JP2015133596A - Time synchronization method, wireless communication device, and wireless communication system - Google Patents

Time synchronization method, wireless communication device, and wireless communication system Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make it possible to synchronize time between devices with low power consumption.SOLUTION: A hub 120 and a node 110 include: first near field wireless W1 for data transmission/reception; and second near field wireless W2 which is a communication system differing from the first near field wireless W1 and is for transmitting/receiving a synchronous signal SD for time synchronization. In transmitting a synchronous signal SD, the hub 120 converts standard time in the hub to information on time used by the second near field wireless W2 and transmits the information to the node 110 by using the second near field wireless W2. The node 110 reversely converts the received synchronous signal SD to information on time of reference time inside the node and corrects standard time of the node. In performing data transmission to the hub 120, the node 110 performs the data transmission on the basis of time obtained by converting time obtained from the standard time to information on time used by the first near field wireless W1.

Description

本発明は、装置間の時刻を同期させる時刻同期方法、無線通信装置および無線通信システムに関する。   The present invention relates to a time synchronization method, a wireless communication apparatus, and a wireless communication system that synchronize time between apparatuses.

近距離無線通信は、ＩＥＥＥ８０２．１５．１、８０２．１５．４、８０２．１５．６などに規格化されて利用されている。例えば、近距離無線により、ハブ（Ｈｕｂ）を中心として、ハブと周囲の複数のノード（Ｎｏｄｅ）とが相互にデータを送受するネットワーク構成例がある。   Short-range wireless communication is standardized and used in IEEE 802.15.1, 802.15.4, 802.15.6, and the like. For example, there is a network configuration example in which data is transmitted and received between a hub and a plurality of nodes (Nodes) around the hub (Hub) by near field wireless communication.

複数のノードが送信する情報をハブが収集し、ハブがデータの変化等をログとして保存する場合、ハブおよび複数のノードは、互いの時刻が同期した状態を維持する必要がある。例えば、ノードは、ハブとの送受信タイミングを厳密に守るため、ハブが管理する時刻と精度よく時刻同期している必要がある。   When the hub collects information transmitted by a plurality of nodes and the hub stores data changes or the like as a log, the hub and the plurality of nodes need to maintain a state in which their time is synchronized. For example, in order to strictly observe the transmission / reception timing with the hub, the node needs to be time synchronized with the time managed by the hub with high accuracy.

ノードは、搭載するローカルなクロックの精度が低く、ハブおよび他のノードに対し、時刻は徐々にずれていく。このため、ノードは、ハブが送信する同期信号を定期的に受信することで時刻補正を行い、ハブとの時刻を同期させている。   The accuracy of the local clock mounted on the node is low, and the time gradually shifts with respect to the hub and other nodes. For this reason, the node performs time correction by periodically receiving a synchronization signal transmitted by the hub, and synchronizes the time with the hub.

例えば、近距離無線通信を行う通信装置が、外部から高精度の時刻情報を受信し、時刻に対応した時刻パルスの出力タイミングと、他の通信装置との時刻同期タイミングとの時間差により、時刻補正情報を算出し、他の通信装置に送信する技術がある（例えば、下記特許文献１参照。）。他の通信装置は、時刻補正情報により、時刻を補正する。   For example, a communication device that performs short-range wireless communication receives highly accurate time information from the outside, and corrects the time by the time difference between the time pulse output timing corresponding to the time and the time synchronization timing with other communication devices. There is a technique for calculating information and transmitting it to another communication device (see, for example, Patent Document 1 below). Other communication devices correct the time based on the time correction information.

また、近距離無線通信を含み通信を行う携帯電話の受信局がスリープモード中に低精度の発信器によりタイムベースを維持する構成の場合に、タイムベースを正確に再調整する技術がある（例えば、下記特許文献２参照。）。受信局内のあるタイムベースユニットのキャリブレーションを行ってシステムコントローラが他のタイムベースのオフセットを得て、他のタイムベースユニットとの同期を取る。   In addition, there is a technique for accurately readjusting the time base when the mobile phone receiving station that performs communication including short-range wireless communication maintains the time base with a low-accuracy transmitter during the sleep mode (for example, , See Patent Document 2 below). The system controller obtains an offset of another time base by calibrating a certain time base unit in the receiving station, and synchronizes with another time base unit.

また、携帯電話無線部とＷＬＡＮ無線部を有して通信可能な移動体通信端末について、複数の通信部が基地局からのウェイクアップ信号を受けた場合の起動タイミングのズレによる消費電力の増大を防ぐ技術がある（例えば、下記特許文献３参照。）。携帯電話無線部がウェイクアップ信号を受信する周期に同期してＷＬＡＮ無線部がアクセスポイント検索信号を発信するようにしている。   In addition, for mobile communication terminals that can communicate with a mobile phone radio unit and a WLAN radio unit, power consumption increases due to misalignment of activation timing when a plurality of communication units receive a wake-up signal from a base station. There is a technique to prevent (see, for example, Patent Document 3 below). The WLAN radio unit transmits an access point search signal in synchronization with a cycle in which the mobile phone radio unit receives the wake-up signal.

また、無線ＬＡＮのアクセスポイントと端末からなるシステムについて、端末の待ち受けの消費電力を低減する技術がある（例えば、下記特許文献４参照。）。アクセスポイントがビーコンと別のタイミングでウェイクアップ信号を送受信し、端末は、待ち受け中にウェイクアップ信号を受信したときのみ無線ＬＡＮ回路へ給電する。   Further, there is a technique for reducing the standby power consumption of a terminal for a system including a wireless LAN access point and a terminal (see, for example, Patent Document 4 below). The access point transmits / receives a wakeup signal at a timing different from that of the beacon, and the terminal supplies power to the wireless LAN circuit only when receiving the wakeup signal during standby.

特開２００５−１８９１８５号公報JP 2005-189185 A 特表２００７−５２５８８０号公報Special table 2007-525880 gazette 特開２００７−８２０５７号公報JP 2007-82057 A 特開２０１１−４９７２１号公報JP 2011-49721 A

従来技術では、双方の装置（例えば、上記ハブとノード間）の時刻を同期させるために定期的に同期メッセージを受信して、時刻補正を行う必要がある。そのため、時刻補正する度に、同期信号の待ち受けおよび同期信号の受信のために電力消費するという問題がある。例えば、ノードが電池駆動される場合には、電池消費が増大し、動作持続時間が短くなってしまう。   In the prior art, in order to synchronize the time of both devices (for example, between the hub and the node), it is necessary to periodically receive a synchronization message and perform time correction. Therefore, there is a problem that power is consumed for waiting for the synchronization signal and receiving the synchronization signal every time the time is corrected. For example, when the node is battery-operated, battery consumption increases and the operation duration is shortened.

一つの側面では、本発明は、低消費電力で装置間の時刻を同期できることを目的とする。   In one aspect, an object of the present invention is to synchronize time between devices with low power consumption.

一つの案では、時刻同期方法は、第１の無線通信装置と第２の無線通信装置の時刻を同期させる時刻同期方法において、前記第１の無線通信装置と前記第２の無線通信装置は、データ送受信用の第１の通信方式と、前記第１の通信方式とは異なる通信方式で、時刻同期の同期信号送受信用の第２の通信方式と、を有し、前記第１の無線通信装置は、前記同期信号を送信する際、自装置内の基準時間を前記第２の通信方式が用いる時刻の情報に変換して前記第２の通信方式により前記第２の無線通信装置に送信し、前記第２の無線通信装置は、受信した前記同期信号を自装置内の基準時間の時刻の情報に逆変換して、自装置の基準時間を補正し、前記第１の無線通信装置に対するデータ送信時には、前記基準時間から得た時刻を前記第１の通信方式が用いる時刻の情報に変換した時刻に基づいてデータ送信する。   In one proposal, the time synchronization method is a time synchronization method for synchronizing the times of the first wireless communication device and the second wireless communication device, wherein the first wireless communication device and the second wireless communication device are: A first communication system for data transmission and reception, and a second communication system for time synchronization synchronization signal transmission / reception in a communication system different from the first communication system, and the first wireless communication device When transmitting the synchronization signal, the reference time in its own device is converted into time information used by the second communication method, and transmitted to the second wireless communication device by the second communication method, The second wireless communication apparatus reversely converts the received synchronization signal into time information of a reference time in the own apparatus, corrects the reference time of the own apparatus, and transmits data to the first wireless communication apparatus. Sometimes the time obtained from the reference time is the first communication time. Data transmission based on the time obtained by converting the information of the time when expression is used.

一つの実施の形態によれば、低消費電力で装置間の時刻を同期できる。   According to one embodiment, the time between devices can be synchronized with low power consumption.

図１は、実施の形態にかかる無線通信装置を含むネットワーク構成例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a network configuration example including a wireless communication device according to an embodiment. 図２は、実施の形態にかかるハブとノード間の無線通信の構成例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of wireless communication between the hub and the node according to the embodiment. 図３は、実施の形態にかかる時刻同期および検出値の送信動作の概要を示すシーケンス図である。FIG. 3 is a sequence diagram illustrating an outline of time synchronization and detection value transmission operations according to the embodiment. 図４は、実施の形態にかかるハブの機能的構成例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a functional configuration example of the hub according to the embodiment. 図５は、実施の形態にかかるノードの機能的構成例を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a functional configuration example of a node according to the embodiment. 図６は、実施の形態にかかる時刻同期の処理内容を示すシーケンス図である。FIG. 6 is a sequence diagram illustrating processing contents of time synchronization according to the embodiment. 図７は、実施の形態にかかる時刻同期後のデータ送信処理を示すシーケンス図である。FIG. 7 is a sequence diagram illustrating data transmission processing after time synchronization according to the embodiment. 図８は、ハブおよびノードが管理する無線制御管理情報を示す図表である。FIG. 8 is a chart showing radio control management information managed by the hub and the node. 図９は、実施の形態にかかるハブおよびノードの無線制御管理情報を示す図表である。FIG. 9 is a table showing radio control management information of hubs and nodes according to the embodiment. 図１０は、ハブとノード間で送受信されるデータフォーマットの例を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a data format transmitted and received between the hub and the node. 図１１は、ハブによる同期信号の送信処理を示すシーケンス図である。FIG. 11 is a sequence diagram illustrating a synchronization signal transmission process by the hub. 図１２は、ノードによる同期信号受信時の時刻同期処理を示すシーケンス図である。FIG. 12 is a sequence diagram illustrating time synchronization processing when a node receives a synchronization signal. 図１３は、実施の形態にかかる時刻同期処理を示すタイムチャートである。FIG. 13 is a time chart illustrating time synchronization processing according to the embodiment. 図１４は、実施の形態にかかるノードからハブに対するデータ送信動作の例を示す図である。FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a data transmission operation from the node to the hub according to the embodiment. 図１５は、実施例によるノードの低消費電力化を示す図表である。FIG. 15 is a chart illustrating a reduction in power consumption of a node according to the embodiment.

（実施の形態）
（無線通信装置を含むネットワーク構成例）
以下に添付図面を参照して、開示技術の好適な実施の形態を詳細に説明する。図１は、実施の形態にかかる無線通信装置を含むネットワーク構成例を示す図である。 (Embodiment)
(Example of network configuration including wireless communication device)
Hereinafter, preferred embodiments of the disclosed technology will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating a network configuration example including a wireless communication device according to an embodiment.

図１に示すネットワーク１００は、センサネットワークの適用例である。入院患者等の人体１０１の各部には、それぞれ検出用のセンサを有するノード（第２の無線通信装置）１１０を配置する。また、各ノード１１０の検出値は、例えば、人体の中心に位置するコーディネータ（ハブ、第１の無線通信装置）１２０に送信され、ハブ１２０は、各ノード１１０の検出値（体温や血圧等）を収集する。ハブ１２０により収集された検出値は、例えばスマートフォンなどのデータ送信装置１３０から通信網１４０を介して担当医師や救急車、カルテ管理等の端末装置１５０にデータ送信され、入院患者の容体（状態）を監視することができる。   A network 100 shown in FIG. 1 is an application example of a sensor network. In each part of the human body 101 such as an inpatient, a node (second wireless communication device) 110 having a sensor for detection is arranged. The detection value of each node 110 is transmitted to, for example, a coordinator (hub, first wireless communication device) 120 located at the center of the human body, and the hub 120 detects the detection value (body temperature, blood pressure, etc.) of each node 110. To collect. The detected values collected by the hub 120 are transmitted from the data transmission device 130 such as a smartphone to the terminal device 150 such as a doctor in charge, an ambulance, or a medical record management via the communication network 140, and the condition (state) of the inpatient is displayed. Can be monitored.

