JP2024061139A - Wireless communication system, management method for wireless communication system, and management device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無線通信システム、無線通信システムの管理方法、及び管理装置に関する。 The present invention relates to a wireless communication system, a management method for a wireless communication system, and a management device.
特許文献1には、センサとサーバとの間でゲートウェイの役割を実現するに際して、送信時間制限を考慮してゲートウェイ間でデータを集約し、ゲートウェイによるモバイル通信への同時接続数の削減を図る技術が開示されている。
IEEE標準規格802.11ahを使用可能な日本国内の920MHz帯では、電波法により単位時間当たりの送信時間(送信Dutyともいう)が10%に制限される。 In Japan, where the IEEE standard 802.11ah can be used, the 920 MHz band limits the transmission time per unit time (also called the transmission duty) to 10% under the Radio Law.
複数のセンサ端末からのセンサデータが中継装置を経由して上位通信装置へ送信される無線通信システムでは、緊急度などに応じてセンサデータの送信頻度が変動することがあり、送信頻度が過度に増加すると、中継装置の送信時間が制限を超えるおそれがある。 In a wireless communication system in which sensor data from multiple sensor terminals is transmitted to a higher-level communication device via a relay device, the frequency with which the sensor data is transmitted may vary depending on factors such as urgency. If the frequency of transmission increases excessively, the transmission time of the relay device may exceed its limit.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、中継装置の過度な使用を抑制することが可能な、無線通信システム、無線通信システムの管理方法、及び管理装置を提供することにある。 The present invention has been made in consideration of the above problems, and its main objective is to provide a wireless communication system, a method for managing a wireless communication system, and a management device that can suppress excessive use of relay devices.
上記課題を解決するため、本発明の一の態様の無線通信システムは、802.11ahの無線通信により、センサデータを受信する上位通信装置と、802.11ahの無線通信により、前記センサデータを前記上位通信装置に中継する、中継装置と、802.11ahの無線通信により、前記中継装置に前記センサデータを送信する、複数のセンサ端末と、前記複数のセンサ端末のうちの、1つのセンサ端末の前記センサデータの送信頻度が増加した場合に、他のセンサ端末の前記センサデータの送信頻度を減少させる頻度管理部を有するサーバと、を備える。これによれば、中継装置の過度な使用を抑制することが可能となる。 In order to solve the above problem, a wireless communication system according to one aspect of the present invention includes an upper communication device that receives sensor data via 802.11ah wireless communication, a relay device that relays the sensor data to the upper communication device via 802.11ah wireless communication, a plurality of sensor terminals that transmit the sensor data to the relay device via 802.11ah wireless communication, and a server having a frequency management unit that, when the transmission frequency of the sensor data of one of the plurality of sensor terminals increases, reduces the transmission frequency of the sensor data of the other sensor terminals. This makes it possible to suppress excessive use of the relay device.
上記態様において、前記頻度管理部は、前記他のセンサ端末の前記センサデータの送信を停止させてもよい。これによれば、中継装置の過度な使用をさらに抑制することが可能となる。 In the above aspect, the frequency management unit may stop the transmission of the sensor data from the other sensor terminals. This makes it possible to further suppress excessive use of the relay device.
上記態様において、前記頻度管理部は、前記複数のセンサ端末の前記センサデータの送信頻度を監視し、1つのセンサ端末の前記センサデータの送信頻度が増加した場合に、他のセンサ端末の前記センサデータの送信頻度を減少させてもよい。これによれば、センサデータの送信頻度を監視して、センサデータの送信頻度の増加を検知することが可能となる。 In the above aspect, the frequency management unit may monitor the frequency of transmission of the sensor data from the multiple sensor terminals, and when the frequency of transmission of the sensor data from one sensor terminal increases, may decrease the frequency of transmission of the sensor data from the other sensor terminals. This makes it possible to detect an increase in the frequency of transmission of the sensor data by monitoring the frequency of transmission of the sensor data.
上記態様において、前記頻度管理部は、1つのセンサ端末から前記センサデータの送信頻度が増加した通知を受けた場合に、他のセンサ端末の前記センサデータの送信頻度を減少させてもよい。これによれば、センサ端末から通知を受けることで、センサデータの送信頻度の増加を検知することが可能となる。 In the above aspect, when the frequency management unit receives a notification from one sensor terminal that the frequency of transmission of the sensor data has increased, the frequency management unit may decrease the frequency of transmission of the sensor data from the other sensor terminals. In this way, it becomes possible to detect an increase in the frequency of transmission of the sensor data by receiving a notification from the sensor terminal.
上記態様において、前記複数のセンサ端末は、緊急状態が検知された場合に、前記センサデータの送信頻度を増加させてもよい。これによれば、緊急状態が検知された場合に、センサデータの送信頻度を増加させることが可能となる。 In the above aspect, the plurality of sensor terminals may increase the frequency of transmission of the sensor data when an emergency state is detected. This makes it possible to increase the frequency of transmission of the sensor data when an emergency state is detected.
上記態様において、前記頻度管理部は、前記複数のセンサ端末の前記センサデータに基づいて緊急度を判定し、前記緊急度が所定以上のセンサ端末に緊急状態を通知してもよい。これによれば、頻度管理部からセンサ端末に緊急状態を通知することが可能となる。 In the above aspect, the frequency management unit may determine a degree of urgency based on the sensor data of the plurality of sensor terminals, and notify the sensor terminals whose degree of urgency is equal to or greater than a predetermined level of an emergency state. This makes it possible for the frequency management unit to notify the sensor terminals of an emergency state.
上記態様において、前記複数のセンサ端末は、前記センサデータに基づいて緊急度を判定し、前記緊急度が所定以上である場合に緊急状態を検知してもよい。これによれば、センサ端末が自身で緊急状態を検知することが可能となる。 In the above aspect, the plurality of sensor terminals may determine a degree of urgency based on the sensor data, and detect an emergency state when the degree of urgency is equal to or greater than a predetermined level. This enables the sensor terminals to detect an emergency state by themselves.
