JP2016508310A

JP2016508310A - ユーティリティメータ用の近距離無線通信

Info

Publication number: JP2016508310A
Application number: JP2015547939A
Authority: JP
Inventors: ポーパダニエル; サレームディア; ボリソフウラディーミル
Original assignee: アイトロンインコーポレイテッド
Priority date: 2012-12-17
Filing date: 2013-11-04
Publication date: 2016-03-17
Anticipated expiration: 2033-11-04
Also published as: EP2932201B1; EP2932201A1; WO2014099147A1; US20140167978A1; US9472093B2; JP6141446B2

Abstract

ユーティリティメータで近距離無線通信（ＮＦＣ）を利用するための技術を、本明細書において説明する。一例において、メータは、スタンドアローンまたはユーティリティネットワーク内のいずれかで動作するよう構成される。例示のメータは、メモリ装置および近距離無線通信（ＮＦＣ）用に構成されたタグ装置と通信するプロセッサを含むことができる。動作において、プロセッサはタグ装置を動作させて、ＮＦＣを介して伝送するためのデータを取得するためにメモリ装置から読み出し、および／または、ＮＦＣを介して取得したデータをメモリ装置に書き込む。

Description

本出願は、２０１２年１２月１７日出願の「米国特許出願第１３／７１７，５３７号」の優先権を主張し、その全体を参照により本明細書に組み込むものとする。

ユーティリティ産業で使用されるユーティリティメータ（例えば、電気、水道、またはガスを計測する、家庭用および企業用メータ）においては、データをメータに転送し、メータから転送するために、様々なシステムおよび方法を利用することができる。ユーティリティメータと通信する一般的なシステムの１つに、光ポートの使用が挙げられる。しかし、光ポートを介したデータ転送速度には限界がある。さらに、光ポートを使用すると、ユーティリティの作業員が接続および切断を繰り返し行う必要がある。水道および天然ガスのメータは、バッテリ駆動である傾向が強いので、さらに設計上の制約がある。従って、ユーティリティメータとの通信は容易ではない。

添付図面を参照して、詳細な説明を記載する。図面において、参照番号の最も左の数字（複数可）は、該参照番号の初出の図を識別する。同様の特徴および要素について言及する場合、図面全体にわたって同一番号を使用する。さらに、図面は、一般的な概念を例示するものであり、必須および／または必要な要素を示そうとするものではない。
ユーティリティメータ環境におけるハンドヘルド装置またはモバイル装置との近距離無線通信（ＮＦＣ、ｎｅａｒｆｉｅｌｄｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）の使用例を示す図である。ＮＦＣ用に共に構成された、ユーティリティメータおよびハンドヘルドユニットの詳細例を示すブロック図である。ハンドヘルドユニットおよび電気メータの動作例を示す、タイミングおよびフローのプロトコルの図である。ハンドヘルドユニット、およびガスメータ、水道メータ、または他のバッテリ駆動のメータの動作例を示す、タイミングおよびフローのプロトコルの図である。ユーティリティメータ環境の文脈においてＮＦＣを利用するための方法例を示すフロー図である。

（概要）
上述のように、ユーティリティメータと通信する既存の方法は、速度が遅く面倒である。本開示により、ユーティリティメータに使用する近距離無線通信（ＮＦＣ、ｎｅａｒｆｉｅｌｄｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）を提供する技術について説明する。本開示は、スマートメータリングインフラストラクチャを拡張するＮＦＣＩＰ技術の上層の標準的なプロトコルアーキテクチャを含む。本開示により、ＮＦＣＩＰデータリンク層とＩＰｖ６層との間のアダプテーション層として６ＬｏｗＰＡＮを使用することによって、ＮＦＣプロトコルの上層のＩＰｖ６による伝送を提供する。本開示により、例えば、リンク層のフレームのペイロードを２５５オクテットに制限する、リンク層のアドレスのサイズが１０オクテットであるといったＮＦＣＩＰリンク層の特徴に、６ＬｏｗＰＡＮ／ＩＰｖ６を適合させる機構を提供する。

一例においては、モバイル（例えば、ハンドヘルド）ユニットを使用して、１つまたは複数のメータとのＮＦＣを確立する。ＮＦＣが確立されると、ハンドヘルドユニットがメータに、一連の命令、応答、ソフトウェアおよび／またはデータの転送などを行わせることができる。これらの動作により、ネットワーク構成および／またはネットワーク管理を支援し、構成データを配信し、ネットワークの発見および接続または他の機能のプロセスにおいてユーティリティメータ／ネットワークノードを支援することができる。本例においては、命令により、メータの型、ソフトウェアおよび／もしくはファームウェアのバージョン（複数可）、または他の条件を判定することができる。ハンドヘルドユニットは、データ（例えば、ソフトウェアもしくはファームウェアの更新および／または構成ファイル／データ）をメータに送信／ダウンロードすることができる。ハンドヘルドユニットはデータ（例えば、消費情報）をメータから受信／アップロードすることができる。

