JP2021019259A - 親装置、通信システムおよび通信制御方法 - Google Patents

親装置、通信システムおよび通信制御方法 Download PDF

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Abstract

【課題】電力線を介した親機および子機間の良好な通信を実現する。【解決手段】中継子装置として他の子装置および親装置間の情報を中継可能な前記子装置と電力線を介して通信可能な親装置であって、前記子装置と前記電力線を介して通信する通信部と、前記子装置の固有の識別情報と前記子装置が通信接続を確立すべき親装置を認識可能な接続先情報との対応関係を示す対応情報を記憶する記憶部と、前記対応情報に基づいて、自己の前記親装置と通信接続を確立している前記子装置のうち、前記通信接続を切断すべき前記子装置である対象子装置を選択し、前記通信接続を切断するための処理を行う処理部とを備える。【選択図】図7

Description

本開示は、親装置、通信システムおよび通信制御方法に関する。
近年、節電等の目的から家庭および職場における消費電力量を測定し、電力会社等のサーバへ送信する電力情報通信システムが開発されている。たとえば、特開2006−67557号公報(特許文献1)には、以下のような技術が開示されている。
すなわち、通信ルート構築方法は、親の通信端末と複数の子の通信端末とを備える通信ネットワークにおける該親の通信端末と該子の通信端末との間の通信ルートを構築し、前記通信端末が、自通信端末と前記親の通信端末との間の通信ルートにおける通信品質を示す通信品質情報を含む通知通信パケットを前記通信ネットワークに同報通信で送信する通信品質通知ステップと、前記子の通信端末が前記通知通信パケットを受信した場合に、前記通知通信パケットを送信した送信元の通信端末から自通信端末への通信品質を取得すると共に、自通信端末から前記通知通信パケットを送信した送信元の通信端末への通信品質を取得する通信品質取得ステップと、前記通知通信パケットを受信した子の通信端末が、前記通信品質取得ステップで取得した双方向の通信品質、及び、前記受信した通知通信パケットに含まれていた前記通信品質情報に基づいて、前記親の通信端末と自通信端末との間の通信品質を算出し、該算出した通信品質が所定条件を満たす場合にのみ、前記親の通信端末と自通信端末との間の通信ルートを構築する通信ルート構築ステップとを含む。
特開2006−67557号公報
G3−PLC(登録商標) Alliance、"Narrowband OFDM PLC specifications for G3−PLC networks"、G3−PLC Alliance、2014年10月
このような特許文献1に記載の技術を超えて、親機および子機間の適切な通信ルートを構築可能な技術が望まれる。
本開示は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、電力線を介した親機および子機間の良好な通信を実現することが可能な親装置、通信システムおよび通信制御方法を提供することである。
本開示の親装置は、中継子装置として他の子装置および親装置間の情報を中継可能な前記子装置と電力線を介して通信可能な親装置であって、前記子装置と前記電力線を介して通信する通信部と、前記子装置の固有の識別情報と前記子装置が通信接続を確立すべき親装置を認識可能な接続先情報との対応関係を示す対応情報を記憶する記憶部と、前記対応情報に基づいて、自己の前記親装置と通信接続を確立している前記子装置のうち、前記通信接続を切断すべき前記子装置である対象子装置を選択し、前記通信接続を切断するための処理を行う処理部とを備える。
本開示の通信システムは、親装置と、電力線を介して前記親装置と通信可能な複数の子装置とを備え、前記子装置は、中継子装置として、他の前記子装置および前記親装置間で情報を中継可能であり、前記親装置は、前記子装置の固有の識別情報と前記子装置が通信接続を確立すべき親装置を認識可能な接続先情報との対応関係を示す対応情報を記憶し、前記親装置は、前記対応情報に基づいて、自己の前記親装置と通信接続を確立している前記子装置のうち、前記通信接続を切断すべき前記子装置である対象子装置を選択し、前記親装置および前記対象子装置は、互いの通信接続を切断するための処理を行う。
本開示の通信制御方法は、中継子装置として他の子装置および親装置間の情報を中継可能な前記子装置と電力線を介して通信可能な親装置における通信制御方法であって、前記子装置の固有の識別情報と前記子装置が通信接続を確立すべき親装置を認識可能な接続先情報との対応関係を示す対応情報を取得するステップと、取得した前記対応情報に基づいて、自己の前記親装置と通信接続を確立している前記子装置のうち、前記通信接続を切断すべき前記子装置である対象子装置を選択し、前記通信接続を切断するための処理を行うステップとを含む。
本開示の通信制御方法は、親装置と、電力線を介して前記親装置と通信可能な複数の子装置とを備える通信システムにおける通信制御方法であって、前記子装置は、中継子装置として、他の前記子装置および前記親装置間で情報を中継可能であり、前記親装置は、前記子装置の固有の識別情報と前記子装置が通信接続を確立すべき親装置を認識可能な接続先情報との対応関係を示す対応情報を記憶し、前記親装置が、前記対応情報に基づいて、自己の前記親装置と通信接続を確立している前記子装置のうち、前記通信接続を切断すべき前記子装置である対象子装置を選択するステップと、前記親装置および前記対象子装置が、互いの通信接続を切断するための処理を行うステップとを含む。
本開示の一態様は、このような特徴的な処理部を備える親装置として実現され得るだけでなく、かかる特徴的な処理のステップをコンピュータに実行させるためのプログラムとして実現され得る。また、本開示の一態様は、親装置の一部または全部を実現する半導体集積回路として実現され得る。
本開示の一態様は、このような特徴的な処理部を備える通信システムとして実現され得るだけでなく、かかる特徴的な処理のステップをコンピュータに実行させるためのプログラムとして実現され得る。また、本開示の一態様は、通信システムの一部または全部を実現する半導体集積回路として実現され得る。
本開示によれば、電力線を介した親機および子機間の良好な通信を実現することができる。
図1は、本開示の第1の実施の形態に係る通信システムの構成を示す図である。 図2は、本開示の第1の実施の形態に係る通信システムにおける各機器および配線状態の一例を示す図である。 図3は、本開示の第1の実施の形態に係る通信システムにおけるネットワークトポロジの一例を示す図である。 図4は、本開示の第1の実施の形態に係る電力情報取得装置において用いられるMACフレームの一例を示す図である。 図5は、本開示の第1の実施の形態に係る通信システムにおける、子装置による参入処理を含む通信処理のシーケンスの一例を示す図である。 図6は、本開示の第1の実施の形態に係る通信システムにおけるネットワークトポロジの他の例を示す図である。 図7は、本開示の第1の実施の形態に係る親装置の構成を示す図である。 図8は、本開示の第1の実施の形態に係る通信システムにおける対応情報の一例を示す図である。 図9は、本開示の第1の実施の形態に係る通信システムにおいて、親装置および対象子装置が通信接続の切断を行う際のシーケンスの一例を示す図である。 図10は、本開示の第1の実施の形態に係る通信システムにおいて、親装置および対象子装置が通信接続の切断を行う際のシーケンスの一例を示す図である。 図11は、本開示の第2の実施の形態に係る通信システムにおけるネットワークトポロジの一例を示す図である。 図12は、本開示の第2の実施の形態に係る親装置の構成を示す図である。 図13は、本開示の第2の実施の形態に係る通信システムにおける経路情報テーブルの一例を示す図である。 図14は、本開示の第2の実施の形態に係る通信システムにおける親装置および対象子装置が通信接続の切断を行う際のシーケンスの一例を示す図である。 図15は、本開示の第2の実施の形態に係る通信システムにおける親装置および対象子装置が通信接続の切断を行う際のシーケンスの一例を示す図である。 図16は、本開示の第3の実施の形態に係る通信システムにおけるネットワークトポロジの一例を示す図である。 図17は、本開示の第3の実施の形態に係る通信システムにおける経路情報テーブルの一例を示す図である。 図18は、本開示の第3の実施の形態に係る通信システムにおける親装置および対象子装置が通信接続の切断を行う際のシーケンスの一例を示す図である。
最初に、本開示の実施形態の内容を列記して説明する。
(1)本開示の実施の形態に係る親装置は、中継子装置として他の子装置および親装置間の情報を中継可能な前記子装置と電力線を介して通信可能な親装置であって、前記子装置と前記電力線を介して通信する通信部と、前記子装置の固有の識別情報と前記子装置が通信接続を確立すべき親装置を認識可能な接続先情報との対応関係を示す対応情報を記憶する記憶部と、前記対応情報に基づいて、自己の前記親装置と通信接続を確立している前記子装置のうち、前記通信接続を切断すべき前記子装置である対象子装置を選択し、前記通信接続を切断するための処理を行う処理部とを備える。
このような構成により、簡易な処理で、子装置が通信接続を確立すべき親装置を把握した上で、自己との通信接続を切断すべき子装置を選択し、選択した子装置との通信接続を切断することができる。したがって、電力線を介した親機および子機間の良好な通信を実現することができる。
(2)好ましくは、前記親装置は、さらに、他の親装置の存在を示す設置情報を取得する取得部を備え、前記処理部は、前記対応情報に基づいて、前記取得部によって取得された前記設置情報の示す前記他の親装置と通信接続を確立すべき前記子装置を前記対象子装置として選択する。
このような構成により、子装置が、本来参入すべき親装置との通信接続を確立せずに他の親装置との通信接続を確立している状況において、たとえば子装置による自律的な他の親装置からの離脱を待つことなく、子装置を他の親装置から早期に離脱させることができる。たとえば、他の親装置が新たに設置されるかまたは交換された場合において、通信システムのトポロジを早期に再構築することができる。
(3)好ましくは、前記処理部は、前記対応情報に基づいて、自己の前記親装置と通信接続を確立すべき前記子装置のうち、前記子装置を介して前記親装置と通信している他の前記子装置の数が所定値以上の前記中継子装置を前記対象子装置として選択する。
このような構成により、子装置が他の子装置を介して親装置と通信することによる、通信遅延等の通信品質の悪化を抑制することができる。たとえば、複数の子装置が一斉に親装置に参入することによってある子装置が親装置と直接通信を行うことなく他の子装置を中継先として選択した状況において、当該子装置に親装置との直接通信を促し、通信品質の向上を図ることができる。
(4)好ましくは、前記処理部は、前記対応情報に基づいて、自己の前記親装置と通信接続を確立すべき前記子装置のうち、所定数以上の前記中継子装置を介して前記親装置と通信している前記子装置を前記対象子装置として選択する。
このような構成により、子装置が他の子装置を介して親装置と通信することによる、通信遅延等の通信品質の悪化を抑制することができる。たとえば、複数の子装置が一斉に親装置に参入することによってある子装置が親装置と直接通信を行うことなく他の子装置を中継先として選択した状況において、当該子装置に親装置との直接通信を促し、通信品質の向上を図ることができる。
(5)より好ましくは、前記親装置は、さらに、前記子装置および自己の前記親装置間の通信経路における前記中継子装置を示す経路情報を作成する情報作成部を備え、前記処理部は、前記対応情報および前記経路情報に基づいて、前記対象子装置を選択する。
このように、通信システムにおいて、子装置の設置状態等に応じた通信経路の情報をさらに用いる構成により、より適切な対象子装置を選択することができる。