上記態様において、前記頻度管理部は、1つのセンサ端末の前記センサデータの送信頻度が増加した場合に、前記センサデータに基づいて判定される緊急度が低いセンサ端末の前記センサデータの送信頻度を減少させてもよい。これによれば、緊急度が低いセンサ端末の送信頻度を減少させることが可能となる。 In the above aspect, when the transmission frequency of the sensor data from one sensor terminal increases, the frequency management unit may decrease the transmission frequency of the sensor data from a sensor terminal having a low level of urgency determined based on the sensor data. This makes it possible to decrease the transmission frequency from a sensor terminal having a low level of urgency.
また、本発明の他の態様の無線通信システムの管理方法は、802.11ahの無線通信により、センサデータを受信する上位通信装置と、802.11ahの無線通信により、前記センサデータを前記上位通信装置に中継する、中継装置と、802.11ahの無線通信により、前記中継装置に前記センサデータを送信する、複数のセンサ端末と、を備える無線通信システムにおける、前記複数のセンサ端末のうちの、1つのセンサ端末の前記センサデータの送信頻度が増加した場合に、他のセンサ端末の前記センサデータの送信頻度を減少させる。これによれば、中継装置の過度な使用を抑制することが可能となる。 In another aspect of the present invention, a method for managing a wireless communication system includes a higher-level communication device that receives sensor data via 802.11ah wireless communication, a relay device that relays the sensor data to the higher-level communication device via 802.11ah wireless communication, and a plurality of sensor terminals that transmit the sensor data to the relay device via 802.11ah wireless communication. When the frequency of transmission of the sensor data of one of the plurality of sensor terminals increases, the method reduces the frequency of transmission of the sensor data of the other sensor terminals. This makes it possible to suppress excessive use of the relay device.
また、本発明の他の態様の管理装置は、802.11ahの無線通信により、センサデータを受信する上位通信装置と、802.11ahの無線通信により、前記センサデータを前記上位通信装置に中継する、中継装置と、802.11ahの無線通信により、前記中継装置に前記センサデータを送信する、複数のセンサ端末と、を備える無線通信システムにおける、前記複数のセンサ端末のうちの、1つのセンサ端末の前記センサデータの送信頻度が増加した場合に、他のセンサ端末の前記センサデータの送信頻度を減少させる変更部、を備える。これによれば、中継装置の過度な使用を抑制することが可能となる。 In another aspect of the present invention, the management device of the wireless communication system includes a higher-level communication device that receives sensor data via 802.11ah wireless communication, a relay device that relays the sensor data to the higher-level communication device via 802.11ah wireless communication, and a plurality of sensor terminals that transmit the sensor data to the relay device via 802.11ah wireless communication, and includes a change unit that, when the transmission frequency of the sensor data of one of the plurality of sensor terminals increases, reduces the transmission frequency of the sensor data of the other sensor terminals. This makes it possible to suppress excessive use of the relay device.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。 The following describes an embodiment of the present invention with reference to the drawings.
[システム概要]
図1は、無線通信システム100の構成例を示すブロック図である。無線通信システム100は、アクセスポイント1、1又は複数の中継装置2、並びに複数のセンサ端末3を備えている。無線通信システム100は、サーバ4をさらに備えてもよい。
[System Overview]
1 is a block diagram showing an example of the configuration of a
アクセスポイント1及びサーバ4は、例えば有線LAN又はインターネット等の通信ネットワークに接続されている。アクセスポイント1は、上位無線装置の例である。これに限らず、上位無線装置は、例えばルーター等であってもよい。
The
中継装置2は、アクセスポイント1とセンサ端末3の間の無線通信を中継する。センサ端末3は、センサを備える無線通信端末であり、センサにより検出されるセンサデータを送信する。センサ端末3は、いわゆるIoTデバイスである。
The
センサ端末3のセンサには、例えば光センサ、イメージセンサ、圧力センサ、温度センサ、湿度センサ、又は加速度センサ等の種々のセンサが用いられる。
The sensors used in the
アクセスポイント1、中継装置2、及びセンサ端末3は、920MHz帯を利用した無線通信が可能である。具体的には、アクセスポイント1、中継装置2、及びセンサ端末3は、例えばIEEE標準規格802.11ahを利用した無線通信が可能である。
The
920MHz帯は長距離通信に適しており、さらにはアクセスポイント1とセンサ端末3の間に中継装置2が介在することで、無線通信システム100は、広大な範囲に配置された多数のセンサ端末3からセンサデータを収集することが可能である。
The 920 MHz band is suitable for long-distance communications, and by having a
但し、920MHz帯では、電波法により単位時間当たりの送信時間(送信Dutyともいう)が10%に制限される。具体的には、送信時間は、1時間当たり6分以内に制限される。 However, in the 920 MHz band, the Radio Law limits the transmission time per unit time (also called the transmission duty) to 10%. Specifically, the transmission time is limited to 6 minutes per hour.
それぞれのセンサ端末3は、1つの中継装置2を経由してアクセスポイント1に到達するルート(以下、「上りルート」ともいう)でセンサデータを送信する。すなわち、上りルートにおいて、センサデータは、センサ端末3から中継装置2に送信され、さらに中継装置2からアクセスポイント1に送信される。
Each
また、アクセスポイント1は、上りルートとは反対のルート(以下、「下りルート」ともいう)でセンサ端末3に管理データを送信する。すなわち、下りルートにおいて、管理データは、アクセスポイント1から中継装置2に送信され、さらに中継装置2からセンサ端末3に送信される。
The
図2は、アクセスポイント1の構成例を示すブロック図である。アクセスポイント1は、制御部10、無線通信部11、及び有線通信部12を備えている。
Figure 2 is a block diagram showing an example of the configuration of the
制御部10は、CPU、RAM、ROM、不揮発性メモリ、及び入出力インターフェース等を含むコンピュータである。制御部10のCPUは、ROM又は不揮発性メモリからRAMにロードされたプログラムに従って情報処理を実行する。
The
プログラムは、例えば光ディスク又はメモリカード等の情報記憶媒体を介して供給されてもよいし、例えばインターネット又はLAN等の通信ネットワークを介して供給されてもよい。 The program may be supplied via an information storage medium such as an optical disk or a memory card, or via a communications network such as the Internet or a LAN.