上記のうち、少なくともノード１１０（人体装着等の場合にはハブ１２０についても）は、小型化等のために電池駆動される。ノード１１０は、定期的（例えば２時間毎）に体温等の検出値をハブ１２０に送信するが、送信後は、次の送信時まで消費電力を抑えるためにスリープ状態に移行する。   Among the above, at least the node 110 (and the hub 120 in the case of a human body or the like) is battery-driven for downsizing or the like. The node 110 periodically transmits a detected value such as a body temperature to the hub 120 (for example, every 2 hours). After the transmission, the node 110 shifts to a sleep state in order to reduce power consumption until the next transmission.

（ハブとノード間の無線通信の構成例）
図２は、実施の形態にかかるハブとノード間の無線通信の構成例を示す図である。各ノード１１０は、第１の近距離無線Ｗ１（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１５．６に規定される人体通信網（ＢＡＮ：Ｂｏｄｙ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ））を介してハブ１２０に検出値を送信する。また、ハブ１２０からノード１１０に対して各種要求等を送信することもできる。第１の近距離無線Ｗ１は、ノード１１０のバッテリを動作電源として用いる。 (Configuration example of wireless communication between hub and node)
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of wireless communication between the hub and the node according to the embodiment. Each node 110 transmits a detection value to the hub 120 via the first short-range wireless W1 (for example, a human body communication network (BAN: Body Area Network) defined in IEEE 802.15.6). Various requests and the like can also be transmitted from the hub 120 to the node 110. The first short-range wireless W1 uses the battery of the node 110 as an operating power source.

また、各ノード１１０と、ハブ１２０との間は、第１の近距離無線Ｗ１と通信プロトコル（プロトコル）が異なる第２の近距離無線Ｗ２（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１５．１に規定されるＲＦＩＤ等のＮＦＣ：Ｎｅａｒ Ｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）により、時刻同期用のデータを相互に送受信する。第２の近距離無線Ｗ２として、第１の近距離無線Ｗ１に比して低レート伝送を行い、消費電力を削減できる通信方式を用いる。さらには、第２の近距離無線Ｗ２（ＮＦＣ）として、ノード１１０が、ノード１１０に近接して設けられるハブ１２０側からの電磁誘導作用により動作電源を得るＲＦＩＤ等の構造のものを用いれば、ノード１１０の電池を消費せずに受信電力をほぼなくすことができる（受信待機電力を除く）。   Also, between each node 110 and the hub 120, a second short-range wireless W2 (for example, an RFID defined in IEEE 802.15.1, etc.) having a communication protocol (protocol) different from that of the first short-range wireless W1. NFC: Near Field Communication) transmits and receives time synchronization data to and from each other. As the second short-range wireless W2, a communication method that performs low-rate transmission and reduces power consumption as compared with the first short-range wireless W1 is used. Further, as the second short-range wireless W2 (NFC), if the node 110 has a structure such as an RFID that obtains an operating power source by electromagnetic induction from the hub 120 side provided close to the node 110, The reception power can be almost eliminated without consuming the battery of the node 110 (excluding reception standby power).

ノード１１０は、検出用のセンサ１１１と、プロセッサ（ＭＰＵ）１１２とを含む。ＭＰＵ１１２は、第１の近距離無線Ｗ１用の通信制御部１１２ａ、および第２の近距離無線Ｗ２用の通信制御部１１２ｂの機能を含む。   The node 110 includes a detection sensor 111 and a processor (MPU) 112. The MPU 112 includes functions of a communication control unit 112a for the first short-range wireless W1 and a communication control unit 112b for the second short-range wireless W2.

ハブ１２０のハードウェアは、図２に示したように、第１の近距離無線Ｗ１用の通信制御部１２２ａ、および第２の近距離無線Ｗ２用の通信制御部１２２ｂの機能を含むＭＰＵ１２２を含む。また、不図示であるが、ＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリ等を含む。ＭＰＵ１２２は、ＲＯＭ等に格納されたプログラムを実行し、ＲＡＭ等をデータ格納用に用いることにより、通信制御部１２２ａ、１２２ｂの通信、および後述する時刻同期のための処理を行う。   As shown in FIG. 2, the hardware of the hub 120 includes an MPU 122 including the functions of the communication control unit 122a for the first short-range wireless W1 and the communication control unit 122b for the second short-range wireless W2. . Further, although not shown, it includes a memory such as a ROM and a RAM. The MPU 122 executes a program stored in the ROM or the like and uses the RAM or the like for data storage, thereby performing communication of the communication control units 122a and 122b and processing for time synchronization described later.

ノード１１０のハードウェアは、図２に示した第１の近距離無線Ｗ１用の通信制御部１１２ａ、および第２の近距離無線Ｗ２用の通信制御部１１２ｂの機能を含むＭＰＵ１１２と、不図示のＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリ等を含む。ＭＰＵ１１２は、ＲＯＭ等に格納されたプログラムを実行し、ＲＡＭ等をデータ格納用に用いることにより、通信制御部１１２ａ、１１２ｂの通信、および後述する時刻同期のための処理を行う。   The hardware of the node 110 includes an MPU 112 including functions of the communication control unit 112a for the first short-range wireless W1 and the communication control unit 112b for the second short-range wireless W2 illustrated in FIG. Includes memories such as ROM and RAM. The MPU 112 executes a program stored in the ROM or the like and uses the RAM or the like for data storage, thereby performing communication of the communication control units 112a and 112b and processing for time synchronization described later.

（時刻同期および検出値の送信動作の概要）
図３は、実施の形態にかかる時刻同期および検出値の送信動作の概要を示すシーケンス図である。ハブ１２０とノード１１０は、それぞれデータ（検出値）の通信用に第１の近距離無線Ｗ１を用いる。また、第１の近距離無線Ｗ１より低消費および低レートの第２の近距離無線Ｗ２を時刻の同期信号を送受信するために用意する。 (Overview of time synchronization and detection value transmission)
FIG. 3 is a sequence diagram illustrating an outline of time synchronization and detection value transmission operations according to the embodiment. Each of the hub 120 and the node 110 uses the first short-range wireless W1 for data (detection value) communication. Also, the second short-range wireless W2 having a lower consumption and a lower rate than the first short-range wireless W1 is prepared for transmitting and receiving a time synchronization signal.

ハブ１２０は、所定タイミング毎に時刻（同期の基準となる装置時間）を取得し（ステップＳ３０１）、時刻の取得毎に第２の近距離無線Ｗ２を介して同期信号ＳＤをノード１１０に送信する（ステップＳ３０２）。ノード１１０は、第２の近距離無線Ｗ２により同期信号ＳＤを受信すると、この同期信号ＳＤに基づき、第２の近距離無線Ｗ２の時刻と、第１の近距離無線Ｗ１の時刻とを同期させる時刻同期の処理を行う（ステップＳ３０３）。ハブ１２０は、所定タイミング毎に上記ステップＳ３０１〜ステップＳ３０３の処理を繰り返し、ノード１１０は、同期信号ＳＤの受信毎にノード１１０内での時刻同期の処理を行う。   The hub 120 acquires time (apparatus time serving as a reference for synchronization) at every predetermined timing (step S301), and transmits the synchronization signal SD to the node 110 via the second short-range wireless W2 every time the time is acquired. (Step S302). When the node 110 receives the synchronization signal SD by the second short-range wireless W2, the node 110 synchronizes the time of the second short-range wireless W2 and the time of the first short-range wireless W1 based on the synchronization signal SD. Time synchronization processing is performed (step S303). The hub 120 repeats the processing of steps S301 to S303 at every predetermined timing, and the node 110 performs time synchronization processing within the node 110 every time the synchronization signal SD is received.

これにより、ノード１１０は、常に第１の近距離無線Ｗ１の送受信時（検出値の送信時等）に用いる時刻をハブ１２０および他のノード１１０と時刻同期することができる。この時刻同期された状態で、ノード１１０は、所定タイミングで検出値をハブ１２０に送信する際に、正確な時刻を取得でき（ステップＳ３０４）、データ（検出値ＳＳ）を第１の近距離無線Ｗ１を介してハブ１２０に送信することができる（ステップＳ３０５）。また、ハブ１２０についても、所定タイミングでデータをノード１１０に送信する際に、自装置から取得した時刻は（ステップＳ３０６）、ノード１１０と時刻同期されたものとなる。ハブ１２０は、データを第１の近距離無線Ｗ１を介してノード１１０に送信する（ステップＳ３０７）。ノード１１０がハブ１２０から受信したデータは、ノード１１０と時刻同期された正確な時刻を有して送信されたものとなる。   As a result, the node 110 can always synchronize the time used for transmission / reception of the first short-range wireless W1 (detection value transmission, etc.) with the hub 120 and the other nodes 110. With this time synchronization, the node 110 can acquire an accurate time when transmitting the detection value to the hub 120 at a predetermined timing (step S304), and the data (detection value SS) is transmitted to the first short-range wireless. It can be transmitted to the hub 120 via W1 (step S305). Also for the hub 120, when data is transmitted to the node 110 at a predetermined timing, the time acquired from the own device (step S306) is time-synchronized with the node 110. The hub 120 transmits the data to the node 110 via the first short-range wireless W1 (step S307). The data received from the hub 120 by the node 110 is transmitted with an accurate time synchronized with the node 110.

ハブ１２０は、各ノード１１０から受信したデータ（検出値）を集計等する。この際、各ノード１１０から送信されるデータ（検出値ＳＳ）の送信時刻（検出値の検出時刻に相当）が正確であるため、受信したデータの送信時刻をそのまま検出値ＳＳの検出時刻として用いることができ、時刻補正等の処理を不要としてデータ送信装置１３０に送信することができる。   The hub 120 aggregates data (detected values) received from each node 110. At this time, since the transmission time (corresponding to the detection time of the detection value) of the data (detection value SS) transmitted from each node 110 is accurate, the transmission time of the received data is used as it is as the detection time of the detection value SS. Therefore, it is possible to transmit to the data transmission device 130 without requiring processing such as time correction.

このように、実施の形態では、従来から定期的に送信していた時刻同期用の同期信号を自ノード１１０のバッテリを消費する第１の近距離無線Ｗ１を用いずに、自ノード１１０のバッテリを消費しない第２の近距離無線Ｗ２を用いて送信する。これにより、各ノード１１０が時刻同期のために、ハブ１２０とやり取りする同期信号の送受にかかる電源消費を抑えることができ、ノード１１０の低消費電力化を図ることができる。   As described above, in the embodiment, the battery of the own node 110 is used without using the first short-range wireless W1 that consumes the battery of the own node 110 for the synchronization signal for time synchronization that has been regularly transmitted in the past. Is transmitted using the second short-range wireless W2 that does not consume. As a result, the power consumption of each node 110 for transmitting and receiving the synchronization signal exchanged with the hub 120 for time synchronization can be suppressed, and the power consumption of the node 110 can be reduced.

