JP4866453B2 - Wireless communication method, wireless terminal device, and wireless communication system - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a communication method for reliably transmitting information from a base station to a wireless terminal device and the base station used therefor, in a system where the wireless terminal device attains reduction in power consumption through intermittent operation where an active mode and a sleep mode are repeated by turning on/off a power supply. <P>SOLUTION: The method is provided for performing communication between a wireless terminal device NOD 10a, which includes a sensor for performing measurements and operates intermittently to repeat an active mode and a sleep mode, and a base station BAS 20a. At the base station, base station information such as a command or data to be given to the wireless terminal device is stored (s130), the wireless terminal device is switched from the sleep mode to the active mode (s150), and information from the sensor is then transmitted to the base station (s161). The base station information being stored at the base station is coupled to a response signal and transmitted (s181) to the wireless terminal device, which is set in the active mode for transmitting the sensor information and after the end of transmission of the base station information and the sensor information, the wireless terminal device is returned to the sleep mode (s220). <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、無線端末装置と基地局の間で行なう通信方法に係わり、特に、基地局から無線端末装置にコマンド等の情報を与えるための通信方法に関する。   The present invention relates to a communication method performed between a wireless terminal device and a base station, and more particularly to a communication method for giving information such as commands from a base station to a wireless terminal device.

近年、生活のあらゆる場所に半導体集積回路装置が配備される共に、情報端末装置をいつでもどこででも利用することができるシステム、即ちユビキタスなシステムが実現されつつある。   In recent years, semiconductor integrated circuit devices are deployed in every place of life, and a system in which an information terminal device can be used anywhere anytime, that is, a ubiquitous system is being realized.

携帯電話や無線LAN(Local Area Network)端末は、そのようなシステムに用いられる情報端末装置の例である。これらは、携帯型であり、電池を内蔵するため、電池の消耗を抑えることが求められ、装置が低消費電力化される。例えば、低消費電力化のために、通信距離に応じて送信電力を変化させる携帯電話機が特許文献1に開示されている。   A mobile phone or a wireless local area network (LAN) terminal is an example of an information terminal device used in such a system. Since these are portable and have a built-in battery, it is required to suppress the consumption of the battery, and the power consumption of the apparatus is reduced. For example, Patent Document 1 discloses a mobile phone that changes transmission power according to a communication distance in order to reduce power consumption.

また、ICチップとアンテナを搭載した無線タグや非接触型のICカードは、情報端末装置の別の例であるが、最近、身近に用いられるようになってきた。これら無線タグやICカードは、固有のデータを備え、リーダライタ(質問器)に同データを提供するが、電源を持たず、リーダライタ(質問器)から発射される電磁波を受信し、整流して得られる電力を電源として利用する。従って、得られる電力は微弱であり、そのため、回路が低消費電力化される。低消費電力・低電圧動作のメモリを利用可能にするため、整流電力を2分して用いるようにした非接触型ICカードの例が特許文献2に開示されている。   In addition, a wireless tag or an IC card that is equipped with an IC chip and an antenna is another example of an information terminal device, but has recently come to be used in close proximity. These wireless tags and IC cards have unique data and provide the same data to the reader / writer (interrogator), but do not have a power source, and receive and rectify electromagnetic waves emitted from the reader / writer (interrogator). The power obtained from the above is used as a power source. Therefore, the obtained power is weak, so that the circuit consumes less power. Patent Document 2 discloses an example of a non-contact type IC card in which rectified power is divided into two to make it possible to use a memory with low power consumption and low voltage operation.

携帯型ではないが、省電力化のために必要なときだけ装置を起動し、センサ情報を間欠的に送信するようにした無線端末装置の例が特許文献3に開示されている。   Although not portable, an example of a wireless terminal device that is activated only when necessary for power saving and intermittently transmits sensor information is disclosed in Patent Document 3.

特開2000−224105号公報JP 2000-224105 A 特開平11−73481号公報JP-A-11-73481 特開平11−287818号公報JP 11-287818 A

上記の情報端末装置はいずれも情報の発信が可能な装置であるが、携帯電話や無線LANは、基地局から情報を受け取るために、送信時以外は常に受信系の装置に電源を与え受信動作状態にあり、省電力化に限界がある。また、無線タグや非接触型ICカードは、リーダライタ(質問器)から発射される電磁波無しに、自ら情報を発信することができない。更に、間欠送信の無線端末装置は、送信のときだけ電源が投入されるので、通常の受信を行なうことができない。   All of the above information terminal devices are devices capable of transmitting information. However, in order to receive information from the base station, mobile phones and wireless LANs always receive power by supplying power to the receiving device except during transmission. State, and there is a limit to power saving. Further, wireless tags and non-contact type IC cards cannot transmit information themselves without electromagnetic waves emitted from a reader / writer (interrogator). Furthermore, since the intermittent transmission wireless terminal device is powered on only during transmission, normal reception cannot be performed.

いま、情報端末装置で必要なときに自ら情報を間欠的に送信し、かつ同情報端末装置において基地局からのコマンドやデータの受信も可能な通信方法が実現すれば、高度な情報活用が可能となる。そのような情報活用のモデルとして、例えば、センサを搭載した情報端末装置が無線機能を持ち、無線によってネットワークを形成することで効率よくセンサ情報を伝達するワイヤレスセンサネットワーク(以下、センサネットと略す)が挙げられる。   Now, if a communication method that can intermittently transmit information itself when necessary by the information terminal device and can receive commands and data from the base station in the information terminal device is realized, advanced information utilization is possible. It becomes. As such an information utilization model, for example, an information terminal device equipped with a sensor has a wireless function, and wirelessly forms a network by wireless to efficiently transmit sensor information (hereinafter abbreviated as a sensor network). Is mentioned.

センサネットを実現するためのセンサ機能付情報端末装置として、半導体集積回路装置を用いて装置を小型化、低消費電力化することが効果的である。そのように、無線端末装置において、センサや無線機能が低消費電力で動作可能であると無線端末装置に電源(又は電池)を内蔵することが可能となり、配線を設けることなく装置の設置を簡単化することができるようになる。   As an information terminal device with a sensor function for realizing a sensor network, it is effective to reduce the size and power consumption of the device using a semiconductor integrated circuit device. As described above, in the wireless terminal device, if the sensor and the wireless function can operate with low power consumption, it is possible to incorporate a power source (or battery) in the wireless terminal device, and the installation of the device can be easily performed without providing wiring. It becomes possible to become.