無線通信部11は、920MHz帯を利用した無線通信を可能とする。有線通信部12は、有線LANに接続される。制御部10は、無線通信部11に接続された無線通信端末と、有線通信部12に接続された有線LANとをブリッジする。
The
図3は、中継装置2の構成例を示すブロック図である。中継装置2は、制御部20及び無線通信部21を備えている。制御部20及び無線通信部21は、上記アクセスポイント1の制御部10及び無線通信部11と同様の構成を有する。
Figure 3 is a block diagram showing an example of the configuration of the
図4は、センサ端末3の構成例を示すブロック図である。センサ端末3は、制御部30、無線通信部31、及びセンサ33を備えている。制御部30及び無線通信部31は、上記アクセスポイント1の制御部10及び無線通信部11と同様の構成を有する。
Figure 4 is a block diagram showing an example of the configuration of the
制御部10は、センサ33から出力される電気信号に基づいてセンサデータを生成する。また、制御部10は、受信された管理データに基づいて設定の変更などを行う。なお、センサ端末3が備えるセンサ33の数は、1つに限らず、複数であってもよい。
The
図5ないし図7は、ペアリングデータの例を示す図である。アクセスポイント1、中継装置2、及びセンサ端末3のそれぞれは、センサデータ又は管理データが送信されるルートを規定するためのペアリングデータを保持している。ペアリングデータに規定されるルートは、上りルート及び下りルートの両方を含む。ペアリングデータは、ルート上のアクセスポイント1、中継装置2、及びセンサ端末3の識別子によって規定される。
Figures 5 to 7 are diagrams showing examples of pairing data. Each of the
図5の例に示すように、アクセスポイント1用のペアリングデータは、アクセスポイント1を起点又は終点とするルートのデータを含んでいる。アクセスポイント1は、サーバ4から管理データを受信すると、ペアリングデータを参照し、管理データの送信先となる中継装置2を特定する。例えば、アクセスポイント「AP」は、センサ端末「ST1」へ管理データを送信するためのルート1に含まれる中継装置「RP1」に管理データを送信する。
As shown in the example of FIG. 5, the pairing data for
図6の例に示すように、中継装置2用のペアリングデータは、中継装置2を経由するルートのデータを含んでいる。中継装置2は、アクセスポイント1から管理データを受信すると、ペアリングデータを参照し、管理データの送信先となるセンサ端末3を特定する。例えば、中継装置「RP1」は、管理データを送信するためのルート1に含まれるセンサ端末「ST1」に管理データを送信する。
As shown in the example of FIG. 6, the pairing data for
また、中継装置2は、センサ端末3からセンサデータを受信すると、ペアリングデータを参照して、センサデータの送信先となるアクセスポイント1を特定する。例えば、中継装置「RP1」は、センサ端末「ST1」からのセンサデータを送信するためのルート1に含まれるアクセスポイント「AP」にセンサデータを送信する。
When the
図7の例に示すように、センサ端末3用のペアリングデータは、センサ端末3を起点又は終点とするルートのデータを含んでいる。センサ端末3は、ペアリングデータを参照して、センサデータの送信先となる中継装置2を特定する。例えば、センサ端末「ST1」は、センサデータを送信するためのルート1に含まれる中継装置「RP1」にセンサデータを送信する。
As shown in the example of FIG. 7, the pairing data for the
[第1実施形態]
図8は、第1実施形態を説明するための図である。本実施形態では、無線通信システム100が、複数の中継装置2a,2bを備えている。また、本実施形態では、複数のセンサ端末3のそれぞれにルート管理部5が設置されている。ルート管理部5は、管理装置の例である。同図では、説明のため、1つのセンサ端末3のみを示しているが、センサ端末3の数は中継装置2の数よりも多い。
[First embodiment]
8 is a diagram for explaining the first embodiment. In this embodiment, a
ルート管理部5は、センサ端末3に限らず、例えば中継装置2に設置されてもよいし、アクセスポイント1に設置されてもよいし、サーバ4に設置されてもよいし、独立した装置として設置されてもよい。
The
1つのセンサ端末3が2つの中継装置2a,2bと通信可能であるとき、センサ端末3がセンサデータを送信し、管理データを受信するするルートには、中継装置2aを経由するルートRaと、中継装置2bを経由するルートRbとがあり得る。ここでは、始めにルートRaが使用されているものとする。
When one
ルートRaは、センサデータがセンサ端末3から中継装置2aに送信され、さらに中継装置2aからアクセスポイント1に送信される上りルートを含む。また、ルートRaは、管理データがアクセスポイント1から中継装置2aに送信され、さらに中継装置2aからセンサ端末3に送信される下りルートを含む。
Route Ra includes an upstream route along which sensor data is transmitted from the
ルートRbは、センサデータがセンサ端末3から中継装置2bに送信され、さらに中継装置2bからアクセスポイント1に送信される上りルートを含む。また、ルートRbは、管理データがアクセスポイント1から中継装置2bに送信され、さらに中継装置2bからセンサ端末3に送信される下りルートを含む。
Route Rb includes an upstream route along which sensor data is transmitted from the
ところで、無線通信システム100のようにセンサ端末3からのセンサデータが中継装置2を経由してアクセスポイント1に送信されるシステムでは、中継装置2にデータが集中するため、中継装置2の送信時間がセンサ端末3又はアクセスポイント1と比べて増加しやすい。このような課題は、センサ端末3の数が多くなるほど顕著となる。
However, in a system such as the
そこで、本実施形態では、以下に説明するように中継装置2の使用実績に応じてルートを変更することで、中継装置2の過度な使用を抑制している。
Therefore, in this embodiment, excessive use of the
図9は、ルート管理部5の構成例を示すブロック図である。ルート管理部5は、センサ端末3のCPUがプログラムに従って情報処理を実行することによって実現される。ルート管理部5は、送信時間取得部51及びルート変更部52を備えている。
Figure 9 is a block diagram showing an example of the configuration of the
送信時間取得部51は、中継装置2a,2bの単位時間当たりの送信時間を取得する。中継装置2a,2bは、1時間当たりの送信時間を計測しており、送信時間取得部51は、中継装置2a,2bから1時間当たりの送信時間の現在値を定期的に取得する。1時間当たりの送信時間は、例えば1時間ごとの時間枠における送信時間であってもよいし、直近の1時間における送信時間であってもよい。
The transmission