ところで、データ通信用の第１の近距離無線Ｗ１と、時刻同期用の第２の近距離無線Ｗ２はそれぞれ異なる通信プロトコルである。このため、第２の近距離無線Ｗ２を用いて送信した同期信号ＳＤが示す時刻の情報（装置時間）は、そのままではデータ通信用の第１の近距離無線Ｗ１の時刻情報として扱うことができない。このため、実施の形態では、一つの同期信号ＳＤで第２の近距離無線Ｗ２および第１の近距離無線Ｗ１それぞれのプロトコルの時刻情報を同期させる時刻変換／逆変換の処理を行い、装置間の時刻を同期させる。これにより、異なる通信方式がそれぞれ用いる時刻を相互に同期させることができる。   By the way, the first short-range wireless W1 for data communication and the second short-range wireless W2 for time synchronization are different communication protocols. For this reason, the time information (device time) indicated by the synchronization signal SD transmitted using the second short-range wireless W2 cannot be handled as it is as the time information of the first short-range wireless W1 for data communication. . For this reason, in the embodiment, time conversion / inverse conversion processing for synchronizing the time information of the respective protocols of the second short-range wireless W2 and the first short-range wireless W1 with one synchronization signal SD is performed, and between the devices Synchronize the time. Thereby, the time which each different communication system uses can be mutually synchronized.

（ハブの機能的構成例）
図４は、実施の形態にかかるハブの機能的構成例を示す図である。ハブ１２０は、時間管理部４０１と、時刻同期管理部４０２と、第１の近距離無線Ｗ１用の通信制御部１２２ａと、第２の近距離無線Ｗ２用の通信制御部１２２ｂと、を含む。 (Functional configuration example of hub)
FIG. 4 is a diagram illustrating a functional configuration example of the hub according to the embodiment. The hub 120 includes a time management unit 401, a time synchronization management unit 402, a communication control unit 122a for the first short-range wireless W1, and a communication control unit 122b for the second short-range wireless W2.

時間管理部４０１は、自デバイス（ハブ１２０）の装置時間（時刻同期の基準時間）の管理を行う。また、装置時間と自デバイス（ハブ１２０）が有する通信制御部１２２ａ，１２２ｂの時間の連携を行う。ハブ１２０の装置時間は、装置内発信器または外部信号に基づいて標準時（例えば日本標準時：ＪＳＴ）に正確に時刻同期されている。この時間管理部４０１は、装置時間を第２の近距離無線Ｗ２を用いて送信する同期信号ＳＤ用の時刻と、第１の近距離無線Ｗ１を用いるデータ（検出値ＳＳ）送受信用の時刻と、にそれぞれ変換する。   The time management unit 401 manages the device time (reference time for time synchronization) of the own device (hub 120). Further, the apparatus time and the time of the communication control units 122a and 122b included in the own device (hub 120) are coordinated. The device time of the hub 120 is accurately synchronized with standard time (for example, Japan Standard Time: JST) based on an internal transmitter or an external signal. The time management unit 401 uses the second short-range wireless W2 to transmit the apparatus time, the time for the synchronization signal SD, and the data (detection value SS) transmission / reception time using the first short-range wireless W1. , Respectively.

これら第１の近距離無線Ｗ１と第２の近距離無線Ｗ２は通信方式が異なるため、データの時刻の表し方が異なる。このため、装置内の装置時間をこれら第１の近距離無線Ｗ１、あるいは第２の近距離無線Ｗ２に変換（および逆変換）する必要がある。詳細は後述するが（図８等参照）、時刻を表す種別（単位）や単位量（例えばフォーマット）が異なり、装置時間を第１の近距離無線Ｗ１あるいは第２の近距離無線Ｗ２の時刻に変換／第２の近距離無線Ｗ２あるいは第１の近距離無線Ｗ１の時刻を装置時間に逆変換する必要がある。   Since the first short-range wireless W1 and the second short-range wireless W2 have different communication methods, the time of data is expressed differently. For this reason, it is necessary to convert (and reversely convert) the device time in the device to the first short-range wireless W1 or the second short-range wireless W2. Although details will be described later (see FIG. 8, etc.), the type (unit) and unit quantity (for example, format) representing the time are different, and the device time is set to the time of the first short-range wireless W1 or the second short-range wireless W2. Conversion / Time of the second short-range wireless W2 or the first short-range wireless W1 needs to be converted back to the device time.

時刻同期管理部４０２は、同期信号ＳＤの送信タイミングを管理し、定期的に同期信号ＳＤの送信要求を第２の近距離無線Ｗ２用の通信制御部１２２ｂに出力する。   The time synchronization management unit 402 manages the transmission timing of the synchronization signal SD, and periodically outputs a transmission request for the synchronization signal SD to the communication control unit 122b for the second short-range wireless W2.

（ノードの機能的構成例）
図５は、実施の形態にかかるノードの機能的構成例を示す図である。ノード１１０は、時間管理部５０１と、時刻同期管理部５０２と、第１の近距離無線Ｗ１用の通信制御部１１２ａと、第２の近距離無線Ｗ２用の通信制御部１１２ｂと、を含む。 (Functional configuration example of node)
FIG. 5 is a diagram illustrating a functional configuration example of a node according to the embodiment. The node 110 includes a time management unit 501, a time synchronization management unit 502, a communication control unit 112a for the first short-range wireless W1, and a communication control unit 112b for the second short-range wireless W2.

通信制御部１１２ｂは、ハブ１２０から同期信号ＳＤを受信すると、同期信号ＳＤの受信時刻から送信時刻との時刻差分（ズレ）Δｔを算出し、時間管理部５０１に装置時間の補正を指示する。受信時刻はノード１１０内の装置時間から得る。   When receiving the synchronization signal SD from the hub 120, the communication control unit 112b calculates a time difference (deviation) Δt from the transmission time from the reception time of the synchronization signal SD, and instructs the time management unit 501 to correct the apparatus time. The reception time is obtained from the device time in the node 110.

時間管理部５０１は、自デバイス（ノード１１０）の装置時間（基準時間）の管理を行う。また、装置時間と自デバイス（ノード１１０）が有する通信制御部１１２ａ，１１２ｂの時間の連携を行う。時間管理部５０１は、同期ズレと時刻差分Δの通知を受けると、装置時間を補正する。例えば、装置時間＝ノード１１０の現在時刻＋Δｔの算出により補正する。   The time management unit 501 manages the device time (reference time) of the own device (node 110). Further, the apparatus time and the time of the communication control units 112a and 112b of the own device (node 110) are linked. When the time management unit 501 receives the notification of the synchronization shift and the time difference Δ, the time management unit 501 corrects the apparatus time. For example, the correction is performed by calculating device time = current time of node 110 + Δt.

時刻同期管理部５０２は、第２の近距離無線Ｗ２用の通信制御部１１２ｂから同期ズレの通知を受けると、時間管理部５０１に装置時間の補正を指示する。   The time synchronization management unit 502 instructs the time management unit 501 to correct the apparatus time when receiving the notification of the synchronization shift from the communication control unit 112b for the second short-range wireless W2.

以上により、ノード１１０は、異なる通信プロトコルであっても共通の時刻同期が行えるようになる。この後、ノード１１０は、第１の近距離無線Ｗ１（通信制御部１１２ａ）を用いてデータ通信（検出値ＳＳ）をハブ１２０に送信するとき、時間管理部５０１からデータ（検出値ＳＳ）送信時の時刻を取得し、取得した時刻を用いてデータ（検出値ＳＳ）の送信を行う。   As described above, the nodes 110 can perform common time synchronization even with different communication protocols. Thereafter, the node 110 transmits data (detection value SS) from the time management unit 501 when transmitting data communication (detection value SS) to the hub 120 using the first short-range wireless W1 (communication control unit 112a). The time of the hour is acquired, and data (detection value SS) is transmitted using the acquired time.

（時刻同期の処理内容）
図６は、実施の形態にかかる時刻同期の処理内容を示すシーケンス図である。上記図４、図５に示したハブ１２０とノード１１０間の時刻同期にかかる処理を説明する。 (Processing of time synchronization)
FIG. 6 is a sequence diagram illustrating processing contents of time synchronization according to the embodiment. Processing related to time synchronization between the hub 120 and the node 110 shown in FIGS. 4 and 5 will be described.

はじめに、ハブ１２０の時刻同期管理部４０２は、時刻の同期処理開始の処理を行う（ステップＳ６０１）。これにより、時刻同期管理部４０２は、定期的に所定のタイミングで同期信号ＳＤの送信要求を第２の近距離無線Ｗ２用の通信制御部１２２ｂに出力する（ステップＳ６０２）。   First, the time synchronization management unit 402 of the hub 120 performs time synchronization processing start processing (step S601). As a result, the time synchronization management unit 402 periodically outputs a transmission request for the synchronization signal SD to the communication control unit 122b for the second short-range wireless W2 at a predetermined timing (step S602).

次に、第２の近距離無線Ｗ２用の通信制御部１２２ｂは、時間管理部４０１から装置時間の取得を要求する（ステップＳ６０３）。時間管理部４０１は、装置時間を第２の近距離無線Ｗ２の時刻に変換し（ステップＳ６０４）、第２の近距離無線Ｗ２の時刻を通信制御部１２２ｂに通知する（ステップＳ６０５）。   Next, the communication control unit 122b for the second short-range wireless W2 requests acquisition of the device time from the time management unit 401 (step S603). The time management unit 401 converts the device time to the time of the second short-range wireless W2 (step S604), and notifies the communication control unit 122b of the time of the second short-range wireless W2 (step S605).

この後、ハブ１２０の通信制御部１２２ａは、同期信号ＳＤを第２の近距離無線Ｗ２によりノード１１０に送信する（ステップＳ６０６）。同期信号ＳＤは、第２の近距離無線Ｗ２における時刻情報αを含む。この時刻情報αは、ハブ１２０の第２の近距離無線Ｗ２用の通信制御部１２２ｂが同期信号ＳＤを送信した送信時間である。   Thereafter, the communication control unit 122a of the hub 120 transmits the synchronization signal SD to the node 110 by the second short-range wireless W2 (step S606). The synchronization signal SD includes time information α in the second short-range wireless W2. The time information α is a transmission time when the communication control unit 122b for the second short-range wireless W2 of the hub 120 transmits the synchronization signal SD.

ノード１１０は、第２の近距離無線Ｗ２によりハブ１２０から送信された同期信号ＳＤを第２の近距離無線Ｗ２用の通信制御部１１２ｂが受信する（ステップＳ６０７）。このときの受信時刻がβであったとする。そして、ノード１１０の第２の近距離無線Ｗ２用の通信制御部１１２ｂは、時刻ズレΔｔについて、Δｔ＝同期信号ＳＤの時刻情報α−受信時刻βにより算出し（ステップＳ６０８）、通信制御部１１２ｂは、時刻ズレΔｔを時間管理部５０１に通知する（ステップＳ６０９）。   In the node 110, the communication control unit 112b for the second short-range wireless W2 receives the synchronization signal SD transmitted from the hub 120 by the second short-range wireless W2 (step S607). Assume that the reception time at this time is β. Then, the communication control unit 112b for the second short-range wireless W2 of the node 110 calculates the time deviation Δt by Δt = time information α of the synchronization signal SD−reception time β (step S608), and the communication control unit 112b. Notifies the time management unit 501 of the time difference Δt (step S609).

この後、ノード１１０の時間管理部５０１は、通知された時刻ズレΔｔを装置時間に変換し（ステップＳ６１０）、同期ズレを第２の近距離無線Ｗ２の通信制御部１１２ｂに通知する（ステップＳ６１１）。通信制御部１１２ｂは、同期ズレの情報（Δｔ）を時刻同期管理部５０２に通知する（ステップＳ６１２）。時刻同期管理部５０２は同期ズレの情報（Δｔ）を時間管理部５０１に通知する（ステップＳ６１３）。時間管理部５０１は、同期ズレの情報（Δｔ）に基づき、装置時間を補正する（ステップＳ６１４）。例えば、装置時間＝現在時刻＋Δｔにより算出することで装置時間を補正する。   Thereafter, the time management unit 501 of the node 110 converts the notified time deviation Δt into device time (step S610), and notifies the synchronization deviation to the communication control unit 112b of the second short-range wireless W2 (step S611). ). The communication control unit 112b notifies the synchronization information (Δt) of the synchronization deviation to the time synchronization management unit 502 (step S612). The time synchronization management unit 502 notifies synchronization information (Δt) to the time management unit 501 (step S613). The time management unit 501 corrects the apparatus time based on the information (Δt) of the synchronization deviation (Step S614). For example, the device time is corrected by calculating device time = current time + Δt.