(6)本開示の実施の形態に係る通信システムは、親装置と、電力線を介して前記親装置と通信可能な複数の子装置とを備え、前記子装置は、中継子装置として、他の前記子装置および前記親装置間で情報を中継可能であり、前記親装置は、前記子装置の固有の識別情報と前記子装置が通信接続を確立すべき親装置を認識可能な接続先情報との対応関係を示す対応情報を記憶し、前記親装置は、前記対応情報に基づいて、自己の前記親装置と通信接続を確立している前記子装置のうち、前記通信接続を切断すべき前記子装置である対象子装置を選択し、前記親装置および前記対象子装置は、互いの通信接続を切断するための処理を行う。
このような構成により、簡易な処理で、子装置が通信接続を確立すべき親装置を把握した上で、自己との通信接続を切断すべき子装置を選択し、選択した子装置との通信接続を切断することができる。したがって、電力線を介した親機および子機間の良好な通信を実現することができる。
(7)本開示の実施の形態に係る通信制御方法は、中継子装置として他の子装置および親装置間の情報を中継可能な前記子装置と電力線を介して通信可能な親装置における通信制御方法であって、前記子装置の固有の識別情報と前記子装置が通信接続を確立すべき親装置を認識可能な接続先情報との対応関係を示す対応情報を取得するステップと、取得した前記対応情報に基づいて、自己の前記親装置と通信接続を確立している前記子装置のうち、前記通信接続を切断すべき前記子装置である対象子装置を選択し、前記通信接続を切断するための処理を行うステップとを含む。
このような構成により、簡易な処理で、子装置が通信接続を確立すべき親装置を把握した上で、自己との通信接続を切断すべき子装置を選択し、選択した子装置との通信接続を切断することができる。したがって、電力線を介した親機および子機間の良好な通信を実現することができる。
(8)本開示の実施の形態に係る通信制御方法は、親装置と、電力線を介して前記親装置と通信可能な複数の子装置とを備える通信システムにおける通信制御方法であって、前記子装置は、中継子装置として、他の前記子装置および前記親装置間で情報を中継可能であり、前記親装置は、前記子装置の固有の識別情報と前記子装置が通信接続を確立すべき親装置を認識可能な接続先情報との対応関係を示す対応情報を記憶し、前記親装置が、前記対応情報に基づいて、自己の前記親装置と通信接続を確立している前記子装置のうち、前記通信接続を切断すべき前記子装置である対象子装置を選択するステップと、前記親装置および前記対象子装置が、互いの通信接続を切断するための処理を行うステップとを含む。
このような構成により、簡易な処理で、子装置が通信接続を確立すべき親装置を把握した上で、自己との通信接続を切断すべき子装置を選択し、選択した子装置との通信接続を切断することができる。したがって、電力線を介した親機および子機間の良好な通信を実現することができる。
以下、本開示の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。また、以下に記載する実施の形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
<第1の実施の形態>
図1は、本開示の第1の実施の形態に係る通信システムの構成を示す図である。
図1を参照して、通信システム301は、複数の子装置101と、複数の親装置102と、サーバ111とを備える。サーバ111は、たとえばヘッドエンドである。子装置101は、一例として、電力情報取得装置たとえばスマートメータである。親装置102は、一例として、コンセントレータである。
なお、通信システム301は、1つのサーバ111を備える構成に限らず、複数のサーバ111を備える構成であってもよい。
通信システム301は、たとえば集合住宅151において用いられる。各子装置101は、電力線161を介して親装置102に接続されている。具体的には、電力線161は、たとえば、集合住宅151において上下階の縦方向に複数系統が配設されており、階ごとに子装置101が接続されている。
親装置102は、電力線161を介して子装置101と通信する。より詳細には、子装置101および親装置102は、たとえば、電力線161を用いた電力線通信により、各種情報をやり取りする。
子装置101は、通信機能付きの電力計量器である。子装置101は、計測対象とする家庭または事業所において消費される電力を示す電力情報を定期的たとえば30分ごとに取得し、取得した電力情報を親装置102へ送信する。
また、子装置101は、他の子装置101を介して親装置102と通信することが可能である。すなわち、子装置101は、中継子装置として、他の子装置101および親装置102間においてやり取りされる各種情報を中継可能である。
具体的には、子装置101は、取得した電力情報を他の子装置101を介さずに親装置102へ直接送信する場合もあるし、また、取得した電力情報を1または複数の他の子装置101を介して親装置102へ送信する場合もある。
親装置102およびサーバ111は、有線通信または無線通信により、インターネット10経由で各種情報をやり取りする。
親装置102は、各子装置101から電力情報を受信する。親装置102は、各子装置101から電力情報を受信し、受信した電力情報を集約してサーバ111へ送信するか、または受信した電力情報を個別にサーバ111へ送信する。電力情報には、たとえば子装置101のIDが含まれる。
サーバ111は、たとえば、電力料金情報、およびファームウェアのアップデート情報を親装置102へ送信する。親装置102は、サーバ111から電力料金情報およびアップデート情報を受信すると、受信した電力料金情報およびアップデート情報を子装置101へ送信する。
子装置101は、親装置102から電力料金情報を受信すると、受信した電力料金情報をたとえば図示しないHEMS(Home Energy Management System)等の他の装置へ送信する。
また、子装置101は、親装置102からアップデート情報を受信すると、受信したアップデート情報を用いて、自己のファームウェアをアップデートする。
親装置102および子装置101間の通信、ならびに各子装置101間の通信は、たとえばG3−PLC Alliance、”Narrowband OFDM PLC specifications for G3−PLC networks”、G3−PLC Alliance、2014年10月(非特許文献1)に記載のG3−PLC規格に従って行われる。
また、たとえば、子装置101、親装置102およびサーバ111間で送受信される情報は、所定の方式に従い暗号化および復号化される。
図2は、本開示の第1の実施の形態に係る通信システムにおける各機器および配線状態の一例を示す図である。図2では、集合住宅151における2系統の電力線161A,161Bを代表的に示す。
図2を参照して、電力系統171からたとえば6.6kVの三相交流電力が集合住宅151に供給される。電力系統171からの交流電力は、たとえばトランス104A,104Bにより200Vの単相三線式の交流電力に変換されて各階に供給される。
電力線161Aには、トランス104A、および親装置102である親装置102Aが接続されている。
電力線161Bには、トランス104B、および親装置102である親装置102Bが接続されている。
親装置102が管理可能な子装置101の台数は、たとえば100台に制限されている。このため、通信システム301を集合住宅151に設置する際に、電力線161Aには、100台以下の子装置101が接続される。
この例では、電力線161Aには、子装置101である60台の子装置101Aが接続されている。同様に、電力線161Bには、子装置101である60台の子装置101Bが接続されている。
なお、電力線161Aには、59台以下または61台以上かつ100台以下の子装置101Aが接続されてもよい。また、電力線161Bには、59台以下または61台以上かつ100台以下の子装置101Bが接続されてもよい。また、通信システム301は、親装置102A,102Bを備える構成に限らず、3つ以上の親装置102を備える構成であってもよい。
以下、トランス104A,104Bの各々を、トランス104とも称する。電力線161A,161Bの各々を電力線161とも称する。
子装置101は、装置固有の識別情報の一例としてMAC(Media Access Control)アドレスを有する。MACアドレスは、たとえば装置の製造時に設定される。上記IDは、たとえばこのMACアドレスである。
具体的には、60台の子装置101Aは、それぞれMAC−A001〜MAC−A060のMACアドレスを有する。60台の子装置101Bは、それぞれMAC−B001〜MAC−B060のMACアドレスを有する。
[ネットワークトポロジ]
図3は、本開示の第1の実施の形態に係る通信システムにおけるネットワークトポロジの一例を示す図である。
図3を参照して、親装置102および子装置101は、たとえばPAN_ID(Personal Area Network Identification)と、ショートアドレスとを有する。
各親装置102は、異なるPAN_IDを有する。また、各親装置102のショートアドレスは、たとえばゼロに設定されている。
親装置102は、1または複数の子装置101を管理し、管理対象の子装置101と認証情報および電力情報等のやり取りを行う。
子装置101は、電力情報の送信先となる親装置102と通信接続を確立する。具体的には、MAC−A001のMACアドレスを有する子装置101A(以下、子装置101A−1とも称する。)は、親装置102の管理下にない場合、すなわち、後述するいずれのPA(Personal Area)ネットワークにも属していない場合、たとえば親装置102Aと通信接続を確立する。
この場合、子装置101A−1は、たとえば認証情報および電力情報等のやり取りを親装置102Aと直接行う。
また、MAC−A002,MAC−A003のMACアドレスを有する子装置101A(以下、それぞれ子装置101A−2,101A−3とも称する。)は、親装置102の管理下にない場合、子装置101A−1を介して親装置102Aと通信接続を確立する。
この場合、子装置101A−2,101A−3は、子装置101A−1を介して親装置102Aと認証情報および電力情報等のやり取りを行う。
すなわち、子装置101A−1は、親装置102Aおよび子装置101A−2,101A−3間においてやり取りされる情報を中継するためのホップ先となる。
より詳細には、親装置102Aおよび各子装置101は、情報の送信先を示すルーティングテーブルを有する。ルーティングテーブルには、宛先のアドレスと次の送信先アドレスとが対応付けて登録されている。具体的には、子装置101A−1は、たとえば、ルーティングテーブルに従って、親装置102Aからの情報を受信し、受信した情報を次の送信先アドレスを有する子装置101A−2または101A−3へ送信する。
なお、子装置101A−2,101A−3は、子装置101A−1を介さずに親装置102Aと通信接続を確立してもよい。
親装置102A、および親装置102Aの属するPAネットワークNWAに含まれる子装置101A−1,101A−2,101A−3のPAN_IDは、たとえば「0001」である。
同様に、図示しないMAC−A004〜MAC−A060のMACアドレスを有する子装置101AのPAN_IDは、「0001」である。
また、同じPAN_IDを有する各装置において、異なる識別子であるショートアドレスが付与される。具体的には、子装置101A−1,101A−2,101A−3のショートアドレスは、ゼロ以外の値であって互いに重複しない値、たとえばそれぞれ「1」,「2」,「3」である。
図示しないMAC−A004〜MAC−A060のMACアドレスを有する子装置101Aは、子装置101A−1〜101A−3と同様に、親装置102Aと通信接続を確立する。
また、MAC−A004〜MAC−A060のMACアドレスを有する子装置101Aのショートアドレスは、たとえばそれぞれ「4」〜「60」である。
MAC−A001〜MAC−A060のMACアドレスを有する子装置101Aのショートアドレスは、たとえば親装置102Aにより付与される。
親装置102A、およびMAC−A001〜MAC−A060のMACアドレスを有する子装置101Aは、PAネットワークNWAを形成する。
同様に、親装置102Bは、MAC−B001〜MAC−B060のMACアドレスを有する子装置101Bを管理する。親装置102B、および親装置102Bの属するPAネットワークNWBに含まれる各子装置101BのPAN_IDは、たとえば「0002」である。