ルート変更部52は、使用中のルートRaに含まれる中継装置2aの送信時間が閾値以上である場合に、他の中継装置2bを経由するルートRbに変更する。すなわち、ルート変更部52は、送信時間取得部51により取得された送信時間に基づいて、使用中のルートRaに含まれる中継装置2aの送信時間が閾値以上となった場合に、送信時間が閾値未満の中継装置2bを経由する別のルートRbに変更する。閾値は、例えば単位時間の送信時間の8%に設定され、10%に対してマージンを設ける。当該閾値および変更先の中継装置2bは、センサ端末が送信すべきデータ量、センサ端末と中継装置の距離、センサ端末の送信待機時間、時間帯、天候、通信のエラー回数などを含む無線通信状態、過去の一定期間に閾値に達した回数などに基づいて決定されてもよい。
When the transmission time of the
ルート変更部52は、ルートRaからルートRbに変更するためのルート変更要求を、アクセスポイント1、中継装置2a,2b、及びセンサ端末3に送信する。アクセスポイント1、中継装置2a,2b、及びセンサ端末3は、ルート変更要求を受信すると、ルートRaからルートRbに変更するようにペアリングデータを更新する。
The
図10は、第1実施形態に係る無線通信システム100の管理方法の手順例を示すフロー図である。センサ端末3のCPUは、同図に示す情報処理をプログラムに従って実行することによって、ルート管理部5として機能する。
Figure 10 is a flow diagram showing an example of the procedure of a management method for the
中継装置2a,2bは、送信時間の現在値を送信する(S21,S31)。中継装置2a,2bは、例えばビーコンに送信時間の現在値を含めることで、送信時間の現在値を定期的に送信してもよいし、ルート管理部5からの定期的な要求に応じて、送信時間の現在値を送信してもよい。
The
ルート管理部5は、中継装置2a,2bから送信時間の現在値を取得する(S11、送信時間取得部51としての処理)。
The
ルート管理部5は、使用中のルートRaに含まれる中継装置2aの送信時間を監視し、中継装置2aの送信時間が閾値以上となった場合に(S12:YES)、ルート変更処理(S13ないしS15、ルート変更部52としての処理)を実行する。
The
閾値は、単位時間当たりの送信時間の制限値(具体的には、1時間当たり6分)よりも小さく設定されることが好ましい。 It is preferable that the threshold be set smaller than the limit value for transmission time per unit time (specifically, 6 minutes per hour).
ルート変更処理において、ルート管理部5は、他の中継装置2bの送信時間が閾値未満であることを確認した上で(S13:YES)、センサ端末3が保持するペアリングデータを更新するとともに(S14)、中継装置2a,2bにルート変更要求を送信する(S15)。
In the route change process, the
他の中継装置2bが複数ある場合には、ルート管理部5は、複数の中継装置2bの中から、送信時間が最も少ない中継装置2bを選択する。又は、ルート管理部5は、複数の中継装置2bの中から、電波強度が最も強い中継装置2bを選択してもよい。
When there are multiple
S11における他の中継装置2bからの送信時間の取得は、S13において他の中継装置2bの送信時間が閾値未満であることを確認するときに行われてもよい。
The acquisition of the transmission time from the
S14のペアリングデータの更新では、ペアリングデータ(図7参照)におけるセンサデータの送信先となる「中継装置」の部分が、中継装置2aから中継装置2bに変更される。
When updating the pairing data in S14, the "relay device" portion of the pairing data (see FIG. 7), which is the destination of the sensor data, is changed from
中継装置2a,2bは、ルート変更要求を受信すると(S22,S32:YES)、ペアリンデータを更新する(S23,S33)。
When
具体的には、中継装置2aは、ルート変更要求に応じて、ルートRaを表すペアリングデータを破棄する。例えば図11に示すように、中継装置2aのペアリングデータでは、ルート変更要求を送信したセンサ端末3(ここでは「ST3」とする)のデータが破棄される。
Specifically, in response to the route change request, the
また、中継装置2bは、ルート変更要求に応じて、ルートRbを表すペアリングデータを生成する。例えば図12に示すように、中継装置2bのペアリングデータでは、ルート変更要求を送信したセンサ端末3(ここでは「ST3」とする)のデータが新たに生成される。
In addition, in response to the route change request,
同様に、ルート管理部5はアクセスポイント1にもルート変更要求を送信し、アクセスポイント1は、ルート変更要求を受信すると、ペアリングデータ(図5参照)において、ルートRaを表すペアリングデータを破棄するとともに、ルートRbを表すペアリングデータを生成する。
Similarly, the
以上の処理により、使用ルートがルートRaからルートRbに変更され、その結果、センサ端末3からのセンサデータは、中継装置2bを経由してアクセスポイント1に送信されるようになる。また、アクセスポイント1からの管理データも、中継装置2bを経由してセンサ端末3に送信されるようになる。
By the above process, the route used is changed from route Ra to route Rb, and as a result, the sensor data from the
本実施形態によれば、使用中のルートRaに含まれる中継装置2aの送信時間が閾値以上となった場合に、送信時間が閾値未満の中継装置2bを経由する別のルートRbを使用するように変更されるので、中継装置2aの送信時間が制限を超えることを抑制することが可能となる。
According to this embodiment, when the transmission time of
[第2実施形態]
図13は、第2実施形態を説明するための図である。本実施形態では、サーバ4に送信管理部6が設置されている。送信管理部6は、管理装置の例である。同図では、説明を分かり易くするため、1つの中継装置2のみを示しているが、中継装置2は複数あってもよい。
[Second embodiment]
13 is a diagram for explaining the second embodiment. In this embodiment, a
送信管理部6のサーバ4は、ネットワーク上のサーバ4に限らず、例えばアクセスポイント1に設置されてもよいし、中継装置2に設置されてもよいし、センサ端末3に設置されてもよいし、独立した装置として設置されてもよい。
The
ところで、無線通信システム100のようにセンサ端末3からのセンサデータが中継装置2を経由してアクセスポイント1に送信されるシステムでは、複数のセンサ端末3によるセンサデータの送信タイミングが集中すると、中継装置2の送信時間が制限を超えるおそれがある。
However, in a system such as the
そこで、本実施形態では、以下に説明するようにして、複数のセンサ端末3によるセンサデータの送信タイミングを管理している。
Therefore, in this embodiment, the timing of transmission of sensor data by