第２の例においては、ＮＦＣを使用して、メータのグループまたはブロックが主要メータと通信することを可能にする。主要メータは、メータのブロック内の他のメータそれぞれに対応する仮想メータのインスタンスを、メモリに作成および／または保持することができる。仮想メータを使用して、他のメータに関連付けられた消費データを記録することができる。かかる例においては、他のメータのそれぞれを、ユーザインタフェース（例えば、表示装置、ＬＥＤ、ＬＣＤなど）なしで、ネットワーキングシステムなしで、および／または主要メータへのＮＦＣ接続以外の接続なしで、構成することができる。動作において、主要メータは、他のメータのそれぞれに関連付けられた仮想メータを利用して、本部または他のネットワーク通信装置に、消費データを保持および報告することがきる。

本明細書における論述はいくつかのセクションを含む。各セクションは技術および／または構造の一例として示すものであって、使用および／または実施しなければならない要素を示そうとするものではない。「近距離無線通信（ＮＦＣ）の環境例」と題する第１のセクションでは、ＮＦＣを使用して、メータにファームウェア／ソフトウェアの更新を提供する、消費データを収集する、構成または操作を管理、設定するなどの機能を実施することができる一環境例を示す。仮想メータの構成の一例も示しており、その場合、メータのブロック内の各メータを伴うＮＦＣにおける主要メータは、仮想メータ、または本部と通信する別のメータの代表の役割を果たすことができる。「ＮＦＣ用のメータおよびモバイルユニットの構築例」と題する第２のセクションでは、メータおよびハンドヘルドユニットの構築例を示す。ハードウェアとソフトウェアとの両方の構造が示される。「タイミングおよびフローのプロトコル例」と題する第３のセクションでは、ハンドヘルドユニット、および電気、ガス、または水道のいずれかのメータの動作例を示す。「方法例」と題するセクションでは、プロセッサ、メモリ装置、ＡＳＩＣ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｐｅｃｉｆｉｃｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｃｉｒｃｕｉｔ）などを含む装置における動作方法の態様を論ずる。特に、方法例は、以下のセクションの技術を含めて本明細書で論ずる技術の何れにも、適用することができる。この簡潔な導入部は、読者の便宜を図り提供するものであって、特許請求の範囲または本開示の何れのセクションをも説明および／または制限しようとするものではない。

（近距離無線通信（ＮＦＣ）の環境例）
図１は、ユーティリティメータ環境１００におけるハンドヘルド装置またはモバイル装置との近距離無線通信（ＮＦＣ）の使用例を示す図である。示した例においては、複数のユーティリティメータ１０２（１）、１０２（２）、・・・、１０２（ｎ）が、複数の顧客１０４（１）、１０４（２）、・・・、１０４（ｎ）にそれぞれ関連付けられている。メータ１０２を、スター型ネットワーク、メッシュネットワーク、または他のネットワーク構成といった、ネットワーク環境において構成することができる。かかる環境においては、メータ１０２を、ネットワーク内のノードとみなすことができる。あるいは、各メータ１０２は、ユーティリティメータ環境１００内で、スタンドアローンまたは非接続の計量装置であってもよい。その場合、個々のメータを、自動メータ読み取り（ＡＭＲ、ａｕｔｏｍａｔｉｃｍｅｔｅｒｒｅａｄｉｎｇ）動作用に構成し、その読み取りをモバイルまたはハンドヘルドのメータ読み取り装置で行うことができる。

ハンドヘルド装置１０６は、一般に携帯型装置およびモバイル装置を代表するものであり、メータ１０２とのＮＦＣ用に構成されている。動作において、ハンドヘルド装置１０６を、ＮＦＣを確立するためにメータ１０２に隣接した位置に手動で配置することができる。ＮＦＣを使用して、ハンドヘルド装置１０６は、１つまたは複数の目的で、隣接したメータと通信する。目的の例に含まれるのは、メータにファームウェアおよび／またはソフトウェアの更新を提供すること、メータから消費情報（例えば、使用したキロワット数）を取得すること、ネットワーク構成情報のやりとり、命令および／または問合せのやりとり、構成データを配信して、ネットワークの発見およびネットワークへの接続のプロセスにおいてメータを支援すること（特に、ガスおよび／もしくは水道メータ、または他のバッテリ駆動の装置には重要）、メータの読み取りを記録することなどである。このように、ハンドヘルド装置をメータと隣接して手動で配置することによって、ＮＦＣが各メータと確立される。ソフトウェア、ファームウェア、データ、命令、および問合せなどの適切なやりとりは、ＮＦＣのセッション中に行うことができる。次に、ハンドヘルド装置１０６を、別のメータ１０２に隣接して配置すると、別のＮＦＣセッションが確立される。