MAC−B001〜MAC−B060のMACアドレスを有する子装置101Bのショートアドレスは、ゼロ以外の値であって互いに重複しない値、たとえばそれぞれ「1」〜「60」である。これらのショートアドレスは、たとえば親装置102Bにより付与される。
親装置102B、およびMAC−B001〜MAC−B060のMACアドレスを有する子装置101Bは、PAネットワークNWBを形成する。
すなわち、親装置102および子装置101がどのPAネットワークに通信接続されているかは、PAN_IDに基づいて判別することが可能である。
[MACフレーム]
図4は、本開示の第1の実施の形態に係る電力情報取得装置において用いられるMACフレームの一例を示す図である。図4には、非特許文献1に記載のG3−PLC規格に従うMACフレームのフォーマットが示されている。
図4を参照して、MACフレーム71は、MACヘッダと、MACペイロードと、MACフッタとを含む。
MACヘッダは、たとえば、「セグメント制御(Segment control)」、「フレーム制御(Frame control)」、「シーケンスナンバー(Sequence number)」、「宛先PAN(Destination PAN)」、「宛先アドレス(Destination address)」、「送信元PAN(Source PAN)」、「送信元アドレス(Source address)」および「副セキュリティヘッダ(Auxiliary security header)」のフィールドを含む。これらのフィールドの長さは、それぞれ3オクテット、2オクテット、1オクテット、2オクテット、2オクテット、2オクテット、2オクテット、および2オクテットである。
「宛先アドレス」のフィールドには、たとえばMACフレーム71の宛先のショートアドレスが格納される。また、「送信元アドレス」のフィールドには、たとえばMACフレーム71の送信元のショートアドレスが格納される。
なお、MACフレーム71は、「宛先PAN」、「宛先アドレス」、「送信元PAN」、「送信元アドレス」および「副セキュリティヘッダ」の各フィールドの少なくともいずれか1つを含まない場合がある。
また、「宛先アドレス」のフィールドには、たとえば、MACフレーム71の宛先のロングアドレスが格納されてもよい。また、「送信元アドレス」のフィールドには、MACフレーム71の送信元のロングアドレスが格納されてもよい。
ここで、宛先のロングアドレスおよび送信元のロングアドレスは、たとえば、それぞれ宛先のMACアドレスおよび送信元のMACアドレスに基づくアドレスである。
本開示の実施の形態に係る通信システムにおける各装置は、コンピュータを備え、当該コンピュータにおけるCPU等の演算処理部は、以下のシーケンス図またはフローチャートの各ステップの一部または全部を含むプログラムを図示しないメモリからそれぞれ読み出して実行する。これら複数の装置のプログラムは、それぞれ、外部からインストールすることができる。これら複数の装置のプログラムは、それぞれ、記録媒体に格納された状態で流通する。
図5は、本開示の第1の実施の形態に係る通信システムにおける、子装置による参入処理を含む通信処理のシーケンスの一例を示す図である。
図5を参照して、親装置102A,102Bが既にPAネットワークを構築している場合において、たとえば子装置101A−1の電源がオンされ、子装置101A−1が動作を開始した状況を想定する。
まず、子装置101A−1は、親装置102を探索するためにビーコンリクエストをブロードキャストする(ステップS102)。
次に、親装置102Bは、子装置101A−1からビーコンリクエストを受信すると、受信したビーコンリクエストの応答としてビーコンBBを作成し、作成したビーコンBBを子装置101A−1へ送信する(ステップS104)。
ビーコンBBでは、MACフレーム71における「送信元PAN」のフィールドおよび「送信元アドレス」のフィールドに、親装置102BのPAN_IDすなわち「0002」および親装置102Bのショートアドレスすなわちゼロがそれぞれ格納される。
次に、親装置102Aは、子装置101A−1からビーコンリクエストを受信すると、受信したビーコンリクエストの応答としてビーコンBAを作成し、作成したビーコンBAを子装置101A−1へ送信する(ステップS106)。
ビーコンBAでは、MACフレーム71における「送信元PAN」のフィールドおよび「送信元アドレス」のフィールドに、親装置102AのPAN_IDすなわち「0001」および親装置102Aのショートアドレスすなわちゼロがそれぞれ格納される。
次に、子装置101A−1は、親装置102A,102Bからビーコンを受信すると、受信した各ビーコンに基づいて、自己が通信先とすべき親装置102を選択する選択処理を行う(ステップS108)。
具体的には、子装置101A−1は、たとえば、自己との通信品質が最も良い親装置102、この例では親装置102Aを、自己が通信先とすべき親装置102として選択する。
次に、子装置101A−1は、電力情報の送信先となる親装置102Aと通信を開始するための参入処理を行う(ステップS110)。
より詳細には、子装置101A−1は、たとえば、自己のロングアドレスおよび親装置102AのPAN_IDを含む接続要求、具体的にはJoiningを親装置102Aへ送信する。
親装置102Aは、子装置101A−1から接続要求を受信すると、受信した接続要求の内容確認処理を行う。親装置102Aは、接続要求に含まれるPAN_IDと自己のPAN_IDとが一致することを確認すると、自己の属するPAネットワークNWAに子装置101A−1を参入させると判断する。
そして、接続要求に含まれるロングアドレスを用いて子装置101A−1および親装置102A間で認証情報のやり取りが行われ、親装置102Aは、子装置101A−1を認証する。
これにより、子装置101A−1および親装置102A間において直接の通信接続が確立する。
次に、子装置101A−1は、計測対象において消費される電力を計測する(ステップS114)。
次に、子装置101A−1は、計測結果を示す電力情報を親装置102Aへ送信する(ステップS116)。
次に、子装置101A−1は、親装置102Aとの通信の確認を行うために、接続確認要求を親装置102Aへ送信する(ステップS118)。
次に、親装置102Aは、子装置101A−1から接続確認要求を受信すると、接続確認要求を受信したことを示すACKを子装置101A−1へ送信する(ステップS120)。
次に、子装置101A−1は、親装置102AからACKを受信すると、このACKの受信により、親装置102Aとの通信が確保されていることを確認する(ステップS122)。
ここで、上記ステップS114〜S122の動作は、たとえば30分ごとに繰り返される。
なお、上記ステップS104,S106の順番は、上記に限らず、順番を入れ替えてもよい。
また、通信システム301では、上記ステップS118〜S122において、子装置101A−1が接続確認要求を親装置102Aへ送信し、親装置102AがACKを子装置101A−1へ送信することにより、子装置101A−1が親装置102Aとの通信を確認する構成であるとしたが、これに限定するものではない。たとえば、子装置101A−1が電力情報を親装置102Aへ送信し、親装置102Aが、電力情報の受信の応答としてACKを子装置101A−1へ送信することにより、子装置101A−1が親装置102Aとの通信を確認する構成であってもよい。
また、MAC−A002〜MAC−A060のMACアドレスを有する子装置101Aは、子装置101A−1と同様の動作を行うことにより、親装置102Aとの通信接続を確立する。
また、MAC−B001〜MAC−B060のMACアドレスを有する子装置101Bも、同様に、親装置102Bとの通信接続を確立する。
[課題]
再び図1および図2を参照して、集合住宅151において、たとえば、親装置102Bが未設置の状態において、親装置102A、各子装置101A、および各子装置101Bが設置されて電源がオンされ、それぞれ動作を開始すると、子装置101Bによってブロードキャストされたビーコンリクエストが、電力線161B、トランス104B、電力系統171、トランス104Aおよび電力線161A経由で、当該子装置101Bと通信接続を確立すべきでない親装置102Aへ、直接または子装置101Aを介して到達することがある。
親装置102Aは、動作を開始してから、自己と通信接続を確立すべきすべての子装置101たとえば各子装置101Aと通信接続を確立するまでの間において、自己が受信するビーコンリクエストに対するビーコンの送信を、当該ビーコンリクエストの送信元に関わらず行う。
具体的には、たとえば、子装置101B−1および子装置101B−2は、ビーコンリクエストをそれぞれブロードキャストする。子装置101A−1は、当該各ビーコンリクエストを電力線161B、トランス104B、電力系統171、トランス104Aおよび電力線161A経由で受信し、受信した各ビーコンリクエストに対するビーコンをそれぞれ子装置101B−1および子装置101B−2へ送信する。
子装置101B−1および子装置101B−2は、子装置101A−1からのビーコンを電力線161A、トランス104A、電力系統171、トランス104Bおよび電力線161B経由で受信し、受信したビーコンに基づいて参入処理を行うことにより、親装置102Aとの子装置101A−1を介した通信接続を確立する。
また、親装置102Aは、自己と通信接続を確立すべきすべての子装置101たとえば各子装置101Aと通信接続を確立して以降、または、当該各子装置101Aのうち、最後に設置された子装置101Aが動作を開始してから所定時間が経過して以降は、子装置101による図5に示す参入処理を拒否する。より詳細には、親装置102Aは、子装置101からの接続要求に対して接続拒否、具体的にはDeclineを当該子装置101へ送信する。
図6は、本開示の第1の実施の形態に係る通信システムにおけるネットワークトポロジの他の例を示す図である。図6は、上述の例におけるネットワークトポロジを示している。
図6を参照して、MAC−B001のMACアドレスを有する子装置101B−1が、子装置101A−1を介して親装置102Aと通信接続を確立し、ショートアドレス「61」が付与されている。MAC−B002のMACアドレスを有する子装置101B−2が、子装置101A−1を介して親装置102Aと通信接続を確立し、ショートアドレス「62」が付与されている。
このような場合、子装置101B−1および子装置101B−2は、たとえば、ノイズ等の影響により親装置102Aとの通信が所定回数失敗した場合に親装置102Aとの通信接続を切断することになる。すなわち、子装置101B−1および子装置101B−2は、子装置101B−1および子装置101B−2間の通信環境が一定程度悪化しない限り、自ら親装置102Aとの通信接続を切断し、自己と通信接続を確立すべき親装置102と新たに通信接続を確立することは困難である。
このため、通信システム301において、子装置101B−1および101B−2からの情報がサーバ111へ到達しない状況が継続してしまうことがある。
これに対して、本開示の実施の形態に係る通信システムでは、以下のような構成および動作により、上記課題を解決する。
図7は、本開示の第1の実施の形態に係る親装置の構成を示す図である。
図7を参照して、親装置102は、通信部21と、取得部22と、処理部23と、記憶部24と、受付部25とを備える。
通信部21は、子装置101と電力線161を介して通信する。
処理部23は、通信部21を介して1または複数の子装置101と認証情報および電力情報等のやり取りを行う。
親装置102は、通信システム301における1または複数の子装置101が通信接続を確立すべき親装置102を認識可能な接続先情報を保持している。
より詳細には、親装置102における記憶部24は、たとえば、子装置101のMACアドレスおよびショートアドレスと接続先情報との対応関係を示す対応情報を記憶する。
図8は、本開示の第1の実施の形態に係る通信システムにおける対応情報の一例を示す図である。図8は、一例として、図3に示す親装置102Aおよび親装置102Bにおける対応情報を示している。