以上の処理により、ハブ１２０が定期的な同期信号ＳＤを送出する毎に、ノード１１０は、ハブ１２０の装置時間と時刻同期することができる。図６では、ハブ１２０が一つのノード１１０に対して時刻同期する例を説明したが、同様の処理により（例えば順番をもって）、複数のノード１１０に対して時刻同期することができる。   With the above processing, each time the hub 120 sends out a periodic synchronization signal SD, the node 110 can be time synchronized with the device time of the hub 120. In FIG. 6, the example in which the hub 120 synchronizes time with one node 110 has been described, but time synchronization can be performed with respect to a plurality of nodes 110 by the same processing (for example, in order).

（時刻同期後のデータ送信処理）
図７は、実施の形態にかかる時刻同期後のデータ送信処理を示すシーケンス図である。図示の例では、ハブ１２０からノード１１０へのデータ送信時、およびノード１１０からハブ１２０へのデータ（検出値ＳＳ）送信時の状態を示している。図６に示した時刻同期後（厳密には、図６に示した次の時刻同期処理との間のタイミング）で、ハブ１２０またはノード１１０は、データを送信する。 (Data transmission processing after time synchronization)
FIG. 7 is a sequence diagram illustrating data transmission processing after time synchronization according to the embodiment. In the illustrated example, the state at the time of data transmission from the hub 120 to the node 110 and the time of data (detection value SS) transmission from the node 110 to the hub 120 are shown. After the time synchronization shown in FIG. 6 (strictly speaking, the timing between the next time synchronization processing shown in FIG. 6), the hub 120 or the node 110 transmits data.

ハブ１２０からノード１１０へのデータ（制御信号等）の送信について説明すると、第１の近距離無線Ｗ１用の通信制御部１２２ａは、データ送信を開始する場合（ステップＳ７０１）、まず、ハブ１２０の通信制御部１２２ａは、時間管理部４０１に対し装置時間を取得要求する（ステップＳ７０２）。時間管理部４０１は、装置時間を第１の近距離無線Ｗ１の時刻に変換し（ステップＳ７０３）、この第１の近距離無線Ｗ１の時刻を通信制御部１２２ａに通知する（ステップＳ７０４）。これにより、通信制御部１２２ａは、データ送信する際の時刻を第１の近距離無線Ｗ１の時刻としてノード１１０に送信する（ステップＳ７０５）。   The transmission of data (control signal or the like) from the hub 120 to the node 110 will be described. When the communication control unit 122a for the first short-range wireless W1 starts data transmission (step S701), first, the hub 120 The communication control unit 122a requests the time management unit 401 to acquire the device time (step S702). The time management unit 401 converts the device time into the time of the first short-range wireless W1 (step S703), and notifies the communication control unit 122a of the time of the first short-range wireless W1 (step S704). As a result, the communication control unit 122a transmits the data transmission time to the node 110 as the time of the first short-range wireless W1 (step S705).

ノード１１０からハブ１２０へのデータ（検出値ＳＳ等）の送信についても、ハブ１２０からノード１１０への送信時と同様である。第１の近距離無線Ｗ１用の通信制御部１１２ａは、検出値ＳＳ等のデータ送信を開始する場合（ステップＳ７１１）、まず、ノード１１０の通信制御部１１２ａは、時間管理部５０１に対し装置時間を取得要求する（ステップＳ７１２）。時間管理部５０１は、装置時間を第１の近距離無線Ｗ１の時刻に変換し（ステップＳ７１３）、この第１の近距離無線Ｗ１の時刻を通信制御部１１２ａに通知する（ステップＳ７１４）。これにより、通信制御部１１２ａは、検出値ＳＳ等をデータ送信する際の時刻を第１の近距離無線Ｗ１の時刻としてノード１１０に送信する（ステップＳ７１５）。   Transmission of data (detection value SS or the like) from the node 110 to the hub 120 is the same as that at the time of transmission from the hub 120 to the node 110. When the communication control unit 112a for the first short-range wireless W1 starts data transmission such as the detection value SS (step S711), the communication control unit 112a of the node 110 first sets the device time to the time management unit 501. Acquisition request (step S712). The time management unit 501 converts the device time into the time of the first short-range wireless W1 (step S713), and notifies the communication control unit 112a of the time of the first short-range wireless W1 (step S714). As a result, the communication control unit 112a transmits the time when the detected value SS or the like is transmitted as data to the node 110 as the time of the first short-range wireless W1 (step S715).

上記処理によれば、ハブ１２０は、同期処理開始のタイミング毎に装置時間を第２の近距離無線Ｗ２用の時刻を変換して同期信号ＳＤをノード１１０に送信し、ノード１１０は、同期信号ＳＤの受信毎に装置時間を補正する管理を行う。時刻同期後のデータ送信時には、第１の近距離無線Ｗ１は、装置時間をデータ送信時に第１の近距離無線Ｗ１の時刻に変換することで、受信側では、送信側に同期した時間を取得できる。   According to the above processing, the hub 120 converts the apparatus time to the time for the second short-range wireless W2 at each synchronization processing start timing and transmits the synchronization signal SD to the node 110. The node 110 Management is performed to correct the apparatus time every time SD is received. At the time of data transmission after time synchronization, the first short-range wireless W1 converts the device time to the time of the first short-range wireless W1 at the time of data transmission, so that the reception side acquires the time synchronized with the transmission side it can.

すなわち、図６に示した定期的な時刻同期により、ノード１１０の装置時間は、常時ハブ１２０の装置時間と時刻同期が取れている状態にできる。また、異なる通信方式がそれぞれ用いる時刻を相互に同期させることができる。このように、装置間の時刻同期が取れた状態において、図７に示すように、ノード１１０は検出値ＳＳ等の送信データを正確な送信時刻を有してハブ１２０に送信することができる。   That is, the device time of the node 110 can be always in time synchronization with the device time of the hub 120 by the periodic time synchronization shown in FIG. In addition, the times used by the different communication methods can be synchronized with each other. Thus, in a state in which the time synchronization between the devices is established, as shown in FIG. 7, the node 110 can transmit transmission data such as the detection value SS to the hub 120 with an accurate transmission time.

上記のように、時刻同期後は、ノード１１０とハブ１２０との間では、相互に時刻同期した状態でデータ送信することができる。また、ハブ１２０は、複数のノード１１０との間で時刻同期させることができ、複数のノード１１０から送信された検出値ＳＳ等のデータについて、送信時刻を一定の精度で受信でき、ログ等の監視処理の時刻を高精度化することができる。   As described above, after the time synchronization, data can be transmitted between the node 110 and the hub 120 in a state in which the time is synchronized with each other. In addition, the hub 120 can synchronize time with a plurality of nodes 110, can receive transmission time with a certain accuracy for data such as detection values SS transmitted from the plurality of nodes 110, logs, etc. The time of the monitoring process can be improved.

また、上記構成によればハブ１２０からノード１１０に対して送信する同期信号ＳＤは、低消費、および低レートである第２の近距離無線Ｗ２を使用して通知する。そして、ノード１１０側で装置時間の補正を行う。第２の近距離無線Ｗ２にＲＦＩＤ等のＮＦＣを用いれば、ハブ１２０とノード１１０間の時刻同期のための待機電力や同期信号受信のための電力を削減できるようになる。すなわち、時刻同期の通信のためのバッテリ消費を抑えることができ、ノード１１０のバッテリを長寿命化できるようになる。   Further, according to the above configuration, the synchronization signal SD transmitted from the hub 120 to the node 110 is notified using the second short-range wireless W2 that has low consumption and low rate. Then, the device time is corrected on the node 110 side. When NFC such as RFID is used for the second short-range wireless W2, standby power for time synchronization between the hub 120 and the node 110 and power for receiving a synchronization signal can be reduced. That is, battery consumption for time-synchronized communication can be suppressed, and the battery of the node 110 can be extended.

（近距離無線にＢＡＮとＲＦＩＤを用いた具体例）
以下の実施例では、ハブ１２０とノード１１０とがデータ用と時刻同期用にそれぞれ異なるプロトコルの通信を行う場合の具体例について説明する。第１の近距離無線Ｗ１としてＩＥＥＥ８０２．１５．６に規定するＢＡＮを用い、第２の近距離無線Ｗ２としてＩＥＥＥ８０２．１５．１に規定するＲＦＩＤを用いる例を用いて説明する。 (Specific example using BAN and RFID for short-range radio)
In the following embodiment, a specific example will be described in which the hub 120 and the node 110 perform communication using different protocols for data and time synchronization. A description will be given by using an example in which a BAN defined in IEEE 802.15.6 is used as the first short-range wireless W1 and an RFID defined in IEEE 802.15.1 is used as the second short-range wireless W2.

ハブ１２０およびノード１１０の時間管理部４０１，５０１は下記により時間を管理する。
１．装置時間は、μｓ単位でカウンタによりカウントアップする。
２．装置時間カウンタを有し、装置時間が一定値（最大値）を超えた場合にインクリメントされ、装置時間をクリアすることを繰り返す。
３．無線制御管理情報を有し、自装置がもつ無線制御の時間算出情報を保持する。 The time management units 401 and 501 of the hub 120 and the node 110 manage time as follows.
1. The apparatus time is counted up by a counter in units of μs.
2. It has a device time counter, and is incremented when the device time exceeds a certain value (maximum value), and repeats clearing the device time.
3. It has radio control management information and holds radio control time calculation information of its own device.

（装置の初期起動時の時間算出情報の登録）
初期起動時、ハブ１２０は装置時間のカウントアップを開始する。ハブ１２０およびノード１１０の無線制御は、起動時に時間算出情報を時間管理部４０１，５０１に登録する。 (Register time calculation information at the initial startup of the device)
At initial startup, the hub 120 starts counting up the device time. The wireless control of the hub 120 and the node 110 registers time calculation information in the time management units 401 and 501 at the time of activation.

図８は、ハブおよびノードが管理する無線制御管理情報を示す図表である。第１の近距離無線Ｗ１（ＢＡＮ）側は、時間情報として、スーパーフレーム（Ｓｕｐｅｒｆｒａｍｅ）番号（カウンタ周期ｍｓｅｃ）と、スーパーフレームオフセット（Ｓｕｐｅｒｆｒａｍｅ Ｏｆｆｓｅｔ、単位μｓｅｃ）と、スーパーフレーム長（Ｓｕｐｅｒｆｒａｍｅ Ｌｅｎｇｔｈ、固定値ｍｓｅｃ）とを有する。第２の近距離無線Ｗ２（ＮＦＣ）側は、時間情報として、同期カウンタ（カウンタ周期ｓｅｃ）と、同期オフセット（単位μｓｅｃ）と、同期カウンタ長（固定値、ｓｅｃ）を有する。   FIG. 8 is a chart showing radio control management information managed by the hub and the node. The first short-range wireless W1 (BAN) side has, as time information, a superframe number (counter period msec), a superframe offset (superframe offset, unit μsec), and a superframe length (superframe length, fixed). Value msec). The second short-range wireless W2 (NFC) side has, as time information, a synchronization counter (counter cycle sec), a synchronization offset (unit μsec), and a synchronization counter length (fixed value, sec).

図９は、実施の形態にかかるハブおよびノードの無線制御管理情報を示す図表である。装置時間は、μｓｅｃ単位でカウントアップする。第１の近距離無線Ｗ１（ＢＡＮ）のスーパーフレームは、所定のスーパーフレームオフセットと、スーパーフレーム長を有し、スーパーフレーム毎にスーパーフレーム番号がカウントされる。第２の近距離無線Ｗ２（ＮＦＣ）の同期カウンタは、所定の同期オフセットと、同期カウンタ長を有し、同期カウンタ毎にカウンタ数がカウントされる。   FIG. 9 is a table showing radio control management information of hubs and nodes according to the embodiment. The apparatus time is counted up in units of μsec. The superframe of the first short-range wireless W1 (BAN) has a predetermined superframe offset and a superframe length, and a superframe number is counted for each superframe. The synchronization counter of the second short-range wireless W2 (NFC) has a predetermined synchronization offset and a synchronization counter length, and the number of counters is counted for each synchronization counter.