ＮＦＣの第２の例においては、共同住宅１０８、企業またはユーティリティの他の顧客
の集合体が、１つまたは複数ブロックの集合メータ１１０を備えることができる。メータのブロック１１０はユーティリティのネットワークの一部であることができる。あるいは、集合体は非ネットワーク構成で独立していてもよい。メータのブロック１１０の各メータは、プロセッサ、メモリ装置、および計測回路を含むことができる。メータのブロック１１０の各メータは、ブロックの中にある主要ユーティリティメータ１１２とＮＦＣで通信することができる。主要ユーティリティメータ１１２は、複数のユーティリティメータ１１０のそれぞれに関連付けられた仮想メータを作成および／または保持することができる。主要メータはブロック内の他のメータと同じでもよく、異なっていてもよい。例によっては、主要メータ１１２が実際の計量機能を持たず、代わりにメータのブロック内の他のメータの仮想メータの機能を管理する場合もある。主要メータ１１２において定義された各仮想メータは、複数のメータ１１０内の関連する１つから取得した計測情報を含むことができる。メータ１１０は単に、主要メータ１１２とＮＦＣを介して通信する計測センサ（複数可）であってもよい。各メータ１１０からの情報は、ＮＦＣの動作によって取得することができる。

（メータおよびモバイルユニットの構築例）
図２は、近距離無線通信（ＮＦＣ）用に共に構成された、ネットワークノードまたはユーティリティメータ１０２、およびハンドヘルドユニット１０６の詳細例を示すブロック図である。メータ１０２を、電気、ガス、または水道などの消費に関するデータの計測および記録用に構成することができる。ユーティリティメータ１０２は処理ユニット２００を含むことができ、処理ユニットは、メモリ装置２０４と通信するプロセッサ２０２を含むことができる。メモリ装置２０４は、１つまたは複数の計測アプリケーション２０６を含むことができ、計測アプリケーションを、計測およびセンサーモジュール２１６を動作させ、メータのデータを取得するよう構成することができる。他のアプリケーション２１０の例には、装置管理または他の目的に必要なアプリケーションを含めることができる。

ＮＦＣセッション中といった、何らかの媒体を介した通信中に、メータ１０２は、プロトコルスタック２１２を利用して、例えば、パケットの形成、プロトコルの認識、データの初期化、冗長化などを含む必要な機能を実施することができる。別の例においては、６ＬｏｗＰａｎを、ヘッダの圧縮、分割、および再構築をサポートするアダプターション層として使用し、ＩＰｖ６の最小ＭＴＵである１２８０オクテットを、ＮＦＣＩＰの最大ＭＴＵである２５５オクテットに適合させることができる。図２の例においては、プロトコルスタック２１２は、ＴＣＰ／ＵＤＰ（ＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌＰｒｏｔｏｃｏｌ／ＵｓｅｒＤａｔａｇｒａｍＰｒｏｔｏｃｏｌ）層を含むことができる。このプロトコル層はＩＰｖ６（ＩｎｔｅｒｎｅｔＰｒｏｔｏｃｏｌｖｅｒｓｉｏｎ６）といったプロトコルの上層で動作することができる。同様に、このプロトコル層は、６ＬｏｗＰＡＮ（ＬｏｗＰｏｗｅｒＷｉｒｅｌｅｓｓＰｅｒｓｏｎａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）といったプロトコルの上層で動作することができる。同様に、このプロトコルは、ＮＦＣＩＰ（ＮｅａｒＦｉｅｌｄＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＩｎｔｅｒｎｅｔＰｒｏｔｏｃｏｌ）といったプロトコルの上層で動作することができる。示した例は、ＮＦＣの動作中に使用できるプロトコルの代表例である。

通信モジュール２１４は、メータ、中継器、スイッチ、本部などといった他のネットワークノードと通信するためのハードウェアを含むことができる。通信モジュール２１４には、１つまたは複数のＲＦ（ｒａｄｉｏｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）設備、携帯電話型無線設備、ＰＬＣ（ｐｏｗｅｒｌｉｎｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）設備などを含むことができる。計測モジュール２１６には、電気、天然ガス、水道、または他の消費可能資源の流量および／または量を計測するための、センサ、回路、および他の装置を含むことができる。

ＮＦＣタグ２１８を、ＮＦＣ通信中、ターゲットとして動作するよう構成することができる。ＮＦＣタグ２１８を、アクティブ通信モードまたはパッシブ通信モードにおける動作用に構成することができる。アクティブモードにおいては、ＮＦＣタグ２１８が作動している。パッシブモードにおいては、ＮＦＣタグは、イニシエータ装置（例えば、ハンドヘルド装置）が供給するエネルギーによってのみ、またイニシエータ装置が近接している場合にのみ作動する。アクティブモードにおいては、タグは常に作動している。ハンドヘルドユニット１０６がメータ１０２に近接している場合、ＮＦＣタグによりハンドヘルドユニット１０６との通信が可能になる。