しかし、内蔵する電源の容量には限りがあるから、センサ機能付無線端末装置の徹底的な消費電力削減が望まれる。基本的に、必要なときだけ無線端末装置を起動し、不要なときには電源を遮断などにより動作を休止するという間欠動作が欠かせない。そのような間欠動作によって情報をセンサ機能付無線端末装置から基地局に伝達する通信方法の例を図20に示すことができる。通信方法は、センサ機能付無線端末装置(NOD)10が無線で基地局(BAS)20に接続され、基地局20がネットワークを介してサーバ(SRV)40に接続される通信システムにおいて実行される。   However, since the capacity of the built-in power supply is limited, thorough power consumption reduction of the wireless terminal device with sensor function is desired. Basically, an intermittent operation is indispensable, in which the wireless terminal device is activated only when necessary, and when it is unnecessary, the operation is suspended by shutting off the power supply. An example of a communication method for transmitting information from the wireless terminal device with a sensor function to the base station by such intermittent operation can be shown in FIG. The communication method is executed in a communication system in which a wireless terminal device with sensor function (NOD) 10 is wirelessly connected to a base station (BAS) 20 and the base station 20 is connected to a server (SRV) 40 via a network. .

無線端末装置10は、電池などの小型電源を含んでおり、電池交換を可能な限り減らしたいという理由から、センサを用いてデータを計測する場合や基地局へデータを送信する以外は、計測や通信を行なう領域への電源を遮断することとする。これによって電力消費が抑えられる。ただし、上記領域への電源を遮断された休止期間に無線端末装置10は、基地局20との無線通信は不可能になる。   The wireless terminal device 10 includes a small power source such as a battery, and because it is desired to reduce the battery replacement as much as possible, measurement and data other than when measuring data using a sensor or transmitting data to a base station. It is assumed that the power supply to the communication area is cut off. This reduces power consumption. However, the wireless terminal device 10 cannot wirelessly communicate with the base station 20 during the suspension period in which the power supply to the area is cut off.

電源投入は、例えば時間等、何らかの事象(イベント)の発生によって行なわれる。事象が時間である場合、無線端末装置10は時計を内蔵し、所定の時間が来たら上記領域に電源を投入する。従って、時計には電源が常時投入されており、電源が遮断されて上記領域が停止状態であっても、無線端末装置10は停止にはならず、休止状態、即ちスリープ状態になる。   The power is turned on when an event such as time occurs. When the event is time, the wireless terminal device 10 has a built-in clock, and powers on the area when a predetermined time comes. Therefore, even if the power is constantly turned on in the watch, and the power supply is cut off and the area is in the stopped state, the wireless terminal device 10 does not stop, but enters a sleep state, that is, a sleep state.

図20において、無線端末装置10は、休止期間になると、電源を遮断され、スリープ状態に遷移する(s110)。その後、例えば時間等の何らかのイベント(s140)が生じると、電源が供給されて無線端末装置10が起動する(s150)。   In FIG. 20, when the wireless terminal device 10 enters the suspension period, the wireless terminal device 10 is powered off and transitions to a sleep state (s110). Thereafter, when an event such as time (s140) occurs, for example, power is supplied and the wireless terminal device 10 is activated (s150).

この後、無線端末装置10は、センサ144を用いてデータ計測をする、或いは演算装置を用いてデータ計算をするなどの作業を経て、無線で必要な情報を送信するための通信フレームを作成する(s160)。無線端末装置10は、作成した通信フレームを用いて情報データを基地局20に送信する(s161)。   Thereafter, the wireless terminal device 10 creates a communication frame for transmitting necessary information wirelessly through operations such as data measurement using the sensor 144 or data calculation using an arithmetic device. (S160). The wireless terminal device 10 transmits information data to the base station 20 using the created communication frame (s161).

基地局20は、受け取った通信情報に受け取りエラーが無いかをチェックし(s170)、無線端末装置10及びサーバ40と通信を行なうための通信フレームを作成(s180)する。   The base station 20 checks whether there is an error in the received communication information (s170), and creates a communication frame for communicating with the wireless terminal device 10 and the server 40 (s180).

また、基地局20はサーバ40に、無線端末装置10から受け取ったデータをサーバ40に送り、データベース41の情報更新要求を行ない(s182)、サーバ40内にあるデータベースの情報更新(s210)を行なう。このとき、基地局20とサーバ40の間の通信はTCP/IPなどが基本となっており、このデータベース更新要求s182をTCP/IPで通信することにより基地局20からサーバ40にデータが送られ、続いてサーバ40から基地局20にデータを正確に受け取ったことに対する応答として応答(Acknowledge、以下ACKと略す)信号が返信される仕組みが組み込まれている。基地局20は、サーバ40からこのACK信号を受け取ると、無線端末装置10へ情報を正確に受け取ったことに対する応答であるACK信号を送る(s1811)。   The base station 20 sends the data received from the wireless terminal device 10 to the server 40 to the server 40, makes an information update request for the database 41 (s182), and updates the information in the database in the server 40 (s210). . At this time, communication between the base station 20 and the server 40 is based on TCP / IP or the like, and data is sent from the base station 20 to the server 40 by communicating this database update request s182 with TCP / IP. Subsequently, a mechanism is incorporated in which a response (Acknowledge, hereinafter abbreviated as ACK) signal is returned as a response to the correct reception of data from the server 40 to the base station 20. Upon receiving this ACK signal from the server 40, the base station 20 sends an ACK signal, which is a response to the correct reception of information, to the wireless terminal device 10 (s1811).

無線端末装置10は基地局20からACK信号(s1811)を受け取ると、ACK信号が正確かどうかのエラーチェック(s190)を行ない、確実に受け取っていれば再度電源を遮断してスリープ状態(s220)に遷移する。   When the wireless terminal device 10 receives the ACK signal (s1811) from the base station 20, it performs an error check (s190) to check whether the ACK signal is correct. Transition to.