図14は、送信管理部6の構成例を示すブロック図である。送信管理部6は、サーバ4のCPUがプログラムに従って情報処理を実行することによって実現される。送信管理部6は、決定部61及び設定部62を備えている。
Figure 14 is a block diagram showing an example of the configuration of the
決定部61は、複数のセンサ端末3がセンサデータを送信する送信タイミングを予め決定する。設定部62は、決定部61により決定された送信タイミングを複数のセンサ端末3に設定する。
The
決定部61は、センサデータに関連するデータが記憶されたデータベース(図15参照)を参照して、複数のセンサ端末3がセンサデータを送信する送信タイミングを決定する。
The
図15に示すように、データベースは、「センサ端末」、「センサデータ」、「データ量」、及び「送信周期」等のフィールドを含んでいる。「センサ端末」は、センサ端末3の識別子を表す。
As shown in FIG. 15, the database includes fields such as "sensor terminal," "sensor data," "amount of data," and "transmission period." "Sensor terminal" represents the identifier of the
「センサデータ」は、センサ端末3が送信するセンサデータを表す。1つのセンサ端末3が複数のセンサ33を備える場合には、当該センサ端末3に複数のセンサデータが関連付けられる。
"Sensor data" refers to sensor data transmitted by the
「データ量」は、センサデータのデータ量を表す。データ量は、正確な値である必要はなく、例えばデータ量の目安又は等級などであってもよい。「送信周期」は、センサデータの送信周期を表す。 "Data volume" indicates the volume of sensor data. The data volume does not need to be an exact value, and may be, for example, a guideline or grade of the data volume. "Transmission cycle" indicates the transmission cycle of the sensor data.
決定部61は、タイムテーブル(図16参照)における所定時間(具体的には1時間)ごとの時間枠にセンサデータの送信タイミングを割り振る。ここで、時間枠が区切られる所定時間は、920MHz帯において単位時間当たりの送信時間が制限される、当該単位時間と同じである。
The
このとき、決定部61は、一部のセンサ端末3によるセンサデータの送信タイミングを第1の時間枠に割り振り、他のセンサ端末3によるセンサデータの送信タイミングを第1の時間枠とは別の第2の時間枠に割り振ることで、送信タイミングを分散させる。例えば図16に示すように、センサ端末ST1,ST2,ST4のセンサデータD1,D2,D4は14時の時間枠に割り振られ、センサ端末ST3のセンサデータD31,D32は15時の時間枠に割り振られる。
At this time, the
また、決定部61は、データベース(図15参照)に記憶されたセンサデータの送信周期を考慮して、時間枠にセンサデータの送信タイミングを割り振る。例えば、センサデータD1,D2の送信周期T1,T2が2時間とした場合、センサデータD1,D2が14時と16時の時間枠に割り振られると、他のセンサデータD31,D32は14時と16時を避けて15時の時間枠に割り振られる。
The
また、決定部61は、1つの時間枠に割り振るセンサデータの送信タイミングの数を、所定数以下に制限する。例えば、1つの時間枠に割り振るセンサデータの送信タイミングの数を3つ以下に制限するとき、3つのセンサデータD1,D2,D4が14時の時間枠に割り振られると、他のセンサデータD31,D32は15時の時間枠に割り振られる。
The
また、決定部61は、データベース(図15参照)に記憶されたセンサデータのデータ量に応じて、センサデータの送信タイミングを時間枠に割り振る。例えば、センサデータD1,D2,D4のデータ量A1,A2,A4の合計が1時間分のデータ量に近い場合、センサデータD1,D2,D4が14時の時間枠に割り振られると、他のセンサデータD31,D32は15時の時間枠に割り振られる。
The
本実施形態によれば、複数のセンサ端末3によるセンサデータの送信タイミングを分散させて、センサデータを中継する中継装置2の送信時間が制限を超えることを抑制することが可能となる。
According to this embodiment, it is possible to distribute the timing of transmission of sensor data from
図17は、第2実施形態に係る無線通信システム100の管理方法の手順例を示すフロー図である。サーバ4のCPUは、同図に示す情報処理をプログラムに従って実行することによって、送信管理部6として機能する。
Figure 17 is a flow diagram showing an example of the procedure of a management method for the
以下では、新たなセンサ端末3が増設されるとき、又は何れかのセンサ端末3に新たなセンサ33が増設されるときに、センサデータの送信タイミングを決定する処理例について説明する。これに限らず、センサデータの送信タイミングは一斉に決定されてもよい。
The following describes an example of a process for determining the timing of transmitting sensor data when a
センサ端末3は、増設を検知すると(S51:YES)、送信管理部6に増設を通知する(S52)。すなわち、センサ端末3は、自機が設置されるとき、又は自機に新たなセンサ33が追加されるときに、送信管理部6に増設を通知する。
When the
送信管理部6は、センサ端末3から増設が通知されると(S41:YES)、センサ端末3がセンサデータを送信する送信タイミングを決定し(S42、決定部61としての処理)、決定された送信タイミングをセンサ端末3に通知する(S43、設定部としての処理)。
When the
送信タイミングの決定は、上述したように、タイムテーブル(図16参照)における他のセンサ端末3によるセンサデータの送信タイミングを考慮して行われる。すなわち、複数のセンサデータの送信タイミングが特定の時間枠に集中せず分散されるように、新たなセンサデータの送信タイミングが決定される。
As described above, the transmission timing is determined taking into consideration the transmission timing of sensor data by
センサ端末3は、送信管理部6から送信タイミングが通知されると(S51:YES)、通知された送信タイミングを設定する(S52)。以後、センサ端末3は、設定された送信タイミングが到来すると、センサデータを中継装置2に送信する。
When the
これによれば、新たなセンサ端末3が増設されるとき、又は何れかのセンサ端末3に新たなセンサ33が増設されるときに、新たなセンサデータの送信タイミングを、他のセンサ端末3によるセンサデータの送信タイミングと集中しないように決定することが可能となる。
As a result, when a
[第3実施形態]
図18は、第3実施形態を説明するための図である。本実施形態では、サーバ4に頻度管理部7が設置されている。頻度管理部7は、管理装置の例である。同図では、説明を分かり易くするため、1つの中継装置2のみを示しているが、中継装置2は複数あってもよい。
[Third embodiment]