ハンドヘルドユニット１０６は処理ユニット２２０を含むことができ、処理ユニットは、メモリ装置２２４と通信するプロセッサ２２２を含むことができる。メモリ２２４は、多数のプログラム／アプリケーションおよびデータなどを含むことができる。プログラム／アプリケーションの代表例に、更新（複数可）２２６を含むことができ、更新には、メータ１０２にダウンロードすべき、ファームウェア、ソフトウェア、またはその他の更新を含むことができる。他のデータ２２８には、１つまたは複数のメータ１０２との間でダウンロードまたはアップロードすべきデータを含むことができる。ダウンロード可能なデータの例には、ネットワーク構成データを含むことができ、一方アップロード可能なデータの例には、１つまたは複数のメータ１０２からの消費データを含むことができる。ＮＦＣセッションを確立および動作させる過程で、ＮＦＣタグリーダ２３８を動作させるようにリーダアプリケーション２３０を実行することができる。他のアプリケーション２３２は、ネットワークに接続するようメータを支援する、データを転送する、メータまたはハンドヘルド装置の診断を実施するなどといった、任意数のタスクに対して動作可能である。

プロトコルスタック２３４を含むことができ、それは、メータ、本部、または他の装置との通信中、動作可能である。プロトコルスタック２３４は、ＮＦＣ、ＲＦ通信、セルラ方式、ＰＬＣなどといった、任意の通信モードと共に使用することができる。プロトコルスタック２３４は、メータ１０２のプロトコルスタック２１２と同様であってよい。

ＮＦＣタグリーダ２３８は、ＮＦＣタグリーダアプリケーション２３０によって制御することができる。ＮＦＣタグリーダ２３８は、メータ１０２のＮＦＣタグ２１８と通信することができる。ＮＦＣリーダアプリケーション２３０は、かかる通信中、ＮＦＣタグリーダ２３８の態様を制御することができる。

動作において、ハンドヘルドユニット１０６がイニシエータの役割、一方メータ１０２がターゲット装置の役割を担うことができる。本例においては、メータがアクティブモードであるかパッシブモードであるかに関わらず、これらの役割を固定することができる。ハンドヘルド装置は、通信モードの選択が可能なユーザ構成のオプションを有することができる。例えば、メインライン駆動の装置との通信か、またはバッテリ駆動の装置との通信か（すなわち、電気メータとの通信か、またはガス／水道メータとの通信か）の選択である。あるいは、ハンドヘルド装置が通信しているメータのタイプ（電気メータか、ガスまたは水道メータか）を、初期化段階で動的に発見するよう、ハンドヘルド装置を構成してもよい。初期化は、ハンドヘルド装置（イニシエータ装置）がターゲット装置（メータ）との通信を初期化する時、または、データ交換用プロトコルの設定中に実施される。

図１に関して示したように、メータ１１２は、メータのブロックまたは集合体１１０の主要ユーティリティメータであることができる。その役割において、主要メータ１１２は、タグリーダおよび／またはタグリーダアプリケーションを含むことができる。したがって、主要メータ１１２は、ハンドヘルドユニット１０６と同様に動作することができ、その場合主要メータは、メータのブロック１１０の他のメータとＮＦＣを確立することができる。その環境において、アクティブモードまたは非アクティブモードの何れであっても、主要メータ１１２はイニシエータ装置としての役割、一方、他のメータはターゲット装置としての役割を担うことができる。

（タイミングおよびフローのプロトコル例）
いくつかのネットワークプロトコルおよび技術について本明細書で説明しているが、それらは例示にすぎない。環境によっては、他の通信プロトコルを使用、代用、または開発してもよい。一例においては、ＮＦＣ技術はＮＦＣのデータリンク層のプロトコルの上層で使用されるアプリケーション（すぐ上の層の）を定義していない。近接した２つの装置間で上層のデータグラムを伝送する信頼できる方法を提供するのみである。ＮＦＣ技術用に定義されたデータリンク層のプロトコルによって、ＮＦＣ装備の装置間のポイントツーポイントおよびポイントツーマルチポイントの通信を確立することが可能となるだけでなく、基本的な機能によって、データレートといったデータリンクプロトコルパラメータのいくつかを、ストップアンドウェイト方式のフロー制御プロトコル（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）に対しても同様に構成するおよび／または折り合いをつけることが可能となる。機能的観点から、これはポイントツーポイントのプトロコルと同様である。

さらに、６ＬｏｗＰＡＮの圧縮については、８０２．１５．４規格のリンク層の文脈で定義されている。標準規格８０２．１５．４は、８ビット、１６ビット、またはＥＵＩ（ＥｕｒｏｐｅａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＩｎｓｔｉｔｕｔｅ）６４ビットの、リンク層（ＭＡＣ）アドレスサイズをサポートする。６４ビットより小さいＭＡＣアドレスはいずれも、６４ビットのＥＵＩのようなアドレスに拡張することができる。