図８および図９に示すように、第１の近距離無線Ｗ１（ＢＡＮ）と、第２の近距離無線Ｗ２（ＮＦＣ）とでは、時間情報として扱う項目および単位時間が異なっている。   As shown in FIG. 8 and FIG. 9, items and unit times treated as time information are different between the first short-range wireless W1 (BAN) and the second short-range wireless W2 (NFC).

ハブ１２０の時間管理部４０１およびノード１１０の時間管理部５０１は、以下の手順で装置時間を第１の近距離無線Ｗ１（ＢＡＮ）、あるいは第２の近距離無線Ｗ２（ＮＦＣ）の無線制御用の時間情報に変換する。   The time management unit 401 of the hub 120 and the time management unit 501 of the node 110 are used for radio control of the first short-range wireless W1 (BAN) or the second short-range wireless W2 (NFC) according to the following procedure. Convert to time information.

第２の近距離無線Ｗ２（ＮＦＣ）は下記により装置時間を変換する。
・同期カウンタ＝（（装置時間カウンタ×装置時間最大値）＋装置時間）／同期カウンタ長
・同期オフセット＝同期カウンタ計算式の余り
・同期カウンタ長は、ハブ１２０が固定値として決定し、ノード１１０は同期信号ＳＤに含まれる同期カウンタ長にて認識する。
また、第１の近距離無線Ｗ１（ＢＡＮ）も上記同様の手順で装置時間を変換する。 The second short-range wireless W2 (NFC) converts the device time as follows.
Synchronization counter = ((device time counter × device time maximum value) + device time) / synchronization counter length. Synchronization offset = remainder of synchronization counter calculation formula. The synchronization counter length is determined by the hub 120 as a fixed value, and the node 110 Is recognized by the synchronization counter length included in the synchronization signal SD.
The first short-range wireless W1 (BAN) also converts the device time in the same procedure as described above.

図１０は、ハブとノード間で送受信されるデータフォーマットの例を示す図である。図１０の（ａ）に示すデータ１００１は、第１の近距離無線Ｗ１（ＢＡＮ）を介して送受信される。データ１００１は、先頭から順にプリアンブル（９０ｂｉｔ）、ＰＨＹヘッダ（３１ｂｉｔ）、ＭＡＣヘッダ（５６ｂｉｔ）、検出値ＳＳが格納されるデータ（５０ｂｙｔｅ）、ＦＣＳ（１６ｂｉｔ）と、を含む。   FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a data format transmitted and received between the hub and the node. Data 1001 shown in FIG. 10A is transmitted / received via the first short-range wireless W1 (BAN). The data 1001 includes a preamble (90 bits), a PHY header (31 bits), a MAC header (56 bits), data (50 bytes) in which the detection value SS is stored, and FCS (16 bits) in order from the top.

図１０の（ｂ）に示す同期信号（ＳＤ）１００２は、第２の近距離無線Ｗ２（ＮＦＣ）を介して送受信される。同期信号（ＳＤ）１００２は、先頭からプリアンブル（９０ｂｉｔ）、ＰＨＹヘッダ（３１ｂｉｔ）、ＭＡＣヘッダ（５６ｂｉｔ）、同期情報（３ｂｙｔｅ）、ＦＣＳ（１６ｂｉｔ）と、を含む。   The synchronization signal (SD) 1002 shown in (b) of FIG. 10 is transmitted / received via the second short-range wireless W2 (NFC). The synchronization signal (SD) 1002 includes a preamble (90 bits), a PHY header (31 bits), a MAC header (56 bits), synchronization information (3 bytes), and FCS (16 bits) from the top.

（ハブとノードの時刻同期処理）
同期処理時、ハブ１２０は、同期情報ＳＤの送信処理を行い、ノード１１０はハブ１２０から受信した同期情報ＳＤを元に同期処理を行う。 (Hub and node time synchronization processing)
During the synchronization process, the hub 120 performs a transmission process of the synchronization information SD, and the node 110 performs the synchronization process based on the synchronization information SD received from the hub 120.

（ハブ１２０の同期信号送信処理）
図１１は、ハブによる同期信号の送信処理を示すシーケンス図である。ハブ１２０は、下記手順で同期信号ＳＤを送信する。 (Synchronous signal transmission processing of hub 120)
FIG. 11 is a sequence diagram illustrating a synchronization signal transmission process by the hub. The hub 120 transmits the synchronization signal SD in the following procedure.

１．時刻同期管理部４０２は、周期的（例えば６０ｓｅｃ毎）に同期タイミングを発生させ（ステップＳ１１０１）、定期的にＮＦＣの通信制御部１２２ｂに同期情報送信要求を行う（ステップＳ１１０２）。
２．ＮＦＣの通信制御部１２２ｂは、時間管理部４０１にＮＦＣ用の時刻情報の取得を要求する（ステップＳ１１０３）。 1. The time synchronization management unit 402 generates synchronization timing periodically (for example, every 60 sec) (step S1101), and periodically sends a synchronization information transmission request to the NFC communication control unit 122b (step S1102).
2. The NFC communication control unit 122b requests the time management unit 401 to acquire time information for NFC (step S1103).

３．時間管理部４０１は、装置時間を無線制御管理情報で管理しているＮＦＣの時間情報を元に時刻情報に変換し（ステップＳ１１０４）、ＮＦＣの通信制御部１２２ｂに時刻情報を返答する（ステップＳ１１０５）。この際の時刻情報は、同期カウンタ（カウント数）と、同期オフセットと、を含む。
４．ＮＦＣの通信制御部１２２ｂは、取得した時刻情報に、実際の送信タイミングをプラスした同期信号ＳＤを送信データとして、送信の予約を行う（ステップＳ１１０６）。この同期信号ＳＤは、同期カウンタ長、同期カウンタと、同期オフセットに送信タイミングを加えたタイミング情報と、を含む。
５．ＮＦＣの通信制御部１２２ｂは、送信予約したタイミングで同期信号ＳＤをノード１１０に送信する（ステップＳ１１０７）。 3. The time management unit 401 converts the device time into time information based on the NFC time information managed by the wireless control management information (step S1104), and returns the time information to the NFC communication control unit 122b (step S1105). ). The time information at this time includes a synchronization counter (count number) and a synchronization offset.
4). The NFC communication control unit 122b reserves transmission using the acquired time information as a transmission data with the synchronization signal SD plus the actual transmission timing (step S1106). The synchronization signal SD includes a synchronization counter length, a synchronization counter, and timing information obtained by adding a transmission timing to the synchronization offset.
5. The NFC communication control unit 122b transmits the synchronization signal SD to the node 110 at the transmission reserved timing (step S1107).

（ノード１１０の同期処理）
図１２は、ノードによる同期信号受信時の時刻同期処理を示すシーケンス図である。ノード１１０は、下記手順で同期信号ＳＤに基づき時刻の同期処理を行う。 (Synchronization processing of node 110)
FIG. 12 is a sequence diagram illustrating time synchronization processing when a node receives a synchronization signal. The node 110 performs time synchronization processing based on the synchronization signal SD in the following procedure.

１．ノード１１０は、起動すると同期信号ＳＤの受信待ちで待機する（ステップＳ１２０１）。
２．ＮＦＣの通信制御部１１２ｂは、ハブ１２０から同期信号ＳＤを受信すると（ステップＳ１２０２）、時間管理部５０１からＮＦＣの時刻情報を取得し、時刻情報と受信信号からプリアンブル（図１０（ｂ）参照）の先頭の時間を算出する（ステップＳ１２０３）。 1. When activated, the node 110 waits for reception of the synchronization signal SD (step S1201).
2. When the NFC communication control unit 112b receives the synchronization signal SD from the hub 120 (step S1202), the NFC communication control unit 112b acquires the NFC time information from the time management unit 501, and the preamble from the time information and the received signal (see FIG. 10B). Is calculated (step S1203).

３．ＮＦＣの通信制御部１１２ｂは、無線管理情報に同期カウンタ長が未登録であるか否かを判断する（ステップＳ１２０４）。
４．同期カウンタ長が未登録の場合（ステップＳ１２０４：Ｙｅｓ）、装置（ノード１１０）の設置時等に相当し、時間管理部５０１に装置時間の初期化要求を行う（ステップＳ１２０５）。
５．時間管理部５０１は、装置時間の初期化要求時には、ＮＦＣの通信制御部１１２ｂから通知された同期信号ＳＤを初期値として、装置時間のカウントを開始し（ステップＳ１２０６）、以下の同期処理を行わずに終了する（ステップＳ１２０７）。 3. The NFC communication control unit 112b determines whether or not the synchronization counter length is unregistered in the wireless management information (step S1204).
4). If the synchronization counter length has not been registered (step S1204: YES), this corresponds to the time of installation of the device (node 110), etc., and a device time initialization request is made to the time management unit 501 (step S1205).
5. When the device time initialization request is received, the time management unit 501 starts counting the device time using the synchronization signal SD notified from the NFC communication control unit 112b as an initial value (step S1206), and performs the following synchronization processing. (Step S1207).

６．一方、無線管理情報に同期カウンタ長が登録されている場合（ステップＳ１２０４：Ｎｏ）、ＮＦＣの通信制御部１１２ｂは、時間管理部５０１に時刻情報の取得を要求する（ステップＳ１２０８）。そして、時刻情報（同期カウンタ、同期オフセット）を取得し（ステップＳ１２０９）、時刻のズレ（時刻情報と、算出したプリアンブルの先頭の時間との差）を算出し（ステップＳ１２１０）、時間管理部５０１に時刻逆変換を要求する（ステップＳ１２１１）。この時刻逆変換は、上述した時刻変換とは逆に、装置時間からＮＦＣの時刻を求める。 6). On the other hand, when the synchronization counter length is registered in the wireless management information (step S1204: No), the NFC communication control unit 112b requests the time management unit 501 to acquire time information (step S1208). Then, time information (synchronization counter, synchronization offset) is acquired (step S1209), a time lag (difference between the time information and the calculated leading time of the preamble) is calculated (step S1210), and the time management unit 501 Is requested to perform time inverse conversion (step S1211). In this time reverse conversion, the NFC time is obtained from the apparatus time, contrary to the time conversion described above.

この時刻逆変換にあたり、ＮＦＣの通信制御部１１２ｂは、下記算出式によりプリアンブルの先頭の時間を算出する。
プリアンブル先頭時間［同期カウンタ／同期オフセット］＝現在時刻［同期カウンタ／同期オフセット］−同期信号データ長（プリアンブル含む）［ｂｉｔ］／通信Ｒａｔｅ［ｂｐｓ］ For this time inversion, the NFC communication control unit 112b calculates the time of the beginning of the preamble using the following calculation formula.
Preamble start time [synchronization counter / synchronization offset] = current time [synchronization counter / synchronization offset] −synchronization signal data length (including preamble) [bit] / communication Rate [bps]

また、ＮＦＣの通信制御部１１２ｂは、下記により時刻ズレを算出する。
時刻ズレ［同期カウンタ／同期オフセット］＝受信した同期情報［同期カウンタ／同期オフセット］−プリアンブル先頭時間 Further, the NFC communication control unit 112b calculates the time difference as follows.
Time deviation [synchronization counter / synchronization offset] = received synchronization information [synchronization counter / synchronization offset] −preamble head time

７．時間管理部５０１は、ＮＦＣの通信制御部１１２ｂから通知された変換の種別（ＮＦＣ）、同期カウンタ長、ズレ時間により、絶対値の時間に変換し（ステップＳ１２１２）、ＮＦＣの通信制御部１１２ｂに時刻の逆変換情報（同期ズレ時間）を返答する（ステップＳ１２１３）。 7). The time management unit 501 converts the time to an absolute time based on the conversion type (NFC), the synchronization counter length, and the shift time notified from the NFC communication control unit 112b (step S1212), and sends them to the NFC communication control unit 112b. Time inverse conversion information (synchronization time) is returned (step S1213).