無線端末装置10の通信シーケンスにおいて、ステップs110からステップs140の期間は電源遮断して停止している。ステップS140からステップs220の間は電源が供給されて動作している。更にステップs140からステップs160において、センサ計測や演算装置の演算作業が行なわれる。ステップs161は送信状態にあり、その後のステップs170からステップs190まではACK信号s1811を受信するための受信状態にある。   In the communication sequence of the wireless terminal device 10, the power is shut off and stopped during the period from step s110 to step s140. Between step S140 and step s220, power is supplied and the operation is performed. Further, in steps s140 to s160, sensor measurement and calculation work of the calculation device are performed. Step s161 is in a transmission state, and subsequent steps s170 to s190 are in a reception state for receiving an ACK signal s1811.

以上により、計測データ等の情報が基地局に間欠動作によって伝達される。しかしながら、高度な情報活用を可能ならしめる基地局からのコマンドやデータの無線端末装置における受信は実現されない。   As described above, information such as measurement data is transmitted to the base station by an intermittent operation. However, reception of commands and data from the base station that enables advanced information utilization in the wireless terminal device is not realized.

本発明の目的は、無線端末装置が電源の起動/遮断によって動作状態と休止状態を繰り返す間欠動作により消費電力削減を図るシステムにおいて、基地局から情報を無線端末装置に確実に伝える通信方法及びそれに用いる基地局を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a communication method for reliably transmitting information from a base station to a wireless terminal device in a system for reducing power consumption by an intermittent operation in which the wireless terminal device repeats an operation state and a sleep state by starting / shutting off a power supply. It is to provide a base station to be used.

上記目的を達成するための本発明の通信方法は、計測を行なうセンサを備え、動作状態と休止状態を繰り返す間欠動作の無線端末装置と基地局との間で行なう通信方法であって、基地局において無線端末装置に与える第1の情報を保存し、無線端末装置を休止状態から動作状態に切り替えてから上記センサからの第2の情報を上記基地局に送信し、第2の情報を送信するために動作状態にある無線端末装置に、基地局において保存されている上記第1の情報を送信し、上記第1及び第2の情報の送信が終了してから上記無線端末装置を休止状態に戻すことを特徴とする。   In order to achieve the above object, a communication method of the present invention is a communication method provided between a base station and a wireless terminal device that is intermittently operated and includes a sensor that performs measurement and repeats an operation state and a sleep state. The first information to be given to the wireless terminal device is stored in the wireless communication device, the wireless terminal device is switched from the sleep state to the operating state, the second information from the sensor is transmitted to the base station, and the second information is transmitted. Therefore, the first information stored in the base station is transmitted to the wireless terminal device in the operating state, and the wireless terminal device is put into a dormant state after the transmission of the first and second information is completed. It is characterized by returning.

第1の情報は、例えば、無線端末装置に与えるコマンド或いはデータ等である。無線端末装置が送信を行なうために動作状態になるまで、第1の情報は基地局に保存され、無線端末装置が動作状態にあるときに第1の情報が基地局から無線端末装置に送信されるので、第1の情報を無線端末装置に確実に伝えることが可能になる。   The first information is, for example, a command or data given to the wireless terminal device. The first information is stored in the base station until the wireless terminal device is in an operating state for transmission, and the first information is transmitted from the base station to the wireless terminal device when the wireless terminal device is in an operating state. Therefore, the first information can be reliably transmitted to the wireless terminal device.

本発明によれば、センサ機能付無線端末装置が基地局へセンサ情報を伝えるために無線通信する際に、センサ機能付無線端末装置が電源の起動/遮断を繰り返す間欠動作により消費電力削減を図るシステムにおいて、基地局或いはサーバ或いは表示端末装置からのコマンド或いはデータを基地局で保存し、センサ機能付無線端末装置が起動している間に確実に伝えることで、低電力かつ信頼性及び精度の高い無線送受信を実現する。   According to the present invention, when a wireless terminal device with a sensor function performs wireless communication in order to transmit sensor information to a base station, the wireless terminal device with a sensor function reduces power consumption by an intermittent operation that repeatedly starts and shuts off a power supply. In the system, the command or data from the base station or server or display terminal device is stored in the base station, and is communicated reliably while the wireless terminal device with sensor function is activated, thereby achieving low power, reliability and accuracy. Realize high wireless transmission and reception.