18 is a diagram for explaining the third embodiment. In this embodiment, a
頻度管理部7は、サーバ4に限らず、例えばアクセスポイント1に設置されてもよいし、中継装置2に設置されてもよいし、センサ端末3に設置されてもよいし、独立した装置として設置されてもよい。
The
ところで、無線通信システム100のようにセンサ端末3からのセンサデータが中継装置2を経由してアクセスポイント1に送信されるシステムでは、緊急度などに応じてセンサデータの送信頻度が変動することがあり、送信頻度が過度に増加すると、中継装置2の送信時間が制限を超えるおそれがある。
However, in a system such as the
そこで、本実施形態では、以下に説明するようにセンサデータの送信頻度の均衡を図ることによって、中継装置2の過度な使用を抑制している。
Therefore, in this embodiment, excessive use of
図19は、頻度管理部7の構成例を示すブロック図である。頻度管理部7は、サーバ4のCPUが情報処理を実行することによって実現される。頻度管理部7は、監視部71及び変更部72を備えている。
FIG. 19 is a block diagram showing an example of the configuration of the
監視部71は、複数のセンサ端末3のセンサデータの送信頻度を監視する。変更部72は、複数のセンサ端末3のうちの、1つのセンサ端末3(以下、「センサ端末3a」という)のセンサデータの送信頻度が増加した場合に、他のセンサ端末3(以下、「センサ端末3b」という)のセンサデータの送信頻度を減少させる。
The
監視部71は、センサ端末3aのセンサデータの送信頻度の増加を、センサデータの送信頻度が閾値以上になった場合に検知してもよいし、センサデータの送信頻度の変化率が閾値以上になった場合に検知してもよいし、センサデータの送信頻度の微分値が閾値以上になった場合に検知してもよい。
The
また、監視部71は、センサ端末3aからセンサデータの送信頻度が増加した通知を受けた場合に、センサ端末3aのセンサデータの送信頻度の増加を検知してもよい。また、監視部71は、複数のセンサ端末3のセンサデータに基づいて緊急度を判定してもよい。
In addition, when the
変更部72は、センサデータの送信頻度減少をセンサ端末3bに指示する。センサ端末3bは、頻度管理部7から送信頻度減少の指示を受けると、センサデータの送信頻度を減少させる。また、変更部72は、センサ端末3bのセンサデータの送信を停止させてもよい。
The
図20ないし図22は、第3実施形態に係る無線通信システム100の管理方法の手順例を示すフロー図である。サーバ4のCPUは、同図に示す情報処理をプログラムに従って実行することによって、頻度管理部7として機能する。重複するステップについては、同番号を付すことで詳細な説明を省略することがある。
FIGS. 20 to 22 are flow diagrams showing an example of the procedure of a management method for the
図20は、第1例のフロー図である。センサ端末3aは、センサデータに基づいて緊急度を判定し(S71)、緊急状態が検知された場合、すなわち緊急度が所定以上である場合に(S72:YES)、センサデータの送信頻度を増加させる(S73)。
Figure 20 is a flow diagram of the first example. The
センサ端末3aは、かかる緊急度の判定を定期的に実施する。緊急度は、センサ33により監視される対象の緊急度であり、例えばセンサデータの値の大きさに応じた階級で表される。
The
頻度管理部7は、センサデータの送信頻度を監視し(S61、監視部71としての処理)、センサ端末3aによるセンサデータの送信頻度の増加を検知した場合に(S62:YES)、送信頻度を減少させるセンサ端末3bを決定し(S63)、送信頻度減少をセンサ端末3bに指示する(S64:変更部72としての処理)。
The
センサ端末3a以外のセンサ端末3が複数ある場合には、頻度管理部7は、例えばセンサデータに基づいて判定される緊急度が最も低いセンサ端末3を、送信頻度を減少させるセンサ端末3bとして決定する。
If there are
センサ端末3bは、頻度管理部7から送信頻度減少の指示を受けると(S81:YES)、センサデータの送信頻度を減少させる(S82)。
When the
図21は、第2例のフロー図である。センサ端末3aは、センサデータに基づいて緊急度を判定し(S71)、緊急状態が検知された場合(S72:YES)、センサデータの送信頻度を増加させるとともに(S73)、送信頻度が増加した通知を頻度管理部7に送信する(S74)。送信頻度増加の通知は、緊急状態の通知でもある。
Figure 21 is a flow diagram of the second example. The
頻度管理部7は、送信頻度増加の通知を受けると(S65:YES)、送信頻度を減少させるセンサ端末3bを決定し(S63)、送信頻度減少をセンサ端末3bに指示する(S64)。センサ端末3bは、頻度管理部7から送信頻度減少の指示を受けると(S81:YES)、センサデータの送信頻度を減少させる(S82)。
When the
図22は、第3例のフロー図である。頻度管理部7は、複数のセンサ端末3のセンサデータを監視し、それらのセンサデータに基づいて何れかのセンサ端末3が緊急状態であるか否か、すなわち緊急度が所定以上であるか否か判定する(S66ないしS67、監視部71としての処理)。
Figure 22 is a flow diagram of the third example. The
頻度管理部7は、緊急度が所定以上のセンサ端末3aを検知すると(S67:YES)、センサ端末3aに緊急状態を通知する(S68)。緊急状態の通知は、送信頻度増加の指示でもある。センサ端末3aは、頻度管理部7から緊急状態の通知を受けると(S75:YES)、センサデータの送信頻度を増加させる(S73)。
When the
さらに、頻度管理部7は、緊急度が低いセンサ端末3bを送信頻度減少の対象として決定し(S63)、送信頻度減少をセンサ端末3bに指示する(S64)。センサ端末3bは、頻度管理部7から送信頻度減少の指示を受けると(S81:YES)、センサデータの送信頻度を減少させる(S82)。
Furthermore, the
本実施形態によれば、センサ端末3aのセンサデータの送信頻度が増加したときに、センサ端末3bのセンサデータの送信頻度を減少させることで、センサデータを中継する中継装置2の送信時間が制限を超えることを抑制することが可能となる。さらには、緊急状態にあるセンサ端末3aがセンサデータを送信できなくなることを回避することが可能となる。
According to this embodiment, when the frequency of transmission of sensor data from the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は以上に説明した実施形態に限定されるものではなく、種々の変更が当業者にとって可能であることはもちろんである。また、以上に説明した複数の実施形態は、適宜組み合わせることが可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible for those skilled in the art. In addition, the above-described multiple embodiments can be combined as appropriate.
以下、本発明の代表的な実施形態を列挙する。 Representative embodiments of the present invention are listed below.