ＮＦＣＩＰは、各装置がランダムかつローカルに生成する１０オクテットのリンク層アドレスを規定する。アドレスは通信時間（イニシエータ装置とターゲット装置との間の）、持続する。イニシエータがターゲットとの通信を開始する際生成されたアドレスは、イニシエータがターゲット装置との通信を終了すると抹消される。次回同じイニシエータ装置とターゲット装置とが通信する場合は、それらは新しいアドレスを生成する。

６ＬｏｗＰＡＮ層に、８０２．１５．４のアドレス長に等しいアドレス長を有するＮＦＣＩＰリンク層を提示するために、以下のアプローチを利用できる。６４ビットのリンク層アドレスに対して、ＮＦＣＩＰリンク層の最初の２オクテットは、常にゼロに設定される。残りの８オクテット（６４ビット）は、表１に示すようにランダムに生成される。

１６ビットのリンク層アドレスに対しては、ＮＦＣＩＰリンク層の最初の８オクテットがゼロに設定される。残りの２オクテット（１６ビット）は、表２に示すようにランダムに生成される。

８ビットのリンク層アドレスに対しては、ＮＦＣＩＰリンク層の最初の９オクテットがゼロに設定される。残りの１オクテット（８ビット）は、表３に示すようにランダムに生成される。

ＮＦＣＩＰリンク層がそのアドレスを６ＬｏｗＰＡＮ層に提示する際、ゼロに設定された最初の（２、８、または９）オクテットは省略される。これにより、非８０２．１５．４ＭＡＣ層を使用して６ＬｏｗＰＡＮ層が「隠される」ことが可能となる。一例においては、６ＬｏｗＰａｎ層は、８０２．１５．４のリンク層にＩＰｖ６を適合させるよう設計されている。ＩＰｖ６のアドレスがリンクローカルＩＰｖ６アドレスである場合、６ｌｏｗｐａｎ層により、ＭＡＣ層アドレスをＩＰｖ６アドレスに埋め込んだＩＰｖ６アドレスの圧縮が可能となる。ＮＦＣＩＰは、１０オクテットというサイズを規定しており（表１に示すように）、かつ、ステートレス自動構成リンクローカルＩＰｖ６アドレスに対しては、８オクテットのＥＵＩ（またはＥＵＩのような）ＭＡＣアドレスが必要なので、本例のアプローチは、次のようなリンク層アドレスを設定したＮＦＣＩＰを有することになる。すなわち、最初のｘオクテットが０×００に設定され、それに続く（１０−ｘ）オクテットがランダムに計算される（（１０−ｘ）オクテットにランダムの数字を生成する）、その場合ｘ＝２、８、または９オクテットである。このような環境では、ＮＦＣＩＰは１０オクテットのリンク層アドレスを有し、８０２．１５．４ＭＡＣアドレスは１／２／８オクテットまでであり、ＩＰｖ６は、リンクローカルＩＰｖ６アドレスを構成するために、８オクテットのリンク層／ＭＡＣアドレスを要する。本例においては、ＩＰｖ６層は、１０オクテットから８／２／１オクテットに圧縮されたＮＦＣＩＰリンク層アドレスを提示される。すなわち、最初の２／８／９オクテットがゼロに設定され、圧縮（および／または省略）することが可能である。

ステートレス自動構成のＩＰｖ６リンクローカルアドレスの場合、リンクローカルＩＰｖ６アドレスを構成するために、装置が６４ビットのＥＵＩＭＡＣアドレスを使用する必要がある。この環境においては、ＮＦＣＩＰリンク層はＩＰｖ６層に、最初の２オクテットが「ゼロ」で省略されている（上記表１参照）、ランダムに生成されたアドレスを提示する。結果生成されるＩＰｖ６リンクローカルアドレスを表４に示す。