本発明に係る通信方法の実施形態1を説明するための通信システムの構成図。The block diagram of the communication system for demonstrating Embodiment 1 of the communication method which concerns on this invention. 実施形態1で用いられるセンサ機能付無線端末装置を説明するための構成図。The block diagram for demonstrating the wireless terminal device with a sensor function used in Embodiment 1. FIG. 実施形態1で用いられる基地局の例を説明するための構成図。The block diagram for demonstrating the example of the base station used by Embodiment 1. FIG. 実施形態1で用いられる基地局の別の例を説明するための構成図。The block diagram for demonstrating another example of the base station used by Embodiment 1. FIG. 本発明に係る通信方法の実施形態1を説明するためのシーケンス図。The sequence diagram for demonstrating Embodiment 1 of the communication method which concerns on this invention. 本発明に係る通信方法の実施形態1を説明するための別のシーケンス図。FIG. 6 is another sequence diagram for explaining the first embodiment of the communication method according to the present invention. 本発明に係る通信方法の実施形態1を説明するための更に別のシーケンス図。FIG. 5 is still another sequence diagram for explaining the first embodiment of the communication method according to the present invention. 本発明に係る通信方法の実施形態2に用いられるセンサ機能付無線端末装置を説明するための構成図。The block diagram for demonstrating the radio | wireless terminal apparatus with a sensor function used for Embodiment 2 of the communication method which concerns on this invention. 本発明に係る通信方法の実施形態2を説明するためのシーケンス図。The sequence diagram for demonstrating Embodiment 2 of the communication method which concerns on this invention. 本発明に係る通信方法の実施形態3を説明するためのシーケンス図。The sequence diagram for demonstrating Embodiment 3 of the communication method which concerns on this invention. 本発明のセンサ情報予測の例を説明するための図。The figure for demonstrating the example of the sensor information prediction of this invention. 本発明の通信方法における登録作業の例を説明するためのシーケンス図。The sequence diagram for demonstrating the example of the registration operation | work in the communication method of this invention. 本発明の通信方法における基地局切替作業の例を説明するためのシーケンス図。The sequence diagram for demonstrating the example of the base station switching work in the communication method of this invention. 本発明の通信方法におけるモード変更作業の例を説明するためのシーケンス図。The sequence diagram for demonstrating the example of the mode change operation | work in the communication method of this invention. 本発明の通信方法におけるモード変更作業の別の例を説明するためのシーケンス図。The sequence diagram for demonstrating another example of the mode change operation | work in the communication method of this invention. 本発明の通信方法におけるメモリ内容提示作業の例を説明するためのシーケンス図。The sequence diagram for demonstrating the example of the memory content presentation operation | work in the communication method of this invention. 本発明の通信方法におけるリセット及び終了作業の例を説明するためのシーケンス図。The sequence diagram for demonstrating the example of the reset and completion | finish work in the communication method of this invention. 本発明の通信方法において用いる通信フレームの例を説明するための構成図。The block diagram for demonstrating the example of the communication frame used in the communication method of this invention. 図16の通信フレームの物理層ヘッダを説明するための構成図。The block diagram for demonstrating the physical layer header of the communication frame of FIG. 図16の通信フレームのマック層ヘッダを説明するための構成図。The block diagram for demonstrating the Mac layer header of the communication frame of FIG. 図16の通信フレームのネットワーク層ヘッダを説明するための構成図。The block diagram for demonstrating the network layer header of the communication frame of FIG. 間欠動作のセンサ機能付無線端末装置を用いて行なう通信方法の例を説明するためのシーケンス図。The sequence diagram for demonstrating the example of the communication method performed using the wireless terminal device with a sensor function of intermittent operation | movement.

以下、本発明に係る通信方法及び基地局を図面に示した幾つかの実施形態を参照して更に詳細に説明する。   Hereinafter, a communication method and a base station according to the present invention will be described in more detail with reference to some embodiments shown in the drawings.

<実施形態1>
図1に実施形態1の通信方法を実行するための通信システムの例を示す。通信システムは、複数のセンサ機能付無線端末装置(NOD)10a〜10fと複数の基地局(BAS)20a、20bとインターネット(INT)30とサーバ(SRV)40と表示端末装置(TRM)50から構成される。
<Embodiment 1>
FIG. 1 shows an example of a communication system for executing the communication method of the first embodiment. The communication system includes a plurality of wireless terminal devices (NOD) 10a to 10f with sensor functions, a plurality of base stations (BAS) 20a and 20b, the Internet (INT) 30, a server (SRV) 40, and a display terminal device (TRM) 50. Composed.

サーバ40はデータベース(DBS)41を含む。無線端末装置10a〜10cは、基地局20aと信号(com)60a〜60cによって無線通信を行ない、無線端末装置10d〜10fは、基地局20bと信号60d〜60fによって無線通信を行ない、基地局20a、20bとサーバ40と表示端末装置50は、それぞれ信号71〜74を用いてインターネット30を介して通信を行なう。   The server 40 includes a database (DBS) 41. The wireless terminal devices 10a to 10c perform wireless communication with the base station 20a and signals (com) 60a to 60c, and the wireless terminal devices 10d to 10f perform wireless communication with the base station 20b and signals 60d to 60f, the base station 20a 20b, the server 40, and the display terminal device 50 communicate with each other via the Internet 30 using signals 71 to 74, respectively.

センサ機能付無線端末装置10は、間欠動作によってセンサの計測結果やデータ等の情報(第2の情報)を基地局20に送信する。携帯電話や無線LANにおいては、端末はほとんど常に受信待ち受け状態にあり、基地局はいつでも端末に対して送信を始めることができる。これに対し、本実施形態においては、間欠動作のセンサ機能付無線端末装置10への基地局20からのコマンド或いはデータ等の情報(第1の情報)の送信が、電源が供給されて無線端末装置10受信状態にある期間を利用してはじめて実現される。そして、間欠動作を行なうセンサ機能付無線端末装置10のために、基地局20は、電源が供給されて受信状態になる期間が訪れるまで、送信すべきデータを基地局20で記憶、保存しておく。   The sensor-equipped wireless terminal device 10 transmits information (second information) such as sensor measurement results and data to the base station 20 by intermittent operation. In mobile phones and wireless LANs, the terminal is almost always in a standby state, and the base station can start transmission to the terminal at any time. In contrast, in the present embodiment, transmission of information (first information) such as commands or data from the base station 20 to the wireless terminal device 10 with sensor function for intermittent operation is performed by supplying power to the wireless terminal. This is realized only by using a period in which the apparatus 10 is in a reception state. Then, for the wireless terminal device 10 with a sensor function that performs intermittent operation, the base station 20 stores and saves data to be transmitted in the base station 20 until a period when the power is supplied and the reception state is reached. deep.

ここで、センサ機能付無線端末装置10及び基地局20の構成を以下に説明する。   Here, the configurations of the sensor-equipped wireless terminal device 10 and the base station 20 will be described below.

図2にセンサ機能付無線端末装置10の構成を示す。無線端末装置10は、電源領域(POW)110、常時起動領域(CNT)120、イベント起動領域(EVT)140、電源スイッチ(SWT)130を含んで構成される。イベント(事象)は、例えば、センサが温度計で定期的に温度計測結果を送信する場合は送信の時間が到来したこと、即ち時間であり、センサが地震計の場合は地震発生である。イベントは他にも様々なものを想定することができる。例えば、常時起動領域120に光を含む電磁波のセンサを備えておき、光を含む電磁波および無線通信信号そのものをセンサ機能付無線端末装置10にイベントとして与えてもよい。更に、温度、湿度、照度、加速度、など一般にセンシング可能な物理量の一定値(スレッショルド)や変化量をイベントとすることもできる。   FIG. 2 shows a configuration of the wireless terminal device 10 with a sensor function. The wireless terminal device 10 includes a power supply area (POW) 110, a constant activation area (CNT) 120, an event activation area (EVT) 140, and a power switch (SWT) 130. The event (event) is, for example, that the time for transmission has arrived when the sensor periodically transmits a temperature measurement result using a thermometer, that is, the time, and the occurrence of an earthquake when the sensor is a seismometer. Various other events can be assumed. For example, an electromagnetic wave sensor that includes light may be provided in the constant activation area 120, and the electromagnetic wave including light and the wireless communication signal itself may be given to the wireless terminal device with sensor function 10 as an event. Further, a constant value or a change amount of a physical quantity that can be generally sensed such as temperature, humidity, illuminance, acceleration, and the like can be used as an event.