図8を参照して、対応情報は、通信システム301における1または複数の子装置101のMACアドレスと、当該子装置101のショートアドレスと、上記接続先情報、すなわち当該MACアドレスおよび当該ショートアドレスを有する子装置101が通信接続を確立すべき親装置102のMACアドレスおよびショートアドレスとを含む。
具体的には、MAC−A001〜MAC−A060のMACアドレスおよびショートアドレス「0」〜「60」をそれぞれ有する子装置101Aが通信接続を確立すべき親装置102のMACアドレスおよびショートアドレスは、それぞれ親装置102AのMACアドレスおよびショートアドレスであるMAC−A000および「0」である。MAC−B001〜MAC−B060のMACアドレスおよびショートアドレス「0」〜「60」をそれぞれ有する子装置101Bが通信接続を確立すべき親装置102のMACアドレスおよびショートアドレスは、それぞれ親装置102BのMACアドレスおよびショートアドレスであるMAC−B000および「0」である。
また、通信システム301において、たとえば、集合住宅151における設置済みの親装置102および子装置101の一覧が、たとえば図示しない表示装置に表示される。
これにより、たとえば、通信システム301の設置を行う施工業者、および通信システム301を運用する電力会社のオペレータ等のユーザが、集合住宅151における設置済みの親装置102および子装置101を容易に認識することができる。
親装置102は、自己と通信接続を確立すべきでない子装置101が自己と通信接続を確立している場合であって、当該子装置101が通信を確立すべき親装置102が集合住宅151において設置済みである場合、当該子装置101の通信接続を切断する。
図6に示す状況において、集合住宅151に新たに親装置102Bが設置された場合、たとえば、ユーザは、親装置102Bが設置されたことを通知する操作を親装置102Aに対して行う。
取得部22は、親装置102Bの存在を示す設置情報を取得する。より詳細には、受付部25は、ユーザからの当該操作を受け付けて、当該操作内容を示す情報を取得部22へ出力する。
取得部22は、受付部25から受けた情報の示す操作内容に基づいて、親装置102Bの存在を示す設置情報を作成し、作成した設置情報を処理部23へ出力する。
処理部23は、取得部22から設置情報を受けて、記憶部24における対応情報に基づいて、自己の親装置102Aと通信接続を確立している1または複数の子装置101のうち、通信接続を切断すべき子装置101である対象子装置を選択し、通信接続を切断するための処理を行う。
より詳細には、処理部23は、たとえば、対応情報および設置情報に基づいて、設置情報の示す親装置102Bと通信接続を確立すべき子装置101を対象子装置として選択する。
具体的には、処理部23は、対応情報を参照することにより、設置情報の示す親装置102BのMACアドレスに対応する複数の子装置101BのMACアドレスのうち、自己の親装置102Aと通信接続を確立している子装置101Bに対応するMACアドレスを特定する。そして、処理部23は、特定したMACアドレスを有する子装置101B−1,101B−2を対象子装置として選択する。
そして、処理部23は、子装置101B−1,101B−2との通信接続を切断するために、子装置101B−1,101B−2宛の離脱通知たとえば非特許文献1に記載のG3−PLC規格に従うKickをそれぞれ作成して通信部21へ出力する。
通信部21は、処理部23から受けた離脱通知を、それぞれ子装置101B−1,101B−2へ送信する。
再び図2を参照して、子装置101B−1,101B−2は、親装置102Aから送信された離脱通知を子装置101A−1、電力線161A、トランス104A、電力系統171、トランス104Bおよび電力線161Bを介して受信し、受信した離脱通知に従い、親装置102Aが含まれるPAネットワークNWAから離脱する。すなわち、子装置101B−1,101B−2は、親装置102Aとの通信接続を切断する。
そして、子装置101B−1,101B−2は、図5に示す通信処理を新たに行うことにより、たとえば親装置102Bとの通信接続を確立する。
より詳細には、子装置101B−1は、親装置102を探索するためにビーコンリクエストをブロードキャストする。
親装置102Bは、子装置101B−1からビーコンリクエストを受信すると、受信したビーコンリクエストの応答としてビーコンBAを作成し、作成したビーコンBAを子装置101B−1へ送信する。
また、子装置101A−1は、子装置101B−1からビーコンリクエストを受信すると、受信したビーコンリクエストの応答としてビーコンAAを作成し、作成したビーコンAAを子装置101B−1へ送信する。
次に、子装置101B−1は、親装置102Bおよび子装置101A−1からビーコンを受信すると、受信した各ビーコンに基づいて、自己が通信先とすべき親装置102を選択する選択処理を行う。
具体的には、子装置101B−1は、たとえば、先に受信したビーコンBAの送信元の親装置102Bを、自己が通信先とすべき親装置102として選択する。
そして、子装置101B−1は、選択した親装置102Bに対して参入処理を行う。
また、子装置101B−2は、子装置101B−1と同様の処理を行う。
ここで、仮に、子装置101B−1,101B−2からのビーコンリクエストに対して親装置102Aがビーコンを送信し、子装置101B−1,101B−2が当該ビーコンを受信して当該ビーコンの送信元の親装置102Aを、自己が通信先とすべき親装置102として選択したとする。
この場合、親装置102Aは、子装置101B−1,101B−2による参入処理を拒否する。より詳細には、親装置102Aは、子装置101B−1,101B−2から送信された接続要求を受信し、受信した接続要求に対する接続拒否、具体的にはDeclineを子装置101B−1,101B−2へそれぞれ送信する。
子装置101B−1,101B−2は、親装置102Aからの接続拒否を受信し、親装置102Aとの通信接続が確立できていないと判断する。そして、子装置101B−1,101B−2は、図5に示す通信処理を新たに行う。
図9および図10は、本開示の第1の実施の形態に係る通信システムにおいて、親装置および対象子装置が通信接続の切断を行う際のシーケンスの一例を示す図である。図10は、図9の続きを示す。
図9および図10を参照して、親装置102Bが未設置であり、親装置102Aが既にPAネットワークを構築している場合において、たとえば子装置101B−1,101B−2の電源がオンされ、子装置101B−1,101B−2が動作を開始した状況を想定する。
まず、子装置101B−1は、親装置102を探索するためにビーコンリクエストをブロードキャストする(ステップS201)。
次に、子装置101A−1は、子装置101B−1からのビーコンリクエストを受信すると、受信したビーコンリクエストの応答としてビーコンAAを作成し、作成したビーコンAAを子装置101B−1へ送信する(ステップS202)。
次に、子装置101B−1は、子装置101A−1からビーコンAAを受信すると、受信したビーコンAAに基づいて、子装置101A−1を介して親装置102Aと通信を開始するための参入処理を行う(ステップS203)。
より詳細には、子装置101B−1は、たとえば、自己のロングアドレスおよび親装置102AのPAN_IDを含む接続要求、具体的にはJoiningを親装置102Aへ送信する。
親装置102Aは、子装置101B−1から接続要求を子装置101A−1経由で受信すると、受信した接続要求の内容確認処理を行う。親装置102Aは、接続要求に含まれるPAN_IDと自己のPAN_IDとが一致することを確認すると、自己の属するPAネットワークNWAに子装置101B−1を参入させると判断する。
そして、接続要求に含まれるロングアドレスを用いて子装置101B−1および親装置102A間で認証情報のやり取りが行われ、親装置102Aは、子装置101B−1を認証する。
これにより、子装置101B−1および親装置102A間において、子装置101A−1を介した通信接続が確立する。
同様に、子装置101B−2は、親装置102を探索するためにビーコンリクエストをブロードキャストする(ステップS204)。
次に、子装置101A−1は、子装置101B−2からのビーコンリクエストを受信すると、受信したビーコンリクエストの応答としてビーコンABを作成し、作成したビーコンABを子装置101B−2へ送信する(ステップS205)。
次に、子装置101B−2は、子装置101A−1からビーコンABを受信すると、受信したビーコンABに基づいて、子装置101A−1を介して親装置102Aと通信を開始するための参入処理を行う(ステップS206)。
より詳細には、子装置101B−2は、たとえば、自己のロングアドレスおよび親装置102AのPAN_IDを含む接続要求、具体的にはJoiningを親装置102Aへ送信する。
親装置102Aは、子装置101B−2から接続要求を子装置101A−1経由で受信すると、受信した接続要求の内容確認処理を行う。親装置102Aは、接続要求に含まれるPAN_IDと自己のPAN_IDとが一致することを確認すると、自己の属するPAネットワークNWAに子装置101B−2を参入させると判断する。
そして、接続要求に含まれるロングアドレスを用いて子装置101B−2および親装置102A間で認証情報のやり取りが行われ、親装置102Aは、子装置101B−2を認証する。
これにより、子装置101B−2および親装置102A間において、子装置101A−1を介した通信接続が確立する。
次に、親装置102Aは、たとえば、自己と通信接続を確立すべきすべての子装置101たとえば各子装置101Aと通信接続を確立したことから、子装置101による以降の参入処理を拒否する(ステップS207)。
次に、集合住宅151において、親装置102Bが設置されて動作を開始する(ステップS208)。
次に、親装置102Aは、たとえばユーザの操作により、親装置102Bの存在を示す設置情報を取得する(ステップS209)。
次に、親装置102Aは、取得した設置情報および自己が保持する対応情報に基づいて、子装置101B−1,101B−2を対象子装置として選択する(ステップS210)。
次に、親装置102および対象子装置は、互いの通信接続を切断するための処理を行う。より詳細には、親装置102Aは、子装置101B−1,101B−2との通信接続を切断するための離脱通知を作成し、作成した離脱通知を子装置101B−1,101B−2へそれぞれ送信する(ステップS211およびステップS212)。
次に、子装置101B−1は、親装置102Aからの離脱通知を子装置101A−1経由で受信し、受信した離脱通知に従い、親装置102Aとの通信接続を切断する(ステップS213)。
次に、子装置101B−2は、親装置102Aからの離脱通知を子装置101A−1経由で受信し、受信した離脱通知に従い、親装置102Aとの通信接続を切断する(ステップS214)。
次に、子装置101B−1は、新たに親装置102を探索するためにビーコンリクエストをブロードキャストする。親装置102Bは、子装置101B−1からのビーコンリクエストを受信する(ステップS215)。
次に、親装置102Bは、受信した子装置101B−1からのビーコンリクエストの応答としてビーコンBAを作成し、作成したビーコンBAを子装置101B−1へ送信する。そして、子装置101B−1は、親装置102BからのビーコンBAを受信する(ステップS216)。
また、子装置101A−1は、子装置101B−1からのビーコンリクエストを受信し、受信したビーコンリクエストの応答としてビーコンAAを作成し、作成したビーコンAAを子装置101B−1へ送信する。そして、子装置101B−1は、子装置101A−1からのビーコンAAを受信する(ステップS217)。
次に、子装置101B−1は、親装置102Bおよび子装置101A−1からビーコンを受信すると、受信した各ビーコンに基づいて、自己が通信先とすべき親装置102を選択する選択処理を行う。
具体的には、子装置101B−1は、たとえば、先に受信したビーコンBAの送信元の親装置102Bを、自己が通信先とすべき親装置102として選択する(ステップS218)。