表４

図３は、ハンドヘルドユニットおよび電気メータの動作例３００を示すタイミングおよびフローのプロトコルの図である。動作３０２において、ハンドヘルド装置（例えば、図１および図２のハンドヘルド装置１０６）が、上位レベルの初期化を実施する。動作３０４において、ハンドヘルド装置を、アクティブモードのイニシエータとして構成する。動作３０６において、電気メータ（例えば、図１および図２の電気メータ１０２）を、アクティブモードのターゲットとして構成する。動作３０８において、ＲＦフィールドの検出がないこと検証する。それに応じて、動作３１０において、ＲＦフィールドを起動する。動作３１２において、ＲＦ衝突回避を含め、アクティブ通信モードを起動する。イニシエータ、すなわちハンドヘルド装置が、起動を開始する。動作３１４において、ＮＦＣプロトコルを起動する。一例においては、イニシエータが属性およびパラメータの選択を要求する。動作３１６および３１８において、ＮＦＣのメッセージを、ハンドヘルド装置および電気メータのＩＰｖ６層に送信する。メッセージはハンドヘルド装置にはＩＤ１を、電気メータにはＩＤ２を示す。両動作において、ゼロである最初の２オクテットが省略（除去）される。動作３２０および３２２において、ＩＰｖ６リンクが、ローカルアドレスを構成する。動作３２４において、ハンドヘルド装置上のアプリケーションが、電気メータ向けの要求を作成する。動作３２６において、イニシエータ（すなわち、ハンドヘルド装置）が、動作の要求／応答モードを使用して、データ交換プロトコルを開始する。イニシエータが要求（ＲＥＱ）を送信し、一方ターゲットが応答（ＲＥＳ）を送信する。ＲＥＱおよびＲＥＳは、伝達する情報のペイロードを含む。動作３２８において、電気メータ上で動作しているアプリケーションが、要求を受信する。動作３３０において、応答を生成する。動作３２６に見られるように、データ交換プロトコルを開始し、動作３３２において、ハンドヘルド装置上で動作しているアプリケーションが、応答を受信する。ゆえに、示される例において、動作３２４で要求が作られ、その結果、動作３３２で応答が受信される。動作３３４において、ハンドヘルド装置による要求、および電気メータによる応答のサイクルを繰り返すことができる。動作３３６において、セッションが終了し、プロトコルが動作を停止する。具体的には、イニシエータ（すなわち、ハンドヘルド装置）が非選択および解除を開始する。

図４は、ハンドヘルドユニットおよび、ガスメータ、水道メータ、または他のバッテリ駆動のメータの動作例４００を示す、タイミングおよびフローのプロトコルの図である。図４は、動作４０２においてターゲットがパッシブモードである点で、図３と異なる。パッシブモードはバッテリ駆動の計量ユニットが電力を節約するために必要である。

（方法例）
図５は、ユーティリティメータ環境の文脈においてＮＦＣを利用するための方法例５００を示すフロー図である。該方法の動作は、コンピュータ可読および／またはプロセッサ可読記憶媒体上で定義された、コンピュータもしくはプロセッサが実行可能なステップまたは動作により実行できる。コンピュータ記憶媒体には、コンピュータ可読命令、データ構造、プログラムモジュール、または他のデータといった情報を記憶するための任意の方法または技術で実装された、揮発性および不揮発性、取外し可能および取外し不可能な媒体を含む。コンピュータ記憶媒体には、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリもしくは他のメモリ技術、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ（ｄｉｇｉｔａｌｖｅｒｓａｔｉｌｅｄｉｓｋ）、もしくは他の光記憶装置、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスク記憶装置、もしくは他の磁気記憶装置、またはコンピューティング装置がアクセスする情報を記憶するために使用可能な他の任意の非伝送媒体が含まれるが、それらに限らない。対照的に、通信媒体はコンピュータ可読命令、データ構造、プログラムモジュール、または、搬送波または他の伝送機構といった変調データ信号による他のデータを具現化することができる。本明細書で定義するように、コンピュータ記憶媒体には、かかる非一時的通信媒体は含まれない。

一例において、いくつかの初期ステップを行うことができる。動作５０２において、イニシエータに応答してＲＦフィールドを起動する。図３および図４の例においては、イニシエータはハンドヘルド装置である。動作５０４において、イニシエータに応答してＮＦＣプロトコルを起動し、上層のプロトコルを初期化する。動作５０６において、ターゲットが電気メータである場合は、イニシエータおよびターゲットにおいてアクティブ通信モードを開始する。ターゲットがガスメータ、水道メータ、またはバッテリ駆動の装置である場合、パッシブモードを開始する。

イニシエータ（例えば、ハンドヘルド装置）は、ターゲット装置（例えば、電気メータ）に要求を送信することができる。動作５０８において、イニシエータ上で動作しているアプリケーションから要求を送信する。ＮＦＣプロトコルを伝送に使用することができる。動作５１０において、要求に関連付けられたアドレスからゼロを省略することができる。ゼロを除去することにより、異なるプロトコル層が求めるアドレス構成との相違を調整する。動作５１２において、要求をターゲット内のＩＰｖ６層に渡す。ターゲット上で動作するアプリケーションが要求を受信することができる。

ＮＦＣＩＰのＤＬ（Ｄａｔａｌｉｎｋ）層の技術により、ＤＬのフレームのペイロードを２５５オクテットまでサポートするが、それではＩＰｖ６のＭＴＵである１２８０オクテットを伝送するのに要求されるものより小さすぎる。したがって、ＩＰｖ６パケットを伝送するためのフレーム形式を、この相違を克服するよう規定することができる。更に、ＩＰｖ６リンクローカルアドレスの構造、およびＮＦＣＩＰインタフェースの上層のアドレスのステートレス自動構成を規定する。一例においては、ＩＰｖ６は１２８０オクテットのパケットサイズのサポートを要求し、そのサイズは、ＮＦＣＩＰのフレームのペイロードの最大サイズである２５５オクテットよりはるかに大きい。この相違を克服するために、６ＬＯＷＰＡＮの圧縮、分割、および再構築という方法を使用することができる。あるいは、ＮＦＣＩＰの通信チャネルを使用するアプリケーションを、２５５オクテットまでのサイズを有するＩＰｖ６パケット（＋６ＬｏｗＰＡＮヘッダ）につながるアプリケーションプロトコルのデータユニットを常に生成するよう構成することができる。