(1)
802.11ahの無線通信により、センサデータを受信する上位通信装置と、
802.11ahの無線通信により、前記センサデータを前記上位通信装置に中継する、中継装置と、
802.11ahの無線通信により、前記中継装置に前記センサデータを送信する、複数のセンサ端末と、
前記複数のセンサ端末のうちの、1つのセンサ端末の前記センサデータの送信頻度が増加した場合に、他のセンサ端末の前記センサデータの送信頻度を減少させる頻度管理部を有するサーバと、
を備える、無線通信システム。
(1)
A higher-level communication device that receives sensor data via 802.11ah wireless communication;
a relay device that relays the sensor data to the higher-level communication device by wireless communication according to IEEE 802.11ah;
a plurality of sensor terminals each configured to transmit the sensor data to the relay device via 802.11ah wireless communication;
a server having a frequency management unit that, when a frequency of transmission of the sensor data of one of the plurality of sensor terminals increases, reduces a frequency of transmission of the sensor data of the other sensor terminals;
A wireless communication system comprising:
(2)
前記頻度管理部は、前記他のセンサ端末の前記センサデータの送信を停止させる、
(1)に記載の無線通信システム。
(2)
The frequency management unit stops transmission of the sensor data from the other sensor terminals.
A wireless communication system as described in (1).
(3)
前記頻度管理部は、前記複数のセンサ端末の前記センサデータの送信頻度を監視し、1つのセンサ端末の前記センサデータの送信頻度が増加した場合に、他のセンサ端末の前記センサデータの送信頻度を減少させる、
(1)または(2)に記載の無線通信システム。
(3)
the frequency management unit monitors a frequency of transmission of the sensor data from the plurality of sensor terminals, and when a frequency of transmission of the sensor data from one sensor terminal increases, reduces a frequency of transmission of the sensor data from the other sensor terminals;
A wireless communication system according to (1) or (2).
(4)
前記頻度管理部は、1つのセンサ端末から前記センサデータの送信頻度が増加した通知を受けた場合に、他のセンサ端末の前記センサデータの送信頻度を減少させる、
(1)または(2)に記載の無線通信システム。
(4)
the frequency management unit, when receiving a notification from one sensor terminal that the transmission frequency of the sensor data has increased, reduces the transmission frequency of the sensor data from the other sensor terminals;
A wireless communication system according to (1) or (2).
(5)
前記複数のセンサ端末は、緊急状態が検知された場合に、前記センサデータの送信頻度を増加させる、
(1)ないし(4)の何れかに記載の無線通信システム。
(5)
the plurality of sensor terminals increase a frequency of transmission of the sensor data when an emergency state is detected;
A wireless communication system according to any one of (1) to (4).
(6)
前記頻度管理部は、前記複数のセンサ端末の前記センサデータに基づいて緊急度を判定し、前記緊急度が所定以上のセンサ端末に緊急状態を通知する、
(5)に記載の無線通信システム。
(6)
the frequency management unit determines a degree of urgency based on the sensor data of the plurality of sensor terminals, and notifies a sensor terminal whose degree of urgency is equal to or greater than a predetermined degree of urgency of an emergency state;
A wireless communication system as described in (5).
(7)
前記複数のセンサ端末は、前記センサデータに基づいて緊急度を判定し、前記緊急度が所定以上である場合に緊急状態を検知する、
(5)に記載の無線通信システム。
(7)
the plurality of sensor terminals determine a degree of urgency based on the sensor data, and detect an emergency state when the degree of urgency is equal to or greater than a predetermined value;
A wireless communication system as described in (5).
(8)
前記頻度管理部は、1つのセンサ端末の前記センサデータの送信頻度が増加した場合に、前記センサデータに基づいて判定される緊急度が低いセンサ端末の前記センサデータの送信頻度を減少させる、
(1)ないし(7)の何れかに記載の無線通信システム。
(8)
the frequency management unit, when a frequency of transmission of the sensor data from one sensor terminal increases, reduces a frequency of transmission of the sensor data from a sensor terminal having a low urgency determined based on the sensor data.
A wireless communication system according to any one of (1) to (7).