時間管理部５０１は、下記により同期ズレ時間を算出する。
同期ズレ時間［μｓｅｃ］＝同期カウンタ×同期カウンタ長＋同期カウンタＯｆｆｓｅｔ The time management unit 501 calculates the synchronization shift time as follows.
Synchronization deviation time [μsec] = synchronization counter × synchronization counter length + synchronization counter Offset

８．ＮＦＣの通信制御部１１２ｂは、時刻同期管理部５０２に同期ズレ（同期ズレ時間）の通知を行う（ステップＳ１２１４）。
９．時刻同期管理部５０２は、同期ズレの通知を受けると、時間管理部５０１に時刻補正（同期ズレ時間）通知を行う（ステップＳ１２１５）。
１０．時間管理部５０１は、時刻補正通知で渡された同期ズレ時間により、装置時間を補正する（ステップＳ１２１６）。装置時間＝現在時刻＋同期ズレ時間により算出する。 8). The NFC communication control unit 112b notifies the time synchronization management unit 502 of a synchronization shift (synchronization shift time) (step S1214).
9. When receiving the notification of the synchronization shift, the time synchronization management unit 502 notifies the time management unit 501 of the time correction (synchronization shift time) (step S1215).
10. The time management unit 501 corrects the apparatus time based on the synchronization shift time passed in the time correction notification (step S1216). Device time = current time + synchronization time is calculated.

図１３は、実施の形態にかかる時刻同期処理を示すタイムチャートである。図１３に示す例では、ハブ１２０に対してノード１１０の時刻が（ズレ分）早い状態であるが、ノード１１０は、ハブ１２０から同期信号ＳＤを受信し、同期処理したタイミング（時期ｔ１）で装置時間をハブ１２０に同期させる。   FIG. 13 is a time chart illustrating time synchronization processing according to the embodiment. In the example illustrated in FIG. 13, the time of the node 110 is earlier than the hub 120 (by a difference). However, the node 110 receives the synchronization signal SD from the hub 120 and performs synchronization processing (timing t1). Synchronize device time to hub 120.

したがって、これ以降のＢＡＮ（ＩＥＥＥ８０２．１５．６）によるデータ通信時（ｔ２，ｔ３，ｔ４，…）、ノード１１０は装置時間を図中斜線で示すようにズレ分だけ遅れさせ、ノード１１０の装置時間をハブ１２０の装置時間に同期させてデータ送受信できるようになる。すなわち、ノード１１０は、装置時間から得た時刻をＢＡＮの通信方式にしたがった時刻に変換した時刻に基づいてデータ送信することができる。   Therefore, during subsequent data communication (t2, t3, t4,...) By BAN (IEEE802.15.6), the node 110 delays the apparatus time by the amount of deviation as shown by the hatched lines in the figure, and the apparatus of the node 110 Data can be transmitted and received in synchronization with the device time of the hub 120. That is, the node 110 can transmit data based on the time obtained by converting the time obtained from the device time into the time according to the BAN communication method.

（ＢＡＮによる通信接続時以降の処理）
ノード１１０は、ＢＡＮ（ＩＥＥＥ８０２．１５．６）の規定にしたがい、コネクションを確立する。このとき、ＢＡＮの時刻情報を無線制御管理情報に登録する。この後、ハブ１２０は、上述したように（図１１参照）、定期的に同期信号ＳＤの送信処理を行う。 (Process after communication connection by BAN)
The node 110 establishes a connection in accordance with BAN (IEEE802.15.6). At this time, the BAN time information is registered in the wireless control management information. Thereafter, as described above (see FIG. 11), the hub 120 periodically performs the transmission process of the synchronization signal SD.

ノード１１０は、ハブ１２０へデータ（検出値ＳＳ）を送る場合のみＢＡＮ（ＩＥＥＥ８０２．１５．６）の無線デバイス（通信制御部１１２ａ）を起動させ、それ以外（ハブ１２０へデータを送らない場合）は、ＮＦＣの無線デバイス（通信制御部１１２ｂ）で同期信号の受信待ちを行う。   The node 110 activates the wireless device (communication control unit 112a) of BAN (IEEE802.15.6) only when sending data (detection value SS) to the hub 120, and otherwise (when not sending data to the hub 120). The NFC wireless device (communication control unit 112b) waits for reception of a synchronization signal.

（ノードからハブへのデータの送信予約）
図１４は、実施の形態にかかるノードからハブに対するデータ送信動作の例を示す図である。ノード１１０がデータとして検出値ＳＳを送信予約してハブ１２０に送信する例を示してある。複数のうち一つのノード１１０からハブ１２０に送信する際、スーパーフレームの期間内でこの一つのノード１１０がデータ送信できる通信可能帯域（図中Ｔ０）がある。 (Data transmission reservation from node to hub)
FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a data transmission operation from the node to the hub according to the embodiment. An example in which the node 110 reserves transmission of the detection value SS as data and transmits it to the hub 120 is shown. When transmission is performed from one of the plurality of nodes 110 to the hub 120, there is a communicable band (T0 in the figure) in which this one node 110 can transmit data within the superframe period.

この場合、ノード１１０がデータ（検出値ＳＳ）を送信開始すると（ステップＳ１４０１）、通信制御部１１２ａは直ちに送信するのではなく、装置時間から現在時刻を取得し（時期ｔ５、ステップＳ１４０２）、次のスーパーフレーム中で送信可能帯域Ｔ０の時期（ｔ６）までの時間（Ｔ１）を算出し、この時間Ｔ１経過時の時期ｔ６にデータ（検出値ＳＳ）を送信する（ステップＳ１４０３）。すなわち、ノード１１０が送信可能な時期にデータを送信予約する。通信制御部１１２ａは、ＢＡＮ（ＩＥＥＥ８０２．１５．６）のプロトコルにしたがい、ノード１１０はデータ（検出値ＳＳ）を送信可能な時期（時刻）ｔ６を算出できるようになっている。   In this case, when the node 110 starts transmitting data (detection value SS) (step S1401), the communication control unit 112a does not immediately transmit, but acquires the current time from the device time (time t5, step S1402), and then The time (T1) until the time (t6) of the transmittable bandwidth T0 in the superframe is calculated, and the data (detection value SS) is transmitted at the time t6 when the time T1 has elapsed (step S1403). That is, transmission reservation is made at a time when the node 110 can transmit. The communication control unit 112a can calculate a time (time) t6 at which the data (detection value SS) can be transmitted according to the BAN (IEEE 802.15.6) protocol.

（実施例によるノードの低消費電力化について）
図１５は、実施例によるノードの低消費電力化を示す図表である。実施例対比用の従来技術では、ノード１１０がデータを送信する際の送信電力、および時刻同期用の同期信号の受信電力、のそれぞれで所定の電力を消費する。 (Reducing power consumption of nodes according to the embodiment)
FIG. 15 is a chart illustrating a reduction in power consumption of a node according to the embodiment. In the conventional technique for comparison with the embodiment, predetermined power is consumed for each of the transmission power when the node 110 transmits data and the reception power of the synchronization signal for time synchronization.

一方、実施例によれば、ノード１１０は、第１の近距離無線Ｗ１（ＩＥＥＥ８０２．１５．６、ＢＡＮ）を介してデータ（検出値ＳＳ）を送信する際に所定の送信電力を消費する。しかし、時刻同期用の同期信号ＳＤは、第２の近距離無線Ｗ２（ＩＥＥＥ８０２．１５．１、ＮＦＣ）を介して受信する。ＮＦＣとしてＲＦＩＤ等の電磁誘導により同期信号ＳＤを受信できる構成とすれば、ノード１１０の近距離無線Ｗ２用の通信制御部１１２ｂは、受信電力を消費しない。   On the other hand, according to the embodiment, the node 110 consumes predetermined transmission power when transmitting data (detection value SS) via the first short-range wireless W1 (IEEE802.15.6, BAN). However, the synchronization signal SD for time synchronization is received via the second short-range wireless W2 (IEEE802.15.1, NFC). If the NFC is configured to receive the synchronization signal SD by electromagnetic induction such as RFID, the communication control unit 112b for the short-range wireless W2 of the node 110 does not consume the received power.

このように、実施例では、一般的な無線通信で必要となる定期的な同期信号にかかる待機電力、および受信電力を、低消費電力にできる第２の近距離無線Ｗ２を用いて同期処理することで、時刻同期のための消費電力を低減させることができる。特に、ＮＦＣを使用した場合、電磁誘導方式により動作電源を外部から給電可能となるため、受信の電力を０とすることができる。   As described above, in the embodiment, the standby power and the reception power applied to a periodic synchronization signal necessary for general wireless communication are synchronized using the second short-range wireless W2 that can reduce power consumption. As a result, power consumption for time synchronization can be reduced. In particular, when NFC is used, the operating power supply can be supplied from the outside by an electromagnetic induction method, so that the received power can be reduced to zero.

以下、ノード１１０の消費電力低減の具体的数値を説明する。ノード１１０が人体の血糖値をセンサ１１１により検出し、検出値ＳＳとして送信するセンサノードを例に説明する。   Hereinafter, specific numerical values for reducing the power consumption of the node 110 will be described. A sensor node in which the node 110 detects the blood glucose level of the human body with the sensor 111 and transmits it as the detection value SS will be described as an example.

実施例のノード１１０は、以下の条件を有する。
１．２時間毎に５０ｂｙｔｅのデータ（検出値ＳＳ）を送信
２．データ（検出値ＳＳ）の送受信（第１の近距離無線Ｗ１）に使用する無線規格は、ＩＥＥＥ８０２．１５．６（ＢＡＮ）
３．同期信号ＳＤの送受信（第２の近距離無線Ｗ２）に使用する無線規格は、ＩＥＥＥ８０２．１５．１に規定されるＲＦＩＤ等のＮＦＣ
４．同期信号ＳＤは、ハブ１２０からノード１１０に６０秒毎に送信
５．第１の近距離無線Ｗ１（ＩＥＥＥ８０２．１５．６）の待機電流１μＡ、送受信電力１８ｍＡ、待ち受け電力１８ｍＡ
６．第２の近距離無線Ｗ２（ＮＦＣ）の受信電力＝０
７．送受信するデータフォーマットは、図１０参照
８．電池は、ＣＲ２０３２（電池容量：２２０ｍＡＨ＝７９２０００ｍＡｓｅｃｏｎｄ） The node 110 according to the embodiment has the following conditions.
1. Send 50 bytes of data (detection value SS) every 2 hours. The wireless standard used for transmission / reception of data (detection value SS) (first short-range wireless W1) is IEEE 802.15.6 (BAN).
3. The wireless standard used for transmission / reception of the synchronization signal SD (second short-range wireless W2) is NFC such as RFID defined in IEEE 802.15.1.
4). 4. The synchronization signal SD is transmitted from the hub 120 to the node 110 every 60 seconds. Standby current of 1 μA, transmission / reception power of 18 mA, standby power of 18 mA of the first short-range wireless W1 (IEEE802.15.6)
6). Received power of second short-range wireless W2 (NFC) = 0
7). Refer to FIG. 10 for the data format to be transmitted and received. The battery is CR2032 (battery capacity: 220 mAH = 792000 mAsecond)

従来技術のノードは、データ送信および同期信号の受信時に以下のようにそれぞれ電力消費する。
・データ送信の２時間あたりの消費電力は、（９０＋３１＋５６＋４００＋１６）ｂｉｔ／１８７５００×１８ｍＡ＝０．０６ｍＡｓｅｃｏｎｄ
・同期信号の２時間あたりの消費電力は、（９０＋３１＋５６＋２４＋１６）ｂｉｔ／１８７５００×１８ｍＡ×１２０＝２．４ｍＡｓｅｃｏｎｄ
・２時間あたりの待ち受け電力
７２００×１μＡ＝７．２ｍＡｓｅｃｏｎｄ
したがって、データ送信と同期信号受信とを合計した２時間あたりの消費電力は、０．０６＋２．４＋７．２＝９．６６ｍＡｓｅｃｏｎｄとなる。 Prior art nodes consume power as follows when transmitting data and receiving synchronization signals.
The power consumption per 2 hours of data transmission is (90 + 31 + 56 + 400 + 16) bit / 187500 × 18 mA = 0.06 mAsecond
The power consumption per two hours of the synchronization signal is (90 + 31 + 56 + 24 + 16) bit / 187500 × 18 mA × 120 = 2.4 mAsecond
・ Standby power per 2 hours 7200 × 1μA = 7.2mAsecond
Therefore, the power consumption per two hours that is the sum of data transmission and synchronization signal reception is 0.06 + 2.4 + 7.2 = 9.66 mAsecond.