電源領域110は、電源ソース(SRS)111及び電源管理装置(PCT)112から構成される。常時起動領域120は、イベント起動装置(TIM)121及びメモリ(MEM)122から構成される。イベント起動領域140は、送信装置(TX)1411と受信装置(RX)1412を含む無線装置(RF)141、演算装置(CPU)142、読み出し専用メモリ(ROM)1431とランダムアクセスメモリ(RAM)1432からなるメモリ(MEM)143、センサ(SNS)144から構成される。   The power source area 110 is composed of a power source (SRS) 111 and a power management device (PCT) 112. The constant activation area 120 includes an event activation device (TIM) 121 and a memory (MEM) 122. The event activation area 140 includes a wireless device (RF) 141 including a transmitting device (TX) 1411 and a receiving device (RX) 1412, an arithmetic device (CPU) 142, a read-only memory (ROM) 1431, and a random access memory (RAM) 1432 A memory (MEM) 143 and a sensor (SNS) 144.

電源領域110は、電源電圧psup151を常時起動領域120と電源スイッチ130に供給する。それによって、常時起動領域120は常時電源が供給されて起動している。電源スイッチ130は、制御信号cnt161に応じて電源電圧psup151を供給電源電圧psup152として、イベント起動領域140へ供給又は遮断する。常時起動領域120は、電源スイッチ130への制御信号cnt161を生成すると共に、イベント起動領域140との間で制御信号cnt162、cnt163を送受信し、データや制御信号をやりとりする。イベント起動領域140においては、電源電圧psup152が供給されたときに、センサ144が情報を計測し、演算装置142がデータ処理を行ない、メモリ143が動作制御及びデータ管理を行ない、無線装置141が無線通信を行なう。電源電圧psup152が絶たれたときは、これらの動作は停止される。   The power supply area 110 supplies the power supply voltage psup151 to the constant activation area 120 and the power switch 130. As a result, the always-on area 120 is always supplied with power and activated. The power switch 130 supplies or blocks the power supply voltage psup151 to the event activation region 140 as the power supply voltage psup152 according to the control signal cnt161. The constant activation area 120 generates a control signal cnt161 to the power switch 130, and transmits / receives control signals cnt162 and cnt163 to / from the event activation area 140 to exchange data and control signals. In the event activation area 140, when the power supply voltage psup152 is supplied, the sensor 144 measures information, the arithmetic device 142 performs data processing, the memory 143 performs operation control and data management, and the wireless device 141 wirelessly Communicate. When the power supply voltage psup152 is cut off, these operations are stopped.

無線端末装置10の間欠動作は、イベント起動領域140が電源を供給された動作状態と電源を遮断された停止状態とを繰り返し、それによって無線端末装置10が動作状態と休止状態(スリープ状態)を繰り返すことによって行なわれる。   The intermittent operation of the wireless terminal device 10 repeats the operation state in which the event activation area 140 is supplied with power and the stop state in which the power supply is shut off, thereby causing the wireless terminal device 10 to change between the operation state and the sleep state (sleep state). It is done by repeating.

イベント起動領域140のイベント起動装置121は、常に電源が供給されて動作しており、イベントを判断してイベント動作領域140への電源供給を電源スイッチ130経由で制御する。イベント起動装置121が判断するイベントは、時間の他に、何らかの検出機能による検出結果でもよい。またメモリ122は、無線端末装置10の初回起動後、電源ソース111が電源を供給できなくなるまでは常時動作をしており、イベント起動領域140で得られた必要な情報を電源遮断時に退避する役目も持つ。   The event activation device 121 in the event activation area 140 is always operated by being supplied with power, and determines the event and controls the supply of power to the event operation area 140 via the power switch 130. The event determined by the event activation device 121 may be a detection result by some detection function in addition to time. In addition, the memory 122 operates continuously after the wireless terminal device 10 is first started up until the power source 111 can no longer supply power. The memory 122 serves to save necessary information obtained in the event startup area 140 when the power is turned off. Also have.

以上の構成により、センサ機能付無線端末装置10は、イベントに応じた間欠動作を行なうことが可能となり、消費電力の削減が果たされる。   With the above configuration, the wireless terminal device with a sensor function 10 can perform an intermittent operation according to an event, and power consumption can be reduced.

次に、基地局20の構成を図3に示す。基地局20は、無線装置(RF)210とアンテナ(ANT)240と制御装置(CPU)221とメモリ(MEM)220とインタフェース(IF)231とを含んで構成される。   Next, the configuration of the base station 20 is shown in FIG. The base station 20 includes a radio device (RF) 210, an antenna (ANT) 240, a control device (CPU) 221, a memory (MEM) 220, and an interface (IF) 231.