動作５１４において、アプリケーションは、最大限度を超えないように、パケットサイズを制約する（または強制的に抑える）ことができる。さらにまたはあるいは、動作５１６において、パケットを分割して、要求サイズまでパケットサイズを削減することができる。さらにまたはあるいは、動作５１８において、パケットを圧縮して、要求サイズまでパケットサイズを削減することができる。

動作５２０において、要求（動作５０８においてイニシエータが作成した）に対する応答を、イニシエータが受信することができる。動作５２２において、応答を受信しなかった場合（例えば、パケットの衝突のため）、イニシエータはターゲットに問い合わせを送信する。

（結論）
本主題を、構造的特徴および／または方法論的動作に固有の言語で説明したが、当然のことながら、添付請求項で定義される主題は、必ずしも上述の特定の特徴または動作に限るものではない。例えば、本明細書においては、ＮＦＣタグが論じられているが、場合によっては、最新および将来の、他のＮＦＣ技術を使用して、同様の結果を取得することできよう。むしろ特定の特徴および動作は、請求項を実装する例示的形態として開示するものである。

Claims

プロセッサと、
前記プロセッサと通信するメモリ装置と、
近距離無線通信（ＮＦＣ、ｎｅａｒｆｉｅｌｄｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）を使用して通信するためのタグ装置と
を備えるユーティリティメータであって、
前記プロセッサの動作により、前記タグ装置に、
ＮＦＣを介して伝送するデータを取得するために前記メモリ装置から読み出す、および／または
ＮＦＣを介して取得したデータを前記メモリ装置に書き込む
動作を行わせる、
ユーティリティメータ。
前記プロセッサの動作により、ファームウェアの更新を前記メモリ装置に書き込み、
前記ファームウェアの更新は、ＮＦＣを使用して前記タグ装置を介して取得されたものである、
請求項１に記載のユーティリティメータ。
電流および／または電力の消費を計測する計測回路をさらに備え、
前記タグはアクティブであり、前記ユーティリティメータがターゲット装置の役割を果たす、
請求項１に記載のユーティリティメータ。
ガスまたは水道の消費を計測する計測回路と、
前記計測回路に電力を供給するバッテリ電源をさらに備え、
前記タグはパッシブである
請求項１に記載のユーティリティメータ。
前記タグ装置は、ＮＦＣを使用して通信し、前記通信は
ＮＦＣＩＰ（ＮｅａｒＦｉｅｌｄＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＩｎｔｅｒｎｅｔＰｒｏｔｏｃｏｌ）データリンク層とＩＰｖ６（ＩｎｔｅｒｎｅｔＰｒｏｔｏｃｏｌｖｅｒｓｉｏｎ６）層との間の６ＬｏｗＰＡＮ（ＬｏｗｐｏｗｅｒＷｉｒｅｌｅｓｓＰｅｒｓｏｎａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋｓｖｅｒｓｉｏｎ６）層を使用して、ＮＦＣ（ｎｅａｒＦｉｅｌｄＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）プロトコルの上層のＩＰｖ６層による伝送を行うものである、
請求項１に記載のユーティリティメータ。
前記６ＬｏｗＰＡＮ層は、データを圧縮する、またはデータを分割することによって、サポートされるパケットサイズの層間の相違を調整する、
請求項５に記載のユーティリティメータ。
前記プロセッサにより実行されＮＦＣＩＰパケットを使用するアプリケーションは、ＩＰｖ６パケットおよび６ＬｏｗＰＡＮのヘッダのサイズを、最大２５５オクテットに制限するよう制約される、請求項５に記載のユーティリティメータ。
前記メモリに記憶され、前記プロセッサによって実行可能な計量アプリケーションをさらに備え、
前記計量アプリケーションは、ＴＣＰ／ＵＤＰ（ＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌＰｒｏｔｏｃｏｌ／ＵｓｅｒＤｅｔａｇｒａｍｐｒｏｔｏｃｏｌ）の上層で動作可能であり、
ＴＣＰ／ＵＤＰは、ＩＰｖ６（ＩｎｔｅｒｎｅｔＰｒｏｔｏｃｏｌｖｅｒｓｉｏｎ６）の上層で動作し、
ＩＰｖ６は、６ＬｏｗＰＡＮ（ＬｏｗｐｏｗｅｒＷｉｒｅｌｅｓｓＰｅｒｓｏｎａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋｓ）の上層で動作し、
６ＬｏｗＰＡＮは、ＮＦＣＩＰ（ＮｅａｒＦｉｅｌｄＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＩｎｔｅｒｎｅｔＰｒｏｔｏｃｏｌ）の上層で動作し、６ＬｏｗＰＡＮがＩＰｖ６とＮＦＣＩＰとの間のパケットサイズの相違を調整する、