一方、実施例のノード１１０は、上記の消費電力のうち、同期信号ＳＤの電力がほぼ０となるので、２時間あたりの消費電力は、０．０６＋７．２＝７．２６ｍＡｓｅｃｏｎｄとなる。したがって、実施例のノード１１０は、従来技術に比して２５％の消費電力を削減できる。   On the other hand, in the node 110 according to the embodiment, the power of the synchronization signal SD is almost 0 out of the above power consumption, so the power consumption per two hours is 0.06 + 7.2 = 7.26 mAsecond. Therefore, the node 110 according to the embodiment can reduce power consumption by 25% compared to the related art.

以上説明した実施の形態によれば、装置間の無線通信について、データを送信する通信方式と、時刻同期のための同期信号を送信する通信方式を分けている。異なる通信方式における異なる時刻の表し方については、各通信方式に適合した時刻の情報に変換することで対応している。時刻同期の処理では、装置時間を同期信号を送信する通信方式の時刻の情報に変換して送信し、受信した装置は、時刻の情報を逆変換して装置時間との差分により時刻ズレを検出し装置時間を補正する。この時刻補正以降のデータ送信時には、装置間で時刻を同期させることができる。また、異なる通信方式がそれぞれ用いる時刻を相互に同期させることができるようになる。   According to the embodiment described above, for wireless communication between devices, a communication method for transmitting data and a communication method for transmitting a synchronization signal for time synchronization are separated. Different ways of expressing different times in different communication systems are handled by converting the information into time information suitable for each communication system. In the time synchronization process, the device time is converted to the time information of the communication method that transmits the synchronization signal and transmitted, and the received device reversely converts the time information and detects the time difference from the difference with the device time. Correct the device time. At the time of data transmission after this time correction, the time can be synchronized between devices. In addition, the times used by the different communication methods can be synchronized with each other.

そして、ハブが同期信号を定期的にノードに送信し、ノードが時刻補正してハブにセンサの検出値をデータ送信するシステムに適用すれば、ノードの時刻をハブの時刻に同期させることができ、ハブは、ノードが送信する検出値の送信時刻を正確に管理できる。また、ノードを複数設けてハブが複数のノードの検出値を集約するシステムに適用すれば、ハブは、複数のノードの検出値の送信時刻を正確に管理できるようになる。   Then, if the hub periodically sends a synchronization signal to the node and the node corrects the time and transmits the sensor detection value to the hub, the node time can be synchronized with the hub time. The hub can accurately manage the transmission time of the detection value transmitted by the node. Also, if the present invention is applied to a system in which a plurality of nodes are provided and the hub aggregates the detection values of the plurality of nodes, the hub can accurately manage the transmission times of the detection values of the plurality of nodes.

また、同期信号を送受信する通信方式としてＮＦＣを用いることにより、同期信号を受信する装置の受信にかかる消費電力を低減できるようになる。時刻ズレを頻繁に修正するために同期信号を定期的に送信する構成としても、装置動作用の電力消費を抑えることができ、装置がバッテリを電源として動作する場合には、バッテリを長寿命化（動作継続時間の長期化）できるようになる。   Further, by using NFC as a communication method for transmitting and receiving a synchronization signal, it is possible to reduce power consumption required for reception of a device that receives the synchronization signal. Even when the synchronization signal is sent periodically to correct the time shift frequently, the power consumption for device operation can be suppressed, and if the device operates with the battery as the power source, the battery life is extended. (Longer operation duration).

さらには、ＮＦＣとしてＲＦＩＤを用いれば、同期信号の受信電力の消費をなくすことができ、さらなるバッテリの長寿命化を図れるようになる。例えば、ノードが小型化のためにバッテリ駆動され、クロック精度が低い場合であってもハブの時刻と時刻同期でき、かつ省電力化できる。   Furthermore, if RFID is used as NFC, the consumption of the received power of the synchronization signal can be eliminated, and the life of the battery can be further extended. For example, even when the node is battery-driven for miniaturization and the clock accuracy is low, the time of the hub can be synchronized with the time of the hub, and power can be saved.

また、上記の実施の形態では、ハブとノード間の時刻同期を例に説明したが、これに限らず、ノード間の時刻同期など、異なる各種装置間の時刻同期を同様に行うことができる。   In the above-described embodiment, the time synchronization between the hub and the node has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and time synchronization between various devices such as time synchronization between nodes can be similarly performed.

上述した実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。   The following additional notes are disclosed with respect to the embodiment described above.

（付記１）第１の無線通信装置と第２の無線通信装置の時刻を同期させる時刻同期方法において、
前記第１の無線通信装置と前記第２の無線通信装置は、
データ送受信用の第１の通信方式と、前記第１の通信方式とは異なる通信方式で、時刻同期の同期信号送受信用の第２の通信方式と、を有し、
前記第１の無線通信装置は、
前記同期信号を送信する際、自装置内の基準時間を前記第２の通信方式が用いる時刻の情報に変換して前記第２の通信方式により前記第２の無線通信装置に送信し、
前記第２の無線通信装置は、
受信した前記同期信号を自装置内の基準時間の時刻の情報に逆変換して、自装置の基準時間を補正し、
前記第１の無線通信装置に対するデータ送信時には、前記基準時間から得た時刻を前記第１の通信方式が用いる時刻の情報に変換した時刻に基づいてデータ送信する、
ことを特徴とする時刻同期方法。 (Supplementary Note 1) In a time synchronization method for synchronizing the times of a first wireless communication device and a second wireless communication device,
The first wireless communication device and the second wireless communication device are:
A first communication method for data transmission / reception, and a second communication method for transmission / reception of synchronization signals for time synchronization in a communication method different from the first communication method,
The first wireless communication device is:
When transmitting the synchronization signal, the reference time in its own device is converted into time information used by the second communication method and transmitted to the second wireless communication device by the second communication method,
The second wireless communication device is:
The received synchronization signal is inversely converted into the time information of the reference time in the own device, and the reference time of the own device is corrected,
At the time of data transmission to the first wireless communication device, data transmission is performed based on the time obtained by converting the time obtained from the reference time into time information used by the first communication method.
A time synchronization method characterized by the above.

（付記２）前記第２の通信方式は、前記第２の無線通信装置による前記同期信号の受信時に電力を消費しないＮＦＣ（Ｎｅａｒ Ｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）の通信方式であることを特徴とする付記１に記載の時刻同期方法。 (Supplementary note 2) The second communication method is an NFC (Near Field Communication) communication method that does not consume power when the synchronization signal is received by the second wireless communication device. Time synchronization method.

（付記３）前記第１の無線通信装置は、定期的に前記同期信号を前記第２の通信方式を介して前記第２の無線通信装置に送信することを特徴とする付記１または２に記載の時刻同期方法。 (Supplementary note 3) The supplementary note 1 or 2, wherein the first wireless communication device periodically transmits the synchronization signal to the second wireless communication device via the second communication method. Time synchronization method.

（付記４）前記第１の無線通信装置は、前記第２の通信方式により送信する前記同期信号に含まれる時刻の情報として、データ送信に用いるカウンタ値と、前記基準時間に対する前記カウンタ値のオフセットと、データ送信時の送信タイミングと、
を含むことを特徴とする付記１〜３のいずれか一つに記載の時刻同期方法。 (Supplementary note 4) The first wireless communication apparatus uses a counter value used for data transmission as time information included in the synchronization signal transmitted by the second communication method, and an offset of the counter value with respect to the reference time. And the transmission timing at the time of data transmission,
The time synchronization method according to any one of appendices 1 to 3, wherein the time synchronization method is included.

（付記５）前記第２の無線通信装置は、前記第２の通信方式を介して受信した前記同期信号に含まれるカウンタ値と、前記基準時間に対する前記カウンタ値のオフセットと、データ送信時の送信タイミングとに基づき、
受信した前記同期信号のデータ先頭の受信時刻と、自装置内の基準時間とのズレ時間を算出し、前記ズレ時間に基づいて前記基準時間を補正する、
ことを特徴とする付記１〜４のいずれか一つに記載の時刻同期方法。 (Supplementary Note 5) The second wireless communication apparatus transmits a counter value included in the synchronization signal received via the second communication method, an offset of the counter value with respect to the reference time, and a transmission at the time of data transmission. Based on timing
Calculating a deviation time between the reception time of the data head of the received synchronization signal and a reference time in the own apparatus, and correcting the reference time based on the deviation time;
The time synchronization method according to any one of appendices 1 to 4, characterized in that:

（付記６）前記第２の無線通信装置は、前記第１の通信方式により、前記第１の無線通信装置に対してデータを送信する際には、前記第１の通信方式で通信可能な時刻に基づき、前記データを送信予約することを特徴とする付記１〜５のいずれか一つに記載の時刻同期方法。 (Supplementary Note 6) When the second wireless communication device transmits data to the first wireless communication device by the first communication method, a time at which communication can be performed by the first communication method. The time synchronization method according to any one of supplementary notes 1 to 5, wherein the transmission reservation of the data is made based on the above.

（付記７）他の無線通信装置の時刻に時刻同期させる無線通信装置において、
前記他の無線通信装置との間の通信を行う、データ送受信用の第１の通信方式の第１の通信制御部と、前記第１の通信方式とは異なる通信方式で、時刻同期の同期信号送受信用の第２の通信方式の第２の通信制御部と、
前記他の無線通信装置によって前記他の無線通信装置内の基準時間を前記第２の通信方式が用いる時刻の情報に変換し、前記第２の通信方式により送信された前記同期信号の受信に基づき、前記同期信号を自装置内の基準時間の時刻の情報に逆変換して、自装置の基準時間を補正する時間管理部を有し、
前記第１の通信制御部は、前記他の無線通信装置に対するデータ送信時に、前記基準時間から得た時刻を前記第１の通信方式が用いる時刻の情報に変換した時刻に基づいてデータ送信する、
ことを特徴とする無線通信装置。 (Appendix 7) In a wireless communication device that synchronizes time with the time of another wireless communication device,
A first communication control unit of a first communication method for data transmission / reception that performs communication with the other wireless communication device, and a synchronization signal for time synchronization in a communication method different from the first communication method A second communication control unit of a second communication method for transmission and reception;
Based on the reception of the synchronization signal transmitted by the second communication method by converting the reference time in the other wireless communication device into time information used by the second communication method by the other wireless communication device. , Having a time management unit for correcting the reference time of the own device by inversely converting the synchronization signal into time information of the reference time in the own device,
The first communication control unit transmits data based on a time obtained by converting a time obtained from the reference time into time information used by the first communication method when transmitting data to the other wireless communication device.
A wireless communication apparatus.