次に、子装置101B−1は、受信したビーコンBAに基づいて、親装置102Bと通信を開始するための参入処理を行い、親装置102Bとの通信接続を確立する(ステップS219)。
また、子装置101B−2は、新たに親装置102を探索するためにビーコンリクエストをブロードキャストする。親装置102Bは、子装置101B−2からのビーコンリクエストを受信する(ステップS220)。
次に、親装置102Bは、受信した子装置101B−2からのビーコンリクエストの応答としてビーコンBBを作成し、作成したビーコンBBを子装置101B−2へ送信する。そして、子装置101B−2は、親装置102BからのビーコンBBを受信する(ステップS221)。
また、子装置101A−1は、子装置101B−2からのビーコンリクエストを受信し、受信したビーコンリクエストの応答としてビーコンABを作成し、作成したビーコンABを子装置101B−2へ送信する。そして、子装置101B−2は、子装置101A−1からのビーコンABを受信する(ステップS222)。
次に、子装置101B−2は、親装置102Bおよび子装置101A−1からビーコンを受信すると、受信した各ビーコンに基づいて、自己が通信先とすべき親装置102を選択する選択処理を行う。
具体的には、子装置101B−2は、たとえば、先に受信したビーコンBBの送信元の親装置102Bを、自己が通信先とすべき親装置102として選択する(ステップS223)。
次に、子装置101B−2は、受信したビーコンBBに基づいて、親装置102Bと通信を開始するための参入処理を行い、親装置102Bとの通信接続を確立する(ステップS224)。
なお、本開示の第1の実施の形態に係る通信システムにおいて、親装置102は、取得部22を備える構成であるとしたが、これに限定するものではない。親装置102は、取得部22を備えない構成であってもよい。この場合、処理部23は、設置情報と無関係に、対応情報に基づいて、対象子装置を選択する。
また、親装置102Aは、自己と通信接続を確立すべきすべての子装置101たとえば各子装置101Aと通信接続を確立して以降は、子装置101による参入処理を拒否する構成であるとしたが、これに限定するものではない。親装置102Aは、子装置101による参入処理の拒否を行わない構成であってもよい。この場合も、通信システム301における対象子装置であった子装置101Bの新たな参入処理において、より通信品質の良い親装置102Bからのビーコンを子装置101Bが選択することにより、子装置101Bおよび親装置102B間における通信接続を確立することができる。
ところで、特許文献1に記載の技術を超えて、親機および子機間の適切な通信ルートを構築可能な技術が望まれる。
本開示の第1の実施の形態に係る通信システムでは、親装置102は、中継子装置として他の子装置101および親装置102間の情報を中継可能な子装置101と電力線161を介して通信可能である。本開示の第1の実施の形態に係る親装置では、通信部21は、子装置101と電力線161を介して通信する。記憶部24は、子装置101の固有の識別情報と子装置101が通信接続を確立すべき親装置102を認識可能な接続先情報との対応関係を示す対応情報を記憶する。処理部23は、対応情報に基づいて、自己の親装置102と通信接続を確立している子装置101のうち、通信接続を切断すべき子装置である対象子装置を選択し、通信接続を切断するための処理を行う。
このような構成により、簡易な処理で、子装置101が通信接続を確立すべき親装置102を把握した上で、自己との通信接続を切断すべき子装置101を選択し、選択した子装置101との通信接続を切断することができる。
したがって、本開示の第1の実施の形態に係る親装置では、電力線を介した親機および子機間の良好な通信を実現することができる。
また、本開示の第1の実施の形態に係る親装置では、取得部22は、他の親装置102の存在を示す設置情報を取得する。処理部23は、対応情報に基づいて、取得部22によって取得された設置情報の示す他の親装置102と通信接続を確立すべき子装置101を対象子装置として選択する。
このような構成により、子装置101が、本来参入すべき親装置102との通信接続を確立せずに他の親装置102との通信接続を確立している状況において、たとえば子装置101による自律的な他の親装置102からの離脱を待つことなく、子装置101を他の親装置102から早期に離脱させることができる。たとえば、他の親装置102が新たに設置されるかまたは交換された場合において、通信システムのトポロジを早期に再構築することができる。
また、本開示の第1の実施の形態に係る通信システムでは、複数の子装置101は、電力線を介して親装置102と通信可能である。子装置101は、中継子装置として、他の子装置101および親装置102間で情報を中継可能である。親装置102は、子装置101の固有の識別情報と子装置101が通信接続を確立すべき親装置を認識可能な接続先情報との対応関係を示す対応情報を記憶する。親装置102は、対応情報に基づいて、自己の親装置102と通信接続を確立している子装置101のうち、通信接続を切断すべき子装置101である対象子装置を選択する。親装置102および対象子装置は、互いの通信接続を切断するための処理を行う。
このような構成により、簡易な処理で、子装置101が通信接続を確立すべき親装置102を把握した上で、自己との通信接続を切断すべき子装置101を選択し、選択した子装置101との通信接続を切断することができる。
したがって、本開示の第1の実施の形態に係る通信システムでは、電力線を介した親機および子機間の良好な通信を実現することができる。
また、本開示の第1の実施の形態に係る親装置における通信制御方法では、まず、子装置101の固有の識別情報と子装置が通信接続を確立すべき親装置102を認識可能な接続先情報との対応関係を示す対応情報を取得する。次に、取得した対応情報に基づいて、自己と通信接続を確立している子装置101のうち、通信接続を切断すべき子装置101である対象子装置を選択し、通信接続を切断するための処理を行う。
このような構成により、簡易な処理で、子装置101が通信接続を確立すべき親装置102を把握した上で、自己との通信接続を切断すべき子装置101を選択し、選択した子装置101との通信接続を切断することができる。
したがって、本開示の第1の実施の形態に係る親装置における通信制御方法では、電力線を介した親機および子機間の良好な通信を実現することができる。
また、本開示の第1の実施の形態に係る通信システムでは、親装置102は、子装置101の固有の識別情報と子装置101が通信接続を確立すべき親装置を認識可能な接続先情報との対応関係を示す対応情報を記憶する。本開示の第1の実施の形態に係る通信システムにおける通信制御方法では、まず、親装置102が、対応情報に基づいて、自己と通信接続を確立している子装置101のうち、通信接続を切断すべき子装置101である対象子装置を選択する。次に、親装置102および対象子装置が、互いの通信接続を切断するための処理を行う。
このような構成により、簡易な処理で、子装置101が通信接続を確立すべき親装置102を把握した上で、自己との通信接続を切断すべき子装置101を選択し、選択した子装置101との通信接続を切断することができる。
したがって、本開示の第1の実施の形態に係る通信システムにおける通信制御方法では、電力線を介した親機および子機間の良好な通信を実現することができる。
次に、本開示の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
<第2の実施の形態>
本実施の形態は、第1の実施の形態に係る通信システムと比べて対象子装置として選択すべき子装置が異なる通信システムに関する。以下で説明する内容以外は第1の実施の形態に係る通信システムと同様である。
通信システム301において、たとえば、停電等によって親装置102および子装置101間の通信接続が切断されて、その後停電から復旧した場合に、複数の子装置101が並行して通信処理を行うことにより、親装置103および子装置101間の情報が輻輳し、親装置103と直接通信接続を確立可能な子装置101が、他の子装置101経由で親装置103と通信接続を確立する状況になることがある。
図11は、本開示の第2の実施の形態に係る通信システムにおけるネットワークトポロジの一例を示す図である。
図11を参照して、MAC−A001のMACアドレスを有する子装置101A−1は、親装置103と通信接続を確立する。MAC−A002のMACアドレスを有する子装置101A−2およびMAC−A003のMACアドレスを有する子装置101A−3は、子装置101A−1を介して親装置103と通信接続を確立する。MAC−A004のMACアドレスを有する子装置101A−4は、子装置101A−2および子装置101A−1を介して親装置103と通信接続を確立する。
このような状況において、たとえば、子装置101A−2,101A−3,101A−4から送信される電力情報が、子装置101A−1において輻輳することにより、親装置103経由でサーバ111へ到達しなくなる可能性がある。
そこで、親装置103は、自己の子装置101を介して親装置103と通信している他の子装置101の数が所定値以上の中継子装置を対象子装置として選択し、当該対象子装置との通信接続を切断する。
より詳細には、親装置103は、たとえば、上記電力情報がサーバ111へ到達していないことを発見したユーザの操作に従い、上記対象子装置の有無を確認する処理を行う。なお、親装置103は、ユーザの操作によらず、定期的または不定期に上記対象子装置の有無を確認する処理を行う構成であってもよい。
図12は、本開示の第2の実施の形態に係る親装置の構成を示す図である。
図12を参照して、親装置103は、図7に示す親装置102と比べて、処理部23の代わりに処理部28を備える。処理部28は、情報作成部27を含む。
情報作成部27は、子装置101および自己の親装置103間の通信経路における中継子装置を示す経路情報を作成する。
より詳細には、情報作成部27は、記憶部24における対応情報に基づいて、自己の親装置103が通信接続を確立すべき1または複数の子装置101および親装置103間の通信経路の情報を取得する。
具体的には、図11に示す例において、親装置103における情報作成部27は、たとえば、記憶部24における対応情報を参照することにより、子装置101A−1および親装置103間の通信経路R1の情報を要求する旨の子装置101A−1宛の経路要求Req1、子装置101A−2および親装置103間の通信経路R2の情報を要求する旨の子装置101A−2宛の経路要求Req2、子装置101A−3および親装置103間の通信経路R3の情報を要求する旨の子装置101A−3宛の経路要求Req3、ならびに子装置101A−4および親装置103間の通信経路R4の情報を要求する旨の子装置101A−4宛の経路要求Req4を作成し、作成した経路要求Req1〜Req4を対応の子装置101Aへ通信部21経由でそれぞれ送信する。
経路要求は、一例として、非特許文献1に記載のG3−PLC規格に従うPath Discovery Requestである。
子装置101A−1は、親装置103から送信された自己宛の経路要求Req1を受信し、受信した経路要求Req1から送信元を示す情報すなわち送信元ショートアドレス「0」を取得する。
そして、子装置101A−1は、受信した経路要求Req1に対する経路応答Com1を送信する。経路応答は、一例として、非特許文献1に記載のG3−PLC規格に従うPath Discovery Confirmである。
より詳細には、子装置101A−1は、取得したショートアドレス「0」を宛先アドレスに設定した経路応答Com1を作成し、作成した経路応答Com1を当該ショートアドレス「0」を有する親装置103へ送信する。経路応答Com1には、たとえば、自己の子装置101A−1のショートアドレス「1」が送信元ショートアドレスとして設定されている。
また、子装置101A−1は、親装置103から送信された他の子装置101宛の経路要求Req2、経路要求Req3および経路要求Req4を中継する。より詳細には、子装置101A−1は、親装置103から送信された経路要求Req2〜Req4を受信し、受信した経路要求Req2〜Req4を、各々の経路要求に設定された宛先ショートアドレスを有する子装置101へ送信する。