(9)
802.11ahの無線通信により、センサデータを受信する上位通信装置と、802.11ahの無線通信により、前記センサデータを前記上位通信装置に中継する、中継装置と、802.11ahの無線通信により、前記中継装置に前記センサデータを送信する、複数のセンサ端末と、を備える無線通信システムにおける、前記複数のセンサ端末のうちの、1つのセンサ端末の前記センサデータの送信頻度が増加した場合に、他のセンサ端末の前記センサデータの送信頻度を減少させる、
無線通信システムの管理方法。
(9)
a relay device that relays the sensor data to the higher-level communication device via 802.11ah wireless communication; and a plurality of sensor terminals that transmit the sensor data to the relay device via 802.11ah wireless communication, the system comprising: a higher-level communication device that receives sensor data via 802.11ah wireless communication; and a plurality of sensor terminals that transmit the sensor data to the relay device via 802.11ah wireless communication, the system comprising: a wireless communication system that, when a transmission frequency of the sensor data of one of the plurality of sensor terminals increases, reduces a transmission frequency of the sensor data of the other sensor terminals.
A method for managing a wireless communication system.
(10)
802.11ahの無線通信により、センサデータを受信する上位通信装置と、802.11ahの無線通信により、前記センサデータを前記上位通信装置に中継する、中継装置と、802.11ahの無線通信により、前記中継装置に前記センサデータを送信する、複数のセンサ端末と、を備える無線通信システムにおける、前記複数のセンサ端末のうちの、1つのセンサ端末の前記センサデータの送信頻度が増加した場合に、他のセンサ端末の前記センサデータの送信頻度を減少させる変更部、
を備える、管理装置。
(10)
a relay device that relays the sensor data to the higher communication device via 802.11ah wireless communication; and a plurality of sensor terminals that transmit the sensor data to the relay device via 802.11ah wireless communication;
A management device comprising:
1 アクセスポイント(上位通信装置の例)、2 中継装置、3 センサ端末、4 サーバ、5 ルート管理部、6 送信管理部、7 頻度管理部、10 制御部、11 無線通信部、12 有線通信部、20 制御部、21 無線通信部、30 制御部、31 無線通信部、33 センサ、51 送信時間取得部、52 ルート変更部、61 決定部、62 設定部、71 監視部、72 変更部
Claims (10)
802.11ahの無線通信により、前記センサデータを前記上位通信装置に中継する、中継装置と、
802.11ahの無線通信により、前記中継装置に前記センサデータを送信する、複数のセンサ端末と、
前記複数のセンサ端末のうちの、1つのセンサ端末の前記センサデータの送信頻度が増加した場合に、他のセンサ端末の前記センサデータの送信頻度を減少させる頻度管理部を有するサーバと、
を備える、無線通信システム。 A higher-level communication device that receives sensor data via 802.11ah wireless communication;
a relay device that relays the sensor data to the higher-level communication device by wireless communication according to IEEE 802.11ah;
a plurality of sensor terminals each configured to transmit the sensor data to the relay device via 802.11ah wireless communication;
a server having a frequency management unit that, when a frequency of transmission of the sensor data of one of the plurality of sensor terminals increases, reduces a frequency of transmission of the sensor data of the other sensor terminals;
A wireless communication system comprising:
請求項1に記載の無線通信システム。 The frequency management unit stops transmission of the sensor data from the other sensor terminals.
2. The wireless communication system according to claim 1.
請求項1に記載の無線通信システム。 the frequency management unit monitors a frequency of transmission of the sensor data from the plurality of sensor terminals, and when a frequency of transmission of the sensor data from one sensor terminal increases, reduces a frequency of transmission of the sensor data from the other sensor terminals;
2. The wireless communication system according to claim 1.
請求項1に記載の無線通信システム。 the frequency management unit, when receiving a notification from one sensor terminal that the transmission frequency of the sensor data has increased, reduces the transmission frequency of the sensor data from the other sensor terminals;
2. The wireless communication system according to claim 1.
請求項1に記載の無線通信システム。 the plurality of sensor terminals increase a frequency of transmission of the sensor data when an emergency state is detected;
2. The wireless communication system according to claim 1.
請求項5に記載の無線通信システム。 the frequency management unit determines a degree of urgency based on the sensor data of the plurality of sensor terminals, and notifies a sensor terminal whose degree of urgency is equal to or higher than a predetermined degree of urgency of an emergency state;
6. The wireless communication system according to claim 5.
請求項5に記載の無線通信システム。 the plurality of sensor terminals determine a degree of urgency based on the sensor data, and detect an emergency state when the degree of urgency is equal to or greater than a predetermined value;
6. The wireless communication system according to claim 5.
請求項1に記載の無線通信システム。 the frequency management unit, when a frequency of transmission of the sensor data from one sensor terminal increases, reduces a frequency of transmission of the sensor data from a sensor terminal having a low urgency determined based on the sensor data.
2. The wireless communication system according to claim 1.
無線通信システムの管理方法。 a relay device that relays the sensor data to the higher-level communication device via 802.11ah wireless communication; and a plurality of sensor terminals that transmit the sensor data to the relay device via 802.11ah wireless communication, the system comprising: a higher-level communication device that receives sensor data via 802.11ah wireless communication; and a plurality of sensor terminals that transmit the sensor data to the relay device via 802.11ah wireless communication, the system comprising: a wireless communication system that, when a transmission frequency of the sensor data of one of the plurality of sensor terminals increases, reduces a transmission frequency of the sensor data of the other sensor terminals.
A method for managing a wireless communication system.
を備える、管理装置。
a change unit for decreasing a transmission frequency of the sensor data of one of the sensor terminals when a transmission frequency of the sensor data of the other sensor terminals increases in a wireless communication system including: an upper communication device that receives sensor data through 802.11ah wireless communication; a relay device that relays the sensor data to the upper communication device through 802.11ah wireless communication; and a plurality of sensor terminals that transmit the sensor data to the relay device through 802.11ah wireless communication;
A management device comprising:
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