請求項１に記載のユーティリティメータ。
前記ユーティリティメータ上で実行されるアプリケーションは、最大でもソフトウェア層またはファームウェア層により規定された最小のパケットサイズに制限される、
請求項１に記載のユーティリティメータ。
ＮＦＣを使用する通信は、
ＮＦＣＩＰ（ＮｅａｒＦｉｅｌｄＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＩｎｔｅｒｎｅｔＰｒｏｔｏｃｏｌ）層を利用して、ＮＦＣを介して伝送するためのデータを初期化するステップと、
ＮＦＣＩＰリンク層アドレスにおける数オクテットをゼロに設定するステップと、
前記ＮＦＣＩＰリンク層アドレスの残りの数オクテットをランダムに生成された値に設定するステップと
を含む、請求項１に記載のユーティリティメータ。
ＮＦＣを利用する通信は、
ＮＦＣＩＰリンク層アドレスを６ＬｏｗＰＡＮ層に提示するステップと、
前記アドレスから、ゼロである数オクテットを省略するステップであって、省略されるゼロの数は、前記アドレスの長さに基づくステップと
を含む、請求項１に記載のユーティリティメータ。
複数のユーティリティメータであって、メータのブロック内の各ユーティリティメータは、
請求項１に記載の前記ユーティリティメータで構成され、
プロセッサと通信する計測回路を備える
複数のユーティリティメータと、
前記複数のユーティリティメータのそれぞれとＮＦＣで通信する主要ユーティリティメータであって、前記複数のユーティリティメータのそれぞれに関連付けられた仮想メータを保持し、各前記仮想メータが、ＮＦＣを介して前記複数のユーティリティメータの１つから取得した計測情報を含む、主要ユーティリティメータと、
を備える、メータのブロック。
ユーティリティメータと通信するためのユニットであって、
プロセッサと、
前記プロセッサと通信するメモリ装置と、
ＮＦＣ（ｎｅａｒｆｉｅｌｄｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）を使用して通信するためのタグ装置であって、アクティブなタグとして、またイニシエータの役割を果たすよう構成されたタグ装置と
を備え、
前記プロセッサが、前記タグ装置に、
ＮＦＣを介して伝送するデータを取得するために前記メモリ装置から読み出す、および／または
ＮＦＣを介して取得したデータを前記メモリに書き込む
動作を行わせる、
ユニット。
前記プロセッサが、前記タグ装置に、
ネットワーク上のユーティリティメータにネットワーク構成管理情報を提供する
動作を行わせる
請求項１３に記載のユニット。
ＮＦＣを利用する前記通信は、
前記プロセッサによって実行されるアプリケーションを制約し、ＮＦＣＩＰパケットを使用して、ＩＰｖ６パケットおよび６ＬｏｗＰＡＮのヘッダを２５５オクテットに制限するステップ
を含む、請求項１３に記載のユニット。
ＮＦＣを利用する前記通信は、６ＬｏｗＰＡＮ層のデータを圧縮または分割して、前記データをＮＦＣＩＰパケットによって使用可能なフレームのペイロードのサイズに制限するステップ
を含む、請求項１３に記載のユニット。
ＮＦＣを利用する前記通信は、
複数のプロトコル層を動作させるステップと、
前記プロトコル層の１つの層のアドレスを調整し、前記プロトコル層の別の層の要件に適合させるステップと
を含む、請求項１３に記載のユニット。
イニシエータからＮＦＣ（ｎｅａｒｆｉｅｌｄｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）を実施する方法であって、
ＲＦフィールドを起動するステップと、
ＮＦＣプロトコルを起動するステップと、
前記ＮＦＣプロトコルおよび前記ＲＦフィールドを使用して、要求を送信するステップと、
前記要求に関連付けられたアドレス内のゼロを省略するステップと、
ＩＰｖ６（ＩｎｔｅｒｎｅｔＰｒｏｔｏｃｏｌｖｅｒｓｉｏｎ６）層に前記要求を渡すステップと、
前記ＩＰｖ６層と通信するアプリケーションから、前記要求に対する応答を受信するステップと
を含む方法。
要求を送信する前記ステップは、
アプリケーションを制約して、前記要求に応答して送信されるパケットを２５５オクテット以下に制限するステップ、または
前記要求に応答して送信される前記応答のパケットを、２５５オクテット以下に分割または圧縮するステップ
を含む、請求項１８に記載の方法。
前記イニシエータに応答して、前記計量装置をアクティブモードで起動するステップと
データパケット衝突に応答して前記イニシエータから問い合わせを送信するステップと
をさらに含む、請求項１８に記載の方法。