子装置101A−2は、親装置103から送信された自己宛の経路要求Req2を子装置101A−1経由で受信し、受信した経路要求Req2から送信元ショートアドレス「0」を取得する。
そして、子装置101A−2は、受信した経路要求Req2に対する経路応答Com2を送信する。
より詳細には、子装置101A−2は、取得したショートアドレス「0」を宛先アドレスに設定した経路応答Com2を作成し、作成した経路応答Com2を当該ショートアドレス「0」を有する親装置103へ送信する。経路応答Com2には、たとえば、自己の子装置101A−2のショートアドレス「2」が送信元ショートアドレスとして設定されている。
子装置101A−1は、子装置101A−2から送信された経路応答Com2を中継する。より詳細には、子装置101A−1は、子装置101A−2から送信された経路応答Com2を受信し、受信した経路応答Com2に、自己のショートアドレス「1」を中継子装置を示す情報として追加した経路応答Com2を親装置103へ送信する。
また、子装置101A−2は、経路要求Req4を中継する。より詳細には、子装置101A−1は、親装置103から送信された経路要求Req4を子装置101A−1経由で受信し、受信した経路要求Req4を、経路要求Req4に設定された宛先ショートアドレスを有する子装置101A−4へ送信する。
子装置101A−3は、親装置103から送信された自己宛の経路要求Req3を子装置101A−1経由で受信し、受信した経路要求Req3から送信元ショートアドレス「0」を取得する。
そして、子装置101A−3は、受信した経路要求Req3に対する経路応答Com3を送信する。
より詳細には、子装置101A−3は、取得したショートアドレス「0」を宛先アドレスに設定した経路応答Com3を作成し、作成した経路応答Com3を当該ショートアドレス「0」を有する親装置103へ送信する。経路応答Com3には、たとえば、自己の子装置101A−3のショートアドレス「3」が送信元ショートアドレスとして設定されている。
子装置101A−1は、子装置101A−3から送信された経路応答Com3を中継する。より詳細には、子装置101A−1は、子装置101A−3から送信された経路応答Com3を受信し、受信した経路応答Com3に、自己のショートアドレス「1」を中継子装置を示す情報として追加した経路応答Com3を親装置103へ送信する。
子装置101A−4は、親装置103から送信された自己宛の経路要求Req4を子装置101A−1および子装置101A−2経由で受信し、受信した経路要求Req4から送信元ショートアドレス「0」を取得する。
そして、子装置101A−4は、受信した経路要求Req4に対する経路応答Com4を送信する。
より詳細には、子装置101A−4は、取得したショートアドレス「0」を宛先アドレスに設定した経路応答Com4を作成し、作成した経路応答Com4を当該ショートアドレス「0」を有する親装置103へ送信する。経路応答Com4には、たとえば、自己の子装置101A−4のショートアドレス「4」が送信元ショートアドレスとして設定されている。
子装置101A−2は、子装置101A−4から送信された経路応答Com4を中継する。より詳細には、子装置101A−2は、子装置101A−4から送信された経路応答Com4を受信し、受信した経路応答Com4に、自己のショートアドレス「2」を中継子装置を示す情報として追加した経路応答Com4を親装置103へ送信する。
子装置101A−1は、子装置101A−4から送信された経路応答Com4を中継する。より詳細には、子装置101A−1は、子装置101A−3から送信された経路応答Com4を子装置101A−2経由で受信し、受信した経路応答Com4に、自己のショートアドレス「1」を中継子装置を示す情報として追加した経路応答Com4を親装置103へ送信する。
親装置103における情報作成部27は、子装置101A−1から送信された経路応答Com1を通信部21経由で受信し、受信した経路応答Com1に含まれるショートアドレス「0」,「1」の組を示す通信経路R1の経路情報を取得する。
また、情報作成部27は、子装置101A−2から送信された経路応答Com2を子装置101A−1および通信部21経由で受信し、受信した経路応答Com2に含まれるショートアドレス「0」,「1」,「2」の組を示す通信経路R2の経路情報を取得する。
また、情報作成部27は、子装置101A−3から送信された経路応答Com3を子装置101A−1および通信部21経由で受信し、受信した経路応答Com3に含まれるショートアドレス「0」,「1」,「3」の組を示す通信経路R3の経路情報を取得する。
また、情報作成部27は、子装置101A−4から送信された経路応答Com4を子装置101A−2、子装置101A−1および通信部21経由で受信し、受信した経路応答Com4に含まれるショートアドレス「0」,「1」,「2」,「4」の組を示す通信経路R4の経路情報を取得する。
情報作成部27は、取得した各経路情報に基づいて、通信経路と経路情報との対応関係を示す経路情報テーブルを作成して記憶部24に保存する。
図13は、本開示の第2の実施の形態に係る通信システムにおける経路情報テーブルの一例を示す図である。
図13を参照して、通信経路R1は、ショートアドレス「1」を有する子装置101A−1からショートアドレス「0」を有する親装置103に至る経路である。通信経路R2は、ショートアドレス「2」を有する子装置101A−2からショートアドレス「1」を有する中継子装置である子装置101A−1を経由してショートアドレス「0」を有する親装置103に至る経路である。通信経路R3は、ショートアドレス「3」を有する子装置101A−3からショートアドレス「1」を有する中継子装置である子装置101A−1を経由してショートアドレス「0」を有する親装置103に至る経路である。通信経路R4は、ショートアドレス「4」を有する子装置101A−4から、それぞれショートアドレス「2」,「1」を有する中継子装置である子装置101A−2,101A−1を経由してショートアドレス「0」を有する親装置103に至る経路である。
処理部28は、記憶部24における対応情報および情報作成部27によって作成された経路情報テーブルに基づいて、自己の親装置103と通信接続を確立すべき子装置101のうち、自己の子装置101を介して親装置103と通信している他の子装置101の数が所定値以上の中継子装置を対象子装置として選択する。
より詳細には、処理部28は、図8に示す対応情報および図12に示す経路情報テーブルを参照することにより、ショートアドレスが「1」である中継子装置すなわちMACアドレスMAC−A002を有する子装置101A−1経由で自己の親装置103と通信している他の子装置101の数が所定値たとえば「3」以上であることから、子装置101A−1を対象子装置として選択する。
そして、処理部28は、子装置101A−1との通信接続を切断するために、子装置101A−1宛の離脱通知を通信部21経由で子装置101A−1へ送信する。
子装置101A−1は、親装置103から送信された離脱通知を受信し、受信した離脱通知に従い、親装置103との通信接続を切断する。そして、子装置101A−1は、親装置103に対して図5に示す通信処理を新たに行うことにより、たとえば親装置103との通信接続を確立する。
また、子装置101A−1が親装置103との通信接続を切断すると、子装置101A−1を介して親装置103と通信を行っていた子装置101A−2,101A−3,101A−4は、たとえば、定期的に親装置103へ送信する接続確認要求に対する当該親装置103からのACKの受信が確認できなくなる。
この場合、子装置101A−2,101A−3,101A−4は、それぞれ、自己のショートアドレスを送信元アドレスに設定し、宛先アドレスに親装置103のショートアドレス「0」を設定したルートリクエストをブロードキャストする。
親装置103は、それぞれ、子装置101A−2,101A−3,101A−4からのルートリクエストを受信し、受信したルートリクエストパケットに対するルートリプライを作成し、作成したルートリプライを子装置101A−2,101A−3,101A−4へ送信する。
子装置101A−2,101A−3,101A−4は、親装置103から送信されたルートリプライを受信すると、たとえば、以降の接続確認要求および電力情報等の送信先が親装置103になるように、それぞれ、自己の保持するルーティングテーブルにおける次の送信先アドレスを親装置103へ変更することにより、当該ルーティングテーブルを更新する。
図14および図15は、本開示の第2の実施の形態に係る通信システムにおける親装置および対象子装置が通信接続の切断を行う際のシーケンスの一例を示す図である。図15は、図14の続きを示す。
図14および図15を参照して、まず、親装置103は、子装置101A−1および親装置103間の通信経路R1の情報を要求する旨の子装置101A−1宛の経路要求Req1、子装置101A−2および親装置103間の通信経路R2の情報を要求する旨の子装置101A−2宛の経路要求Req2、子装置101A−3および親装置103間の通信経路R3の情報を要求する旨の子装置101A−3宛の経路要求Req3、ならびに子装置101A−4および親装置103間の通信経路R4の情報を要求する旨の子装置101A−4宛の経路要求Req4を作成し、作成した経路要求Req1〜Req4を対応の子装置101Aへそれぞれ送信する(ステップS301)。
次に、子装置101A−1は、親装置103からの経路要求Req1〜Req4を受信し、受信した経路要求Req1〜Req4のうち、自己宛の経路要求Req1を除く経路要求Req2〜Req4を中継する。より詳細には、子装置101A−1は、受信した経路要求Req2〜Req4を対応の子装置101Aへそれぞれ送信する(ステップS302)。
次に、子装置101A−2は、親装置103からの経路要求Req2および経路要求Req4を子装置101A−1経由で受信し、受信した経路要求Req2および経路要求Req4のうち、自己宛の経路要求Req2を除く経路要求Req4を中継する。より詳細には、子装置101A−2は、受信した経路要求Req4を対応の子装置101Aへ送信する(ステップS303)。
次に、子装置101A−1は、受信した経路要求Req1に含まれる送信元アドレスであるショートアドレス「0」を取得し、取得したショートアドレス「0」および自己のショートアドレス「3」を含む、経路要求Req1に対する経路応答Com1を親装置103へ送信する(ステップS304)。
次に、子装置101A−2は、受信した経路要求Req2からショートアドレス「0」を取得し、取得したショートアドレス「0」および自己のショートアドレス「2」を含む、経路要求Req2に対する経路応答Com2を親装置103へ送信する(ステップS305)。
次に、子装置101A−1は、子装置101A−2からの経路応答Com2を中継する。より詳細には、子装置101A−1は、子装置101A−2から送信された経路応答Com2を受信し、受信した経路応答Com2に、自己のショートアドレス「1」を中継子装置を示す情報として追加する(ステップS306)。
次に、子装置101A−1は、自己のショートアドレス「1」を追加した経路応答Com2を親装置103へ送信する(ステップS307)。
同様に、子装置101A−3は、親装置103からの経路要求Req3を子装置101A−1経由で受信し、受信した経路要求Req3からショートアドレス「0」を取得し、取得したショートアドレス「0」および自己のショートアドレス「3」を含む、経路要求Req2に対する経路応答Com3を親装置103へ送信する(ステップS308)。
次に、子装置101A−1は、子装置101A−3からの経路応答Com3を中継する。より詳細には、子装置101A−1は、子装置101A−3から送信された経路応答Com3を受信し、受信した経路応答Com3に、自己のショートアドレス「1」を中継子装置を示す情報として追加する(ステップS309)。
次に、子装置101A−1は、自己のショートアドレス「1」を追加した経路応答Com3を親装置103へ送信する(ステップS310)。