無線装置210は、送信装置(TX)211と受信装置(RX)212とからなる。また、メモリ220は、読み出し専用メモリ(ROM)222とランダムアクセスメモリ(RAM)223とから構成される。基地局20は、センサ機能付無線端末装置10との間でアンテナ240を介して無線によってデータ通信を行ない、他の基地局20やサーバ40などとの間でインタフェース231を介して有線によってデータ通信を行なう。サーバ40から送られてきたコマンド或いはデータは、無線通信によって無線端末装置10に与えられるまで、基地局20内のメモリ220に蓄えられる。更に、後で詳述するが、メモリ220に蓄えられたコマンド或いはデータは、無線端末装置10に応答信号を返送する際にその応答信号に結合され、無線端末装置10に送られる。このようなコマンド或いはデータの蓄積及び送信の制御を、読み出し専用メモリ222に格納されている通信制御プログラム(COMPG)224に従って制御装置221が実行する。   The wireless device 210 includes a transmission device (TX) 211 and a reception device (RX) 212. The memory 220 includes a read only memory (ROM) 222 and a random access memory (RAM) 223. The base station 20 performs wireless data communication with the wireless terminal device 10 with the sensor function via the antenna 240, and performs wired data communication with the other base station 20 and the server 40 via the interface 231. To do. The command or data sent from the server 40 is stored in the memory 220 in the base station 20 until it is given to the wireless terminal device 10 by wireless communication. Further, as will be described in detail later, the command or data stored in the memory 220 is combined with the response signal when the response signal is returned to the wireless terminal device 10 and sent to the wireless terminal device 10. Such control of command or data accumulation and transmission is executed by the control device 221 in accordance with a communication control program (COMPG) 224 stored in the read-only memory 222.

基地局20は、図4に示すように、無線装置を2個設ける構成にすることが可能である。無線装置210及び無線装置211が備えられる。センサ機能付無線端末装置10との間の通信で、受信感度の良い方のアンテナを用いることにより、電波伝播の厳しい環境において通信の信頼性を維持することが可能になる。   As shown in FIG. 4, the base station 20 can be configured to have two wireless devices. A wireless device 210 and a wireless device 211 are provided. By using the antenna with better reception sensitivity in communication with the wireless terminal device with sensor function 10, it is possible to maintain communication reliability in an environment where radio wave propagation is severe.

或いは、通信に使う周波数帯を2個の無線装置で変えることにより、2個のセンサ機能付無線端末装置10と同時に通信を行なうようにしても良い。その他、2個の無線装置のうち片方をノードとの通信に用い、他方を基地局同士の通信に用いるようにしても良い。   Alternatively, communication may be performed simultaneously with the two wireless terminal devices 10 with a sensor function by changing the frequency band used for communication between the two wireless devices. In addition, one of the two wireless devices may be used for communication with a node, and the other may be used for communication between base stations.

なお、基地局20とサーバ40の間の通信に用いられるデータフレームの構造は、次のようになる。まず、TCP/IPによってカプセル化される。最も簡単な実装では無線通信に用いたフレームをそのまま用いればよい。或いは、簡単なフォーマット変換を行ないテキスト形式にしたものでもよい。高度な実装では、XML(eXtensible Markup Language)のように構造化されたテキスト形式のフォーマットに変換される。   The structure of the data frame used for communication between the base station 20 and the server 40 is as follows. First, it is encapsulated by TCP / IP. In the simplest implementation, the frame used for wireless communication may be used as it is. Alternatively, the text format may be obtained by performing simple format conversion. In an advanced implementation, it is converted into a structured text format such as XML (eXtensible Markup Language).

以上に説明した間欠動作を行なうセンサ付無線端末装置10aに対して基地局20a或いはサーバ40から情報を伝達する通信シーケンスの例を図5Aに示す。無線端末装置10aがイベントに応じて電源を供給、遮断して動作と停止を繰り返す間欠動作において、基地局20aは、無線端末装置10aに与えるコマンド或いはデータなどの情報を保持し、無線端末装置10aが起動状態にあるときに確実に情報を送信する。   FIG. 5A shows an example of a communication sequence for transmitting information from the base station 20a or the server 40 to the sensor-equipped wireless terminal device 10a that performs the intermittent operation described above. In the intermittent operation in which the wireless terminal device 10a supplies and shuts off power according to the event and repeats the operation and the stop, the base station 20a holds information such as a command or data to be given to the wireless terminal device 10a, and the wireless terminal device 10a Reliably send information when is active.

無線端末装置10aがスリープ状態(s110)にある間に、例えば、サーバ40が無線端末装置10aを制御するためのコマンドを生成(s120)した場合、コマンドは基地局20aに送られる(s121)。基地局20aは、そのコマンドを記憶して待機する(s130)。   For example, when the server 40 generates a command for controlling the wireless terminal device 10a (s120) while the wireless terminal device 10a is in the sleep state (s110), the command is sent to the base station 20a (s121). The base station 20a stores the command and waits (s130).

無線端末装置10aは、時間などのイベント(s140)が生じると電源を供給して起動(s150)し、センサ144を用いてデータ計測を行なったり演算処理をしたりして、基地局20aにデータを送信するための通信フレームを作成(s160)する。作成した通信フレームによって、データは基地局20aに送信(s161)される。   When an event (s140) such as time occurs, the wireless terminal device 10a supplies power and starts (s150), performs data measurement using the sensor 144 and performs arithmetic processing, and transmits data to the base station 20a. A communication frame for transmitting is created (s160). Data is transmitted to the base station 20a by the created communication frame (s161).

基地局20aは、受け取ったデータが正しく受け取られているかをチェック(s170)し、無線端末装置10aとサーバ40に応答するための通信フレームを作成する(s180)。それとともに、基地局20aは無線端末装置10aから与えられたセンサデータをサーバ40に与えるためにデータベース更新要求s182の通信を行なう。サーバ40は内蔵するデータベース41のデータを更新(s210)する。このとき、基地局20とサーバ40の間の通信はTCP/IPなどが基本となっており、このデータベース更新要求s182をTCP/IPで通信することにより基地局20からサーバ40にデータが送られ、続いてサーバ40から基地局20にデータを正確に受け取ったことに対する応答としてACK信号が返信される仕組みが組み込まれている。   The base station 20a checks whether the received data is correctly received (s170), and creates a communication frame for responding to the wireless terminal device 10a and the server 40 (s180). At the same time, the base station 20a communicates a database update request s182 in order to provide the server 40 with the sensor data provided from the wireless terminal device 10a. The server 40 updates the data in the built-in database 41 (s210). At this time, communication between the base station 20 and the server 40 is based on TCP / IP or the like, and data is sent from the base station 20 to the server 40 by communicating this database update request s182 with TCP / IP. Subsequently, a mechanism in which an ACK signal is returned as a response to the fact that data is correctly received from the server 40 to the base station 20 is incorporated.