（付記８）第１の無線通信装置と第２の無線通信装置の時刻を同期させる無線通信システムにおいて、
前記第１の無線通信装置と前記第２の無線通信装置は、
データ送受信用の第１の通信方式の通信制御部と、前記第１の通信方式とは異なる通信方式で、時刻同期の同期信号送受信用の第２の通信方式の通信制御部と、を有し、
前記第１の無線通信装置は、
前記同期信号を送信する際、自装置内の基準時間を前記第２の通信方式が用いる時刻の情報に変換する時間管理部を有し、
前記第２の通信方式の通信制御部により、前記時間管理部が変換した時刻の情報を前記第２の通信方式により前記第２の無線通信装置に送信し、
前記第２の無線通信装置は、
前記第２の通信方式の通信制御部が受信した前記同期信号を自装置内の基準時間の時刻の情報に逆変換して、自装置の基準時間を補正する時間管理部を有し、
前記第１の無線通信装置に対するデータ送信時には、前記第１の通信方式の通信制御部により、前記基準時間から得た時刻を前記第１の通信方式が用いる時刻の情報に変換した時刻に基づいてデータ送信する、
ことを特徴とする無線通信システム。 (Supplementary Note 8) In a wireless communication system that synchronizes the times of the first wireless communication device and the second wireless communication device,
The first wireless communication device and the second wireless communication device are:
A communication control unit of a first communication method for data transmission / reception, and a communication control unit of a second communication method for transmission / reception of a synchronization signal of time synchronization in a communication method different from the first communication method. ,
The first wireless communication device is:
When transmitting the synchronization signal, it has a time management unit that converts a reference time in its own device into time information used by the second communication method,
The communication control unit of the second communication method transmits the time information converted by the time management unit to the second wireless communication device by the second communication method,
The second wireless communication device is:
A time management unit that reversely converts the synchronization signal received by the communication control unit of the second communication method into information on the time of the reference time in the device, and corrects the reference time of the device;
At the time of data transmission to the first wireless communication device, the communication control unit of the first communication method converts the time obtained from the reference time into time information used by the first communication method. Send data,
A wireless communication system.

（付記９）前記第２の無線通信装置は、複数設けられ、
前記第１の無線通信装置は、複数の前記第２の無線通信装置に対して前記同期信号を送信するとともに、前記第２の無線通信装置が送信するデータを集約する、
ことを特徴とする付記８に記載の無線通信システム。 (Appendix 9) A plurality of the second wireless communication devices are provided,
The first wireless communication device transmits the synchronization signal to a plurality of the second wireless communication devices and aggregates data transmitted by the second wireless communication device.
The wireless communication system according to supplementary note 8, wherein

（付記１０）前記第２の通信方式は、前記第２の無線通信装置が前記第１の無線通信装置からの前記同期信号の受信時に電力を消費しないＮＦＣ（Ｎｅａｒ Ｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）の通信方式であることを特徴とする付記８または９に記載の無線通信システム。 (Supplementary Note 10) The second communication method is an NFC (Near Field Communication) communication method in which the second wireless communication device does not consume power when receiving the synchronization signal from the first wireless communication device. The wireless communication system according to appendix 8 or 9, wherein

（付記１１）前記第１の通信方式は、前記第１の無線通信装置と前記第２の無線通信装置との間の近距離無線通信を行う通信方式であることを特徴とする付記８〜１０のいずれか一つに記載の無線通信システム。 (Additional remark 11) The said 1st communication system is a communication system which performs near field communication between the said 1st radio | wireless communication apparatus and the said 2nd radio | wireless communication apparatus, Additional remarks 8-10 characterized by the above-mentioned. The wireless communication system according to any one of the above.

（付記１２）前記第１の通信方式は、ＢＡＮ（Ｂｏｄｙ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）の通信方式であることを特徴とする付記１１に記載の無線通信システム。 (Supplementary note 12) The wireless communication system according to supplementary note 11, wherein the first communication method is a BAN (Body Area Network) communication method.

１００ ネットワーク
１０１ 人体
１１０ ノード
１１１ センサ
１１２，１２２ ＭＰＵ
１１２ａ，１２２ａ 通信制御部（近距離無線Ｗ１用）
１１２ｂ，１２２ｂ 通信制御部（近距離無線Ｗ２用）
１２０ ハブ
１３０ データ送信装置
１４０ 通信網
１５０ 端末装置
４０１，５０１ 時間管理部
４０２，５０２ 時刻同期管理部 100 Network 101 Human Body 110 Node 111 Sensor 112, 122 MPU
112a, 122a Communication control unit (for short-range wireless W1)
112b, 122b Communication control unit (for short-range wireless W2)
120 Hub 130 Data Transmission Device 140 Communication Network 150 Terminal Device 401, 501 Time Management Unit 402, 502 Time Synchronization Management Unit

Claims (9)

第１の無線通信装置と第２の無線通信装置の時刻を同期させる時刻同期方法において、
前記第１の無線通信装置と前記第２の無線通信装置は、
データ送受信用の第１の通信方式と、前記第１の通信方式とは異なる通信方式で、時刻同期の同期信号送受信用の第２の通信方式と、を有し、
前記第１の無線通信装置は、
前記同期信号を送信する際、自装置内の基準時間を前記第２の通信方式が用いる時刻の情報に変換して前記第２の通信方式により前記第２の無線通信装置に送信し、
前記第２の無線通信装置は、
受信した前記同期信号を自装置内の基準時間の時刻の情報に逆変換して、自装置の基準時間を補正し、
前記第１の無線通信装置に対するデータ送信時には、前記基準時間から得た時刻を前記第１の通信方式が用いる時刻の情報に変換した時刻に基づいてデータ送信する、
ことを特徴とする時刻同期方法。 In the time synchronization method for synchronizing the times of the first wireless communication device and the second wireless communication device,
The first wireless communication device and the second wireless communication device are:
A first communication method for data transmission / reception, and a second communication method for transmission / reception of synchronization signals for time synchronization in a communication method different from the first communication method,
The first wireless communication device is:
When transmitting the synchronization signal, the reference time in its own device is converted into time information used by the second communication method and transmitted to the second wireless communication device by the second communication method,
The second wireless communication device is:
The received synchronization signal is inversely converted into the time information of the reference time in the own device, and the reference time of the own device is corrected,
At the time of data transmission to the first wireless communication device, data transmission is performed based on the time obtained by converting the time obtained from the reference time into time information used by the first communication method.
A time synchronization method characterized by the above. 前記第２の通信方式は、前記第２の無線通信装置による前記同期信号の受信時に電力を消費しないＮＦＣ（Ｎｅａｒ Ｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）の通信方式であることを特徴とする請求項１に記載の時刻同期方法。   2. The time synchronization according to claim 1, wherein the second communication scheme is an NFC (Near Field Communication) communication scheme that does not consume power when the second wireless communication apparatus receives the synchronization signal. Method. 前記第１の無線通信装置は、定期的に前記同期信号を前記第２の通信方式を介して前記第２の無線通信装置に送信することを特徴とする請求項１または２に記載の時刻同期方法。   3. The time synchronization according to claim 1, wherein the first wireless communication device periodically transmits the synchronization signal to the second wireless communication device via the second communication method. 4. Method. 前記第１の無線通信装置は、前記第２の通信方式により送信する前記同期信号に含まれる時刻の情報として、データ送信に用いるカウンタ値と、前記基準時間に対する前記カウンタ値のオフセットと、データ送信時の送信タイミングと、
を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の時刻同期方法。 The first wireless communication apparatus uses a counter value used for data transmission, an offset of the counter value with respect to the reference time, and data transmission as time information included in the synchronization signal transmitted by the second communication method. The transmission timing of the hour,
The time synchronization method according to any one of claims 1 to 3, further comprising: 前記第２の無線通信装置は、前記第２の通信方式を介して受信した前記同期信号に含まれるカウンタ値と、前記基準時間に対する前記カウンタ値のオフセットと、データ送信時の送信タイミングとに基づき、
受信した前記同期信号のデータ先頭の受信時刻と、自装置内の基準時間とのズレ時間を算出し、前記ズレ時間に基づいて前記基準時間を補正する、
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の時刻同期方法。 The second wireless communication device is based on a counter value included in the synchronization signal received via the second communication method, an offset of the counter value with respect to the reference time, and a transmission timing at the time of data transmission. ,
Calculating a deviation time between the reception time of the data head of the received synchronization signal and a reference time in the own apparatus, and correcting the reference time based on the deviation time;
The time synchronization method according to any one of claims 1 to 4, wherein: 前記第２の無線通信装置は、前記第１の通信方式により、前記第１の無線通信装置に対してデータを送信する際には、前記第１の通信方式で通信可能な時刻に基づき、前記データを送信予約することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の時刻同期方法。   When the second wireless communication device transmits data to the first wireless communication device according to the first communication method, the second wireless communication device is based on the time at which communication can be performed according to the first communication method. The time synchronization method according to any one of claims 1 to 5, wherein data is reserved for transmission. 他の無線通信装置の時刻に時刻同期させる無線通信装置において、
前記他の無線通信装置との間の通信を行う、データ送受信用の第１の通信方式の第１の通信制御部と、前記第１の通信方式とは異なる通信方式で、時刻同期の同期信号送受信用の第２の通信方式の第２の通信制御部と、
前記他の無線通信装置によって前記他の無線通信装置内の基準時間を前記第２の通信方式が用いる時刻の情報に変換し、前記第２の通信方式により送信された前記同期信号の受信に基づき、前記同期信号を自装置内の基準時間の時刻の情報に逆変換して、自装置の基準時間を補正する時間管理部を有し、
前記第１の通信制御部は、前記他の無線通信装置に対するデータ送信時に、前記基準時間から得た時刻を前記第１の通信方式が用いる時刻の情報に変換した時刻に基づいてデータ送信する、
ことを特徴とする無線通信装置。 In a wireless communication device that synchronizes time with the time of another wireless communication device,
A first communication control unit of a first communication method for data transmission / reception that performs communication with the other wireless communication device, and a synchronization signal for time synchronization in a communication method different from the first communication method A second communication control unit of a second communication method for transmission and reception;
Based on the reception of the synchronization signal transmitted by the second communication method by converting the reference time in the other wireless communication device into time information used by the second communication method by the other wireless communication device. , Having a time management unit for correcting the reference time of the own device by inversely converting the synchronization signal into time information of the reference time in the own device,
The first communication control unit transmits data based on a time obtained by converting a time obtained from the reference time into time information used by the first communication method when transmitting data to the other wireless communication device.
A wireless communication apparatus. 第１の無線通信装置と第２の無線通信装置の時刻を同期させる無線通信システムにおいて、
前記第１の無線通信装置と前記第２の無線通信装置は、
データ送受信用の第１の通信方式の通信制御部と、前記第１の通信方式とは異なる通信方式で、時刻同期の同期信号送受信用の第２の通信方式の通信制御部と、を有し、
前記第１の無線通信装置は、
前記同期信号を送信する際、自装置内の基準時間を前記第２の通信方式が用いる時刻の情報に変換する時間管理部を有し、
前記第２の通信方式の通信制御部により、前記時間管理部が変換した時刻の情報を前記第２の通信方式により前記第２の無線通信装置に送信し、
前記第２の無線通信装置は、
前記第２の通信方式の通信制御部が受信した前記同期信号を自装置内の基準時間の時刻の情報に逆変換して、自装置の基準時間を補正する時間管理部を有し、
前記第１の無線通信装置に対するデータ送信時には、前記第１の通信方式の通信制御部により、前記基準時間から得た時刻を前記第１の通信方式が用いる時刻の情報に変換した時刻に基づいてデータ送信する、
ことを特徴とする無線通信システム。 In the wireless communication system that synchronizes the time of the first wireless communication device and the second wireless communication device,
The first wireless communication device and the second wireless communication device are:
A communication control unit of a first communication method for data transmission / reception, and a communication control unit of a second communication method for transmission / reception of a synchronization signal of time synchronization in a communication method different from the first communication method. ,
The first wireless communication device is:
When transmitting the synchronization signal, it has a time management unit that converts a reference time in its own device into time information used by the second communication method,
The communication control unit of the second communication method transmits the time information converted by the time management unit to the second wireless communication device by the second communication method,
The second wireless communication device is:
A time management unit that reversely converts the synchronization signal received by the communication control unit of the second communication method into information on the time of the reference time in the device, and corrects the reference time of the device;
At the time of data transmission to the first wireless communication device, the communication control unit of the first communication method converts the time obtained from the reference time into time information used by the first communication method. Send data,
A wireless communication system. 前記第２の無線通信装置は、複数設けられ、
前記第１の無線通信装置は、複数の前記第２の無線通信装置に対して前記同期信号を送信するとともに、前記第２の無線通信装置が送信するデータを集約する、
ことを特徴とする請求項８に記載の無線通信システム。 A plurality of the second wireless communication devices are provided,
The first wireless communication device transmits the synchronization signal to a plurality of the second wireless communication devices and aggregates data transmitted by the second wireless communication device.
The wireless communication system according to claim 8.
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