同様に、子装置101A−4は、親装置103からの経路要求Req4を子装置101A−1および子装置101A−2経由で受信し、受信した経路要求Req4からショートアドレス「0」を取得し、取得したショートアドレス「0」および自己のショートアドレス「4」を含む、経路要求Req4に対する経路応答Com4を親装置103へ送信する(ステップS311)。
次に、子装置101A−2は、子装置101A−4からの経路応答Com4を中継する。より詳細には、子装置101A−2は、子装置101A−4から送信された経路応答Com4を受信し、受信した経路応答Com4に、自己のショートアドレス「2」を中継子装置を示す情報として追加する(ステップS312)。
次に、子装置101A−2は、自己のショートアドレス「2」を追加した経路応答Com4を親装置103へ送信する(ステップS313)。
次に、子装置101A−1は、子装置101A−2からの経路応答Com4を中継する。より詳細には、子装置101A−1は、子装置101A−3から送信された経路応答Com4を受信し、受信した経路応答Com4に、自己のショートアドレス「1」を中継子装置を示す情報として追加する(ステップS314)。
次に、子装置101A−1は、自己のショートアドレス「1」を追加した経路応答Com4を親装置103へ送信する(ステップS315)。
次に、親装置103は、子装置101A−1,101A−2,101A−3,101A−4から送信された経路応答Com1〜Com4をそれぞれ受信し、受信した経路応答Com1〜Com4に含まれる経路情報を取得する(ステップS316)。
次に、親装置103は、取得した各経路情報および自己が保持する対応情報に基づいて、子装置101A−1を対象子装置として選択する(ステップS317)。
次に、親装置103は、子装置101A−1との通信接続を切断するための離脱通知を作成し、作成した離脱通知を子装置101A−1へ送信する(ステップS318)。
次に、子装置101A−1は、親装置103からの離脱通知を受信し、受信した離脱通知に従い、親装置103との通信接続を切断する(ステップS319)。
次に、子装置101A−1は、新たに親装置103を探索するためにビーコンリクエストをブロードキャストする。親装置103は、子装置101A−1からのビーコンリクエストを受信する(ステップS320)。
次に、親装置103は、受信した子装置101A−1からのビーコンリクエストの応答としてビーコンAAを作成し、作成したビーコンAAを子装置101A−1へ送信する(ステップS321)。
次に、子装置101A−1は、親装置103からのビーコンAAを受信し、受信したビーコンAAに基づいて、親装置103と通信を開始するための参入処理を行い、親装置103との通信接続を確立する(ステップS322)。
次に、子装置101A−2,101A−3,101A−4は、たとえば、定期的に親装置103へ送信する接続確認要求に対する当該親装置103からのACKの受信が確認できなくなり、親装置103との通信が不能になる(ステップS323〜ステップS325)。そして、子装置101A−2,101A−3,101A−4は、ルートリクエストをそれぞれブロードキャストする(ステップS326〜ステップS328)。
次に、親装置103は、子装置101A−2,101A−3,101A−4からのルートリクエストをそれぞれ受信し、受信したルートリクエストに対するルートリプライをそれぞれ子装置101A−2,101A−3,101A−4へ送信する(ステップS329〜ステップS331)。
次に、子装置101A−2,101A−3,101A−4は、親装置103から送信されたルートリプライを受信すると、以降の接続確認要求および電力情報等の送信先が親装置103になるように自己の保持するルーティングテーブルを更新する(ステップS332〜ステップS334)。
なお、親装置103は、所定数以上の子装置101が通信している中継子装置である子装置101A−1を対象子装置として選択する構成に限らず、子装置101A−1経由で自己と通信している他の子装置101を対象子装置として選択する構成であってもよい。
より詳細には、親装置103は、子装置101A−1を介して自己と通信している子装置101A−2,101A−3,101A−4の一部または全部を対象子装置として選択する。
そして、親装置103は、対象子装置として選択した子装置101A−2,101A−3,101A−4の一部または全部へ離脱通知を送信する。
これにより、通信システム301において、中継子装置経由で親装置103と通信している子装置101の数を上記所定数未満に減少させることができる。
以上のように、本開示の第2の実施の形態に係る親装置では、処理部28は、対応情報に基づいて、自己の親装置103と通信接続を確立すべき子装置101のうち、自己の子装置101を介して親装置103と通信している他の子装置101の数が所定値以上の中継子装置を対象子装置として選択する。
このような構成により、子装置101が他の子装置101を介して親装置103と通信することによる、通信遅延等の通信品質の悪化を抑制することができる。たとえば、複数の子装置101が一斉に親装置103に参入することによってある子装置101が親装置103と直接通信を行うことなく他の子装置101を中継先として選択した状況において、当該子装置101に親装置103との直接通信を促し、通信品質の向上を図ることができる。
また、本開示の第2の実施の形態に係る親装置では、情報作成部27は、子装置101および自己の親装置103間の通信経路における中継子装置を示す経路情報を作成する。処理部28は、対応情報および経路情報に基づいて、対象子装置を選択する。
通信システム301において、子装置101の設置状態等に応じた通信経路の情報をさらに用いる構成により、より適切な対象子装置を選択することができる。
その他の構成および動作は第1の実施の形態に係る通信システムと同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。
次に、本開示の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
<第3の実施の形態>
本実施の形態は、第2の実施の形態に係る通信システムと比べて対象子装置として選択すべき条件が異なる通信システムに関する。以下で説明する内容以外は第2の実施の形態に係る通信システムと同様である。
通信システム301において、上述のように、たとえば、複数の子装置101が並行して通信処理を行うことにより、親装置103および子装置101間の情報が輻輳し、子装置101が所定数以上の他の子装置101経由で親装置103と通信接続を確立した場合、子装置101および親装置103間の通信の遅延時間が大きくなる。
このような場合、通信システム301において、たとえば、子装置101のファームウェアを更新するためのプログラム等の伝送に長時間を要することになり、規定時間内にファームウェアの更新を完了することができない可能性が生じる。
図16は、本開示の第3の実施の形態に係る通信システムにおけるネットワークトポロジの一例を示す図である。
図16を参照して、MAC−A001のMACアドレスを有する子装置101A−1は、親装置103と通信接続を確立する。MAC−A002のMACアドレスを有する子装置101A−2は、子装置101A−1を介して親装置103と通信接続を確立する。MAC−A003のMACアドレスを有する子装置101A−3は、子装置101A−1および101A−2を介して親装置103と通信接続を確立する。MAC−A004のMACアドレスを有する子装置101A−4は、子装置101A−1,101A−2,101A−3を介して親装置103と通信接続を確立する。MAC−A005のMACアドレスを有する子装置101A−5は、子装置101A−1,101A−2,101A−3,101A−4を介して親装置103と通信接続を確立する。
そこで、親装置103は、自己と通信接続を確立すべき子装置101のうち、所定数以上の中継子装置を介して自己と通信している子装置101を対象子装置として選択し、当該対象子装置との通信接続を切断する。
より詳細には、親装置103は、たとえば、上記ファームウェアの更新に長時間を要していることを発見したユーザの操作に従い、上記対象子装置の有無を確認する処理を行う。なお、親装置103は、ユーザの操作によらず、定期的または不定期に上記対象子装置の有無を確認する処理を行う構成であってもよい。
再び図12を参照して、親装置103における情報作成部27は、経路情報を作成する。より詳細には、情報作成部27は、記憶部24における対応情報に基づいて、自己の親装置103が通信接続を確立すべき1または複数の子装置101および親装置103間の通信経路の情報を取得する。
具体的には、情報作成部27は、たとえば、記憶部24における対応情報を参照することにより、子装置101A−1,101A−2,101A−3,101A−4,101A−5の各々と親装置103との通信経路の情報を要求する旨の経路要求Reqをそれぞれ作成し、作成した経路要求Reqを対応の子装置101Aへ通信部21経由でそれぞれ送信する。
子装置101A−1,101A−2,101A−3,101A−4,101A−5は、それぞれ、親装置103から送信された経路要求Reqを受信し、受信した経路要求Reqに対する経路応答Comを親装置103へ送信する。
親装置103における情報作成部27は、子装置101A−1,101A−2,101A−3,101A−4,101A−5からそれぞれ送信された経路応答Comを通信部21経由で受信し、受信した経路応答Comに含まれる経路情報を取得する。
情報作成部27は、取得した各経路情報に基づいて、通信経路と経路情報との対応関係を示す経路情報テーブルを作成して記憶部24に保存する。
図17は、本開示の第3の実施の形態に係る通信システムにおける経路情報テーブルの一例を示す図である。
図17を参照して、通信経路R1は、ショートアドレス「1」を有する子装置101A−1からショートアドレス「0」を有する親装置103に至る経路である。通信経路R2は、ショートアドレス「2」を有する子装置101A−2からショートアドレス「1」を有する中継子装置である子装置101A−1を経由してショートアドレス「0」を有する親装置103に至る経路である。通信経路R3は、ショートアドレス「3」を有する子装置101A−3からそれぞれショートアドレス「2」,「1」を有する中継子装置である子装置101A−2,101A−1を経由してショートアドレス「0」を有する親装置103に至る経路である。
通信経路R4は、ショートアドレス「4」を有する子装置101A−4から、それぞれショートアドレス「3」,「2」,「1」を有する中継子装置である子装置101A−3,101A−2,101A−1を経由してショートアドレス「0」を有する親装置103に至る経路である。通信経路R5は、ショートアドレス「5」を有する子装置101A−5から、それぞれショートアドレス「4」,「3」,「2」,「1」を有する中継子装置である子装置101A−4,101A−3,101A−2,101A−1を経由してショートアドレス「0」を有する親装置103に至る経路である。
処理部28は、記憶部24における対応情報および情報作成部27によって作成された経路情報テーブルに基づいて、自己の親装置103と通信接続を確立すべき子装置101のうち、所定数以上の中継子装置を介して親装置103と通信している子装置101を対象子装置として選択する。
より詳細には、処理部28は、図8に示す対応情報および図17に示す経路情報テーブルを参照することにより、ショートアドレス「5」を有する子装置すなわちMACアドレスMAC−A005を有する子装置101A−5が、所定数たとえば「4」以上の中継子装置を介して自己の親装置103と通信していることから、子装置101A−5を対象子装置として選択する。
そして、処理部28は、子装置101A−5との通信接続を切断するために、子装置101A−5宛の離脱通知を通信部21経由で子装置101A−5へ送信する。
子装置101A−5は、親装置103から送信された離脱通知を子装置101A−1,101A−2,101A−3,101A−4経由で受信し、受信した離脱通知に従い、親装置103との通信接続を切断する。そして、子装置101A−5は、図5に示す通信処理を新たに行うことにより、たとえば親装置103との通信接続を確立する。