基地局20は、サーバ40からこのACK信号を受け取ると、無線端末装置10へ情報を正確に受け取ったことに対する応答であるACK信号を送るが、基地局20aにはサーバ40からのコマンドが保存されているので、基地局20aは、ACK信号にこのコマンド情報を結合させてACKコマンド(s181)とし、これを無線端末装置10aに送信する。   When the base station 20 receives this ACK signal from the server 40, the base station 20 sends an ACK signal as a response to the correct reception of information to the wireless terminal device 10, but the command from the server 40 is stored in the base station 20a. Therefore, the base station 20a combines the command information with the ACK signal to generate an ACK command (s181), and transmits this to the wireless terminal device 10a.

無線端末装置10aは、ACKコマンド(s181)を受け取り、正しく情報を受け取ることができたかエラーチェック(s190)を行なった後、サーバ40から送られてきたコマンドを実行(s200)する。コマンドが正常に実行されると、応答信号としてACK信号(s201)を基地局20aに送信し、無線端末装置10aは再び電源遮断をしてスリープ状態(s220)に遷移する。   The wireless terminal device 10a receives the ACK command (s181), performs error check (s190) to determine whether the information has been correctly received, and then executes the command sent from the server 40 (s200). When the command is normally executed, an ACK signal (s201) is transmitted as a response signal to the base station 20a, and the radio terminal device 10a is turned off again and transits to the sleep state (s220).

基地局20aはACK信号を受け取るとエラーチェック(s230)を行ない、通信フレームを作成(s240)してサーバ40に対して無線端末装置10aのACK信号をサーバ40へのACK(s241)として転送する。   Upon receiving the ACK signal, the base station 20a performs error checking (s230), creates a communication frame (s240), and transfers the ACK signal of the wireless terminal device 10a to the server 40 as an ACK (s241) to the server 40. .

なお、上記の通信シーケンスにおける無線端末装置10aの作業の詳細や無線端末装置10aが作成する通信フレームの詳細は、以降の他の実施形態にも共通するので、後で纏めて説明することとする。   Note that the details of the operation of the wireless terminal device 10a in the above communication sequence and the details of the communication frame created by the wireless terminal device 10a are common to the other embodiments, and will be described later. .

以上の通信シーケンスに従うと、間欠動作にあるセンサ機能付無線端末装置10aが受信状態にあるステップs170からステップs190の間に、基地局20aが送信を行なうことにより、確実に無線端末装置10aにコマンドやデータなどの情報を伝えることができる。   According to the above communication sequence, the base station 20a performs transmission between steps s170 to s190 in which the wireless terminal device with sensor function 10a in the intermittent operation is in a reception state, so that the command is reliably transmitted to the wireless terminal device 10a. Can convey information such as data and data.

即ち、センサ機能付無線端末装置10aの消費電力を削減するために間欠動作を行なっている場合、表示端末装置50又はサーバ40又は基地局20aから無線端末装置10aを制御するためのコマンドや無線端末装置10aに与えるデータなどの情報を伝達するために、一度基地局20aにおいてコマンド或いはデータを保存し、無線端末装置10aがセンサ情報を送信したことに対する応答のACK信号にコマンド或いはデータを結合させて返信することで、精度よく、信頼性の高い情報伝達が可能となる。   That is, when an intermittent operation is performed in order to reduce the power consumption of the wireless terminal device 10a with a sensor function, a command or a wireless terminal for controlling the wireless terminal device 10a from the display terminal device 50 or the server 40 or the base station 20a In order to transmit information such as data to be given to the device 10a, the command or data is once stored in the base station 20a, and the command or data is combined with the ACK signal in response to the wireless terminal device 10a transmitting the sensor information. By replying, accurate and reliable information transmission is possible.

センサ機能付無線端末装置10が、例えば物流商品に取り付けられ、商品の温度履歴追跡に用いられる場合、温度の時間変化は緩やかなのでセンサによる測定頻度は低い。しかしながら、対象商品が移動する場合があり、基地局20との無線通信が距離的に厳しい場合には、他の無線端末装置10を経由して基地局20までデータを届けるマルチホップ機能が重要になる。一方、土中に埋め込んで水分量を計測し、土砂災害の可能性を検出する応用の場合は、対象が移動することはない。しかしながら、雨の量などによって測定頻度を常に変化させる必要がある。   When the wireless terminal device 10 with a sensor function is attached to, for example, a physical distribution product and is used for tracking the temperature history of the product, the temperature change with time is slow, so the frequency of measurement by the sensor is low. However, if the target product may move and wireless communication with the base station 20 is difficult in terms of distance, the multi-hop function that delivers data to the base station 20 via other wireless terminal devices 10 is important. Become. On the other hand, in the case of an application in which the possibility of a landslide disaster is detected by embedding in the soil and measuring the amount of water, the object does not move. However, it is necessary to constantly change the measurement frequency depending on the amount of rain.

これらの例のように、対象物が移動する/しない、或いは測定頻度を変化させる、といったように、センサ機能付無線端末装置10の動作状態或いは性能を動的に変化させる必要がある場合には、本発明のように無線端末装置10にコマンドを与えてその動作を制御することが不可欠となる。   When it is necessary to dynamically change the operating state or performance of the wireless terminal device 10 with a sensor function, such as in these examples, where the object moves / does not move or the measurement frequency changes. As in the present invention, it is indispensable to give a command to the wireless terminal device 10 to control its operation.

以上の説明、及びこれ以降の説明では、センサ機能付無線端末装置10と基地局20の間の通信は、必ずしも無線通信とは限らない。例えば、有線通信においても同様の通信シーケンスを実行することが可能である。また、通信システムが複数のセンサ機能付無線端末装置10と複数の基地局20から構成され、インターネット30やサーバ40、表示端末装置50などが存在しないようなシステムにおいても同様の通信シーケンスを実行することが可能である。なお、センサ機能付無線端末装置10が送信する情報は、計測するセンサ情報に限るものではなく、例えば予め装置が有している識別子(ID)などの情報も含まれる。   In the above description and the following description, the communication between the wireless terminal with sensor function 10 and the base station 20 is not necessarily wireless communication. For example, a similar communication sequence can be executed in wired communication. A similar communication sequence is executed even in a system in which the communication system is composed of a plurality of wireless terminal devices 10 with sensor functions and a plurality of base stations 20, and the Internet 30, the server 40, the display terminal device 50, etc. do not exist. It is possible. Note that information transmitted by the wireless terminal device 10 with a sensor function is not limited to sensor information to be measured, and includes information such as an identifier (ID) that the device has in advance.

