the device that is the notification source of the device information is changed to “ It is determined that the connection is normal, and the determined connection state is associated with the device information and stored in the device connection state storage unit.
When the device information is notified, the identifier in the device information is checked. When the identifier is stored in the device connection state storage unit, the combination of the identifier in the device information and the network address is checked. If the combination is not stored in the device connection state storage unit, the connection state of the device that is the notification source of the device information is determined as “normal connection”, and the determined connection state corresponds to the device information. And storing it in the device connection state storage means,
If the device information stored in the device connection state storage means includes device information that has passed a predetermined time since the identifier in the device information was last notified, the device information together with the device information Delete the connection status associated with
If the device information stored in the device connection state storage means includes device information in which the combination of the identifier and the network address in the device information does not change for a predetermined time or longer, the connection of the device that is the notification source of the device information A wireless communication system, characterized in that the state is determined to be “stable connection” and the connection state stored in association with the device information is updated.
請求項1又は2に記載された無線通信システムにおいて、
前記第1のデバイスは、
外部からの通知要求を受け付けて前記デバイス接続状態記憶手段に記憶されている各デバイスの接続状態を外部に通知するデバイス接続状態通知手段
を備え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 or 2,
The first device is:
A wireless communication system comprising device connection state notification means for receiving a notification request from outside and notifying the connection state of each device stored in the device connection state storage means to the outside.
請求項2に記載された無線通信システムにおいて、
前記第1のデバイスは、
前記ツリー構造を構成する前記第2および第3のデバイスとして登録されたデバイスの識別子を記憶する識別子記憶手段と、
前記デバイス接続状態記憶手段に記憶されている各デバイスの接続状態に基づいて現在の前記ツリー構造の構築状態を判断するツリー構造構築状態判断手段とを備え、
前記ツリー構造構築状態判断手段は、
前記識別子記憶手段に記憶されている識別子の全てについて、その識別子とネットワークアドレスとの組が前記デバイス接続状態記憶手段に記憶されており、かつその識別子とネットワークアドレスとの組に対応づけて記憶されている接続状態が全て「安定接続」である場合、前記ツリー構造の構築状態を最適化が完了している状態と判断し、
前記識別子記憶手段に記憶されている識別子の全てについて、その識別子とネットワークアドレスとの組が前記デバイス接続状態記憶手段に記憶されているが、その識別子とネットワークアドレスとの組に対応づけて記憶されている接続状態に1つでも「通常接続」がある場合、前記ツリー構造の構築状態を最適化が完了していない状態と判断し、
前記識別子記憶手段に記憶されている識別子の1つでも、その識別子とネットワークアドレスとの組が前記デバイス接続状態記憶手段に記憶されていない場合、前記ツリー構造の構築状態を接続されていないデバイスが存在する状態と判断する
ことを特徴とする無線通信システム。
The wireless communication system according to claim 2,
The first device is:
Identifier storage means for storing identifiers of devices registered as the second and third devices constituting the tree structure;
Tree structure construction state judgment means for judging the current construction state of the tree structure based on the connection state of each device stored in the device connection state storage means;
The tree structure construction state determination means includes:
For all the identifiers stored in the identifier storage means, a pair of the identifier and the network address is stored in the device connection state storage means, and is stored in association with the pair of the identifier and the network address. If all the connection states are "stable connection", it is determined that the construction state of the tree structure is the state in which the optimization is completed,
For all the identifiers stored in the identifier storage means, a pair of the identifier and the network address is stored in the device connection state storage means, but is stored in association with the pair of the identifier and the network address. If there is at least one “normal connection” in the connection state, it is determined that the construction state of the tree structure has not been optimized,
Even if one of the identifiers stored in the identifier storage means is not stored in the device connection state storage means, a device that is not connected to the construction state of the tree structure. A wireless communication system, characterized in that it is determined to exist.
請求項4に記載された無線通信システムにおいて、
前記第1のデバイスは、
外部からの通知要求を受け付けて前記ツリー構造構築状態手段の判断結果を外部に通知するツリー構造構築状態判断結果通知手段
を備えることを特徴とする無線通信システム。
The wireless communication system according to claim 4, wherein
The first device is:
A wireless communication system comprising: a tree structure construction state determination result notifying means for receiving a notification request from the outside and notifying the determination result of the tree structure construction state means to the outside.
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