図18は、本開示の第3の実施の形態に係る通信システムにおける親装置および対象子装置が通信接続の切断を行う際のシーケンスの一例を示す図である。
図18を参照して、まず、親装置103は、図14に示すステップS301〜ステップS315と同様に、子装置101A−1,101A−2,101A−3,101A−4,101A−5の各々と親装置103との通信経路の情報を要求する旨の経路要求Reqをそれぞれ作成して送信し、送信した経路要求Reqに対する子装置101A−1,101A−2,101A−3,101A−4,101A−5からの経路応答Comをそれぞれ受信し、受信した経路応答Comに含まれる経路情報を取得する(ステップS401)。
次に、親装置103は、取得した各経路情報および自己が保持する対応情報に基づいて、子装置101A−5を対象子装置として選択する(ステップS402)。
次に、親装置103は、子装置101A−5との通信接続を切断するための離脱通知を作成し、作成した離脱通知を子装置101A−5へ送信する(ステップS403)。
次に、子装置101A−5は、親装置103からの離脱通知を子装置101A−1,101A−2,101A−3,101A−4経由で受信し、受信した離脱通知に従い、親装置103との通信接続を切断する(ステップS404)。
次に、子装置101A−5は、新たに親装置103を探索するためにビーコンリクエストをブロードキャストする。親装置103は、子装置101A−5からのビーコンリクエストを受信する(ステップS405)。
次に、親装置103は、受信した子装置101A−5からのビーコンリクエストの応答としてビーコンAAを作成し、作成したビーコンAAを子装置101A−5へ送信する(ステップS406)。
次に、子装置101A−5は、親装置103からのビーコンAAを受信し、受信したビーコンAAに基づいて、親装置103と通信を開始するための参入処理を行い、親装置103との通信接続を確立する(ステップS407)。
これにより、通信システム301において、子装置101A−5が他の子装置101Aを経由することなく親装置103と電力情報等のやり取りを行うことができるため、子装置101A−5および親装置103間の通信の遅延時間を小さくすることができる。
なお、処理部28は、自己の親装置103と通信接続を確立すべき子装置101のうち、所定数以上の中継子装置を介して親装置103と通信している子装置101を対象子装置として選択する構成に限らず、当該各中継子装置の一部または全部を対象子装置として選択する構成であってもよい。
具体的には、親装置103は、たとえば、図16に示す通信システム301において、中継子装置である子装置101A−1,101A−2,101A−3,101A−4の一部または全部を対象子装置として選択する。
そして、親装置103は、対象子装置として選択した子装置101A−2,101A−3,101A−4の一部または全部、および当該対象子装置経由で自己と通信している子装置101へ離脱通知を送信する。
具体的には、一例として、親装置103は、対象子装置として選択した子装置101A−4および子装置101A−4経由で自己と通信している子装置101A−5へ離脱通知を送信する。
子装置101A−4は、親装置103からの離脱通知を子装置101A−1,101A−2,101A−3経由で受信し、受信した離脱通知に従い、親装置103との通信接続を切断する。そして、子装置101A−4は、親装置103に対して図5に示す通信処理を新たに行うことにより、親装置103との通信接続を確立する。
子装置101A−5は、親装置103からの離脱通知を子装置101A−1,101A−2,101A−3,101A−4経由で受信し、受信した離脱通知に従い、親装置103との通信接続を切断する。そして、子装置101A−5は、親装置103に対して図5に示す通信処理を新たに行うことにより、親装置103との通信接続を確立する。
また、親装置103は、対象子装置として選択した子装置101A−4へ離脱通知を送信する一方で、対象子装置として選択した子装置101A−4経由で自己と通信している子装置101A−5へ離脱通知を送信しない構成であってもよい。
この場合、子装置101A−4を介して親装置103と通信を行っていた子装置101A−5は、たとえば、定期的に親装置103へ送信する接続確認要求に対する当該親装置103からのACKの受信が確認できなくなることから、上述のルートリクエストをブロードキャストする。
そして、子装置101A−5は、当該ルートリクエストに対する親装置103からのルートリプライを受信し、受信したルートリプライに基づいて、以降の接続確認要求および電力情報等の送信先が親装置103になるように自己の保持するルーティングテーブルを更新する。
以上のように、本開示の第3の実施の形態に係る通信システムでは、処理部28は、対応情報に基づいて、自己の親装置103と通信接続を確立すべき子装置101のうち、所定数以上の中継子装置を介して親装置103と通信している子装置101を対象子装置として選択する。
このような構成により、子装置101が他の子装置101を介して親装置103と通信することによる、通信遅延等の通信品質の悪化を抑制することができる。たとえば、複数の子装置101が一斉に親装置103に参入することによってある子装置101が親装置103と直接通信を行うことなく他の子装置101を中継先として選択した状況において、当該子装置101に親装置103との直接通信を促し、通信品質の向上を図ることができる。
その他の構成および動作は第2の実施の形態に係る通信システムと同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。
上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
以上の説明は、以下に付記する特徴を含む。
[付記1]
中継子装置として他の子装置および親装置間の情報を中継可能な前記子装置と電力線を介して通信可能な親装置であって、
前記子装置と前記電力線を介して通信する通信部と、
前記子装置の固有の識別情報と前記子装置が通信接続を確立すべき親装置を認識可能な接続先情報との対応関係を示す対応情報を記憶する記憶部と、
前記対応情報に基づいて、自己の前記親装置と通信接続を確立している前記子装置のうち、前記通信接続を切断すべき前記子装置である対象子装置を選択し、前記通信接続を切断するための処理を行う処理部とを備え、
前記親装置は、さらに、
前記子装置および自己の前記親装置間の通信経路における前記中継子装置を示す経路情報を作成する情報作成部を備え、
前記情報作成部は、前記通信経路の情報を要求する旨の経路要求を送信し、前記経路要求に対する前記子装置からの経路応答を受信し、前記経路応答に基づいて前記経路情報を作成する、親装置。
[付記2]
親装置と、
電力線を介して前記親装置と通信可能な複数の子装置とを備え、
前記子装置は、中継子装置として、他の前記子装置および前記親装置間で情報を中継可能であり、
前記親装置は、前記子装置の固有の識別情報と前記子装置が通信接続を確立すべき親装置を認識可能な接続先情報との対応関係を示す対応情報を記憶し、
前記親装置は、前記対応情報に基づいて、自己の前記親装置と通信接続を確立している前記子装置のうち、前記通信接続を切断すべき前記子装置である対象子装置を選択し、
前記親装置および前記対象子装置は、互いの通信接続を切断するための処理を行い、
前記親装置は、自己および前記子装置間の通信経路における前記中継子装置を示す経路情報を作成し、
前記親装置は、前記通信経路の情報を要求する旨の経路要求を送信し、前記経路要求に対する前記子装置からの経路応答を受信し、前記経路応答に基づいて前記経路情報を作成する、通信システム。
10 インターネット
21 通信部
22 取得部
23,28 処理部
24 記憶部
25 受付部
27 情報作成部
71 MACフレーム
101,101A,101B 子装置
102,102A,102B,103 親装置
104,104A,104B トランス
111 サーバ
151 集合住宅
161,161A,161B 電力線
171 電力系統
301 通信システム

Claims (8)

  1. 中継子装置として他の子装置および親装置間の情報を中継可能な前記子装置と電力線を介して通信可能な親装置であって、
    前記子装置と前記電力線を介して通信する通信部と、
    前記子装置の固有の識別情報と前記子装置が通信接続を確立すべき親装置を認識可能な接続先情報との対応関係を示す対応情報を記憶する記憶部と、
    前記対応情報に基づいて、自己の前記親装置と通信接続を確立している前記子装置のうち、前記通信接続を切断すべき前記子装置である対象子装置を選択し、前記通信接続を切断するための処理を行う処理部とを備える、親装置。
  2. 前記親装置は、さらに、
    他の親装置の存在を示す設置情報を取得する取得部を備え、
    前記処理部は、前記対応情報に基づいて、前記取得部によって取得された前記設置情報の示す前記他の親装置と通信接続を確立すべき前記子装置を前記対象子装置として選択する、請求項1に記載の親装置。
  3. 前記処理部は、前記対応情報に基づいて、自己の前記親装置と通信接続を確立すべき前記子装置のうち、前記子装置を介して前記親装置と通信している他の前記子装置の数が所定値以上の前記中継子装置を前記対象子装置として選択する、請求項1または請求項2に記載の親装置。
  4. 前記処理部は、前記対応情報に基づいて、自己の前記親装置と通信接続を確立すべき前記子装置のうち、所定数以上の前記中継子装置を介して前記親装置と通信している前記子装置を前記対象子装置として選択する、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の親装置。
  5. 前記親装置は、さらに、
    前記子装置および自己の前記親装置間の通信経路における前記中継子装置を示す経路情報を作成する情報作成部を備え、
    前記処理部は、前記対応情報および前記経路情報に基づいて、前記対象子装置を選択する、請求項3または請求項4に記載の親装置。
  6. 親装置と、
    電力線を介して前記親装置と通信可能な複数の子装置とを備え、
    前記子装置は、中継子装置として、他の前記子装置および前記親装置間で情報を中継可能であり、
    前記親装置は、前記子装置の固有の識別情報と前記子装置が通信接続を確立すべき親装置を認識可能な接続先情報との対応関係を示す対応情報を記憶し、
    前記親装置は、前記対応情報に基づいて、自己の前記親装置と通信接続を確立している前記子装置のうち、前記通信接続を切断すべき前記子装置である対象子装置を選択し、
    前記親装置および前記対象子装置は、互いの通信接続を切断するための処理を行う、通信システム。
  7. 中継子装置として他の子装置および親装置間の情報を中継可能な前記子装置と電力線を介して通信可能な親装置における通信制御方法であって、
    前記子装置の固有の識別情報と前記子装置が通信接続を確立すべき親装置を認識可能な接続先情報との対応関係を示す対応情報を取得するステップと、
    取得した前記対応情報に基づいて、自己の前記親装置と通信接続を確立している前記子装置のうち、前記通信接続を切断すべき前記子装置である対象子装置を選択し、前記通信接続を切断するための処理を行うステップとを含む、通信制御方法。
  8. 親装置と、電力線を介して前記親装置と通信可能な複数の子装置とを備える通信システムにおける通信制御方法であって、
    前記子装置は、中継子装置として、他の前記子装置および前記親装置間で情報を中継可能であり、
    前記親装置は、前記子装置の固有の識別情報と前記子装置が通信接続を確立すべき親装置を認識可能な接続先情報との対応関係を示す対応情報を記憶し、
    前記親装置が、前記対応情報に基づいて、自己の前記親装置と通信接続を確立している前記子装置のうち、前記通信接続を切断すべき前記子装置である対象子装置を選択するステップと、
    前記親装置および前記対象子装置が、互いの通信接続を切断するための処理を行うステップとを含む、通信制御方法。
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