なお、携帯電話や無線LANに代表されるような、間欠動作を行なわない従来の通信シーケンスでは、データやコマンドがエンドツーエンドで伝送された場合に、ACK信号もデータやコマンドと逆方向にエンドツーエンドで伝送される。図5Aに示した通信シーケンスにおいても、センサ機能付無線端末装置10aからサーバ40の間のことをエンドツーエンドということができる。コマンドがコマンド送信s121及びACKコマンド送信s181によりサーバ40からセンサ機能付無線端末装置10aに伝えられ、このコマンドに対してACKがACK信号s201及びACK転送s241によって逆にセンサ機能付無線端末装置10aからサーバ40に伝えられる。   In conventional communication sequences such as mobile phones and wireless LANs that do not perform intermittent operation, when data and commands are transmitted end-to-end, the ACK signal is also terminated in the opposite direction to the data and commands. It is transmitted two-end. Also in the communication sequence shown in FIG. 5A, the area between the sensor function-equipped wireless terminal device 10a and the server 40 can be called end-to-end. A command is transmitted from the server 40 to the wireless terminal device with sensor function 10a by command transmission s121 and ACK command transmission s181, and ACK is reversely transmitted from the wireless terminal device with sensor function 10a by ACK signal s201 and ACK transfer s241 in response to this command. It is transmitted to the server 40.

このようなシーケンスでは、コマンドを発行するサーバ40は、コマンド送信s121を行なってからACKをACK転送s241によって受け取るまでの比較的長い期間、受信状態にあるが、サーバ40は常時起動しているので問題は無い。しかし、センサ機能付無線端末装置10aは電力削減が問われるので、例えば、基地局20aへのデータ送信s161からACKコマンド受信s181までの受信状態の時間短縮は望ましいこととなる。ここで、上述のように、基地局20aとサーバ40の間の通信はTCP/IPなどが基本となっており、データベース更新要求s182をTCP/IPで通信を行なった後にサーバ40から基地局20aにACKが返信される仕組みが組み込まれている。そのため、センサ機能付無線端末装置10aがデータをデータ送信s161によって送信した後、基地局20aは、すぐにACKコマンド送信s181によって返信を行ない、そのあとでデータベース更新要求s182をサーバ40に送ることが可能である。そのようなシーケンスを採用した通信の例を図5Bに示す。このように、ACK返送を区間毎に分割することで、データ送信後のACK受信待ち受け時間が短くなり、起動時間を短縮することが可能になる。結果として、間欠動作を行なうセンサ機能付無線端末装置10aの間欠通信動作による低電力化の効果をさらに高めることができる。   In such a sequence, the server 40 that issues a command is in a receiving state for a relatively long period of time from when the command transmission s121 is performed until the ACK is received by the ACK transfer s241, but the server 40 is always running. There is no problem. However, since the wireless terminal with sensor function 10a is required to reduce power, for example, it is desirable to reduce the time of the reception state from the data transmission s161 to the ACK command reception s181 to the base station 20a. Here, as described above, communication between the base station 20a and the server 40 is based on TCP / IP or the like, and after the database update request s182 is communicated by TCP / IP, the server 40 transmits the base station 20a. Has a built-in mechanism to return an ACK. Therefore, after the wireless terminal device 10a with the sensor function transmits data by the data transmission s161, the base station 20a immediately returns a response by the ACK command transmission s181, and then sends the database update request s182 to the server 40. Is possible. An example of communication employing such a sequence is shown in FIG. 5B. Thus, by dividing the ACK return for each section, the ACK reception waiting time after data transmission is shortened, and the activation time can be shortened. As a result, it is possible to further enhance the effect of reducing the power by the intermittent communication operation of the wireless terminal device with sensor function 10a that performs the intermittent operation.

図5Bは、サーバ40からコマンド送信s121が行なわれる例であるが、図20に示したように、コマンド送信s121はなく、センサ機能付無線端末装置10がデータ送信を行なう場合にも、上記の時間短縮のシーケンスを採用することができる。そのようなシーケンスの例を図5Cに示す。センサ機能付無線端末装置10がデータをデータ送信s161によって送信した後、基地局20は、すぐにACKコマンド送信s181によって返信を行ない、そのあとでデータベース更新要求s182をサーバ40に送る。コマンド送信s121がない場合でも、データ送信後のACK受信待ち受け時間が短くなり、起動時間を短縮することが可能になる。   FIG. 5B shows an example in which the command transmission s121 is performed from the server 40. However, as shown in FIG. 20, the command transmission s121 is not provided, and the above-described case where the wireless terminal device 10 with a sensor function transmits data is also described above. A time-saving sequence can be employed. An example of such a sequence is shown in FIG. 5C. After the wireless terminal with sensor function 10 transmits data by data transmission s161, the base station 20 immediately returns a response by ACK command transmission s181, and then sends a database update request s182 to the server 40. Even when there is no command transmission s121, the ACK reception waiting time after data transmission is shortened, and the activation time can be shortened.

<実施形態2>
図1に示した通信システムにおいて、センサ機能付無線端末装置10は、計測対象によっては、センサによる計測と情報の無線通信を同時に行なうのでなく、例えば、計測を数回行ない、無線通信を1回行なう、というシーケンスを繰り返すように動作してもよい。その場合、計測動作や無線通信動作の間について、連続して起動していてもよいし、スリープを取り入れて間欠動作にしてもよい。実施形態2では、間欠動作でサーバ40からコマンドを受け取る場合の通信方法が示される。
<Embodiment 2>
In the communication system shown in FIG. 1, depending on the measurement target, the wireless terminal device 10 with a sensor function does not perform measurement by the sensor and wireless communication of information at the same time. You may operate | move so that the sequence of performing may be repeated. In that case, it may be started continuously between the measurement operation and the wireless communication operation, or may be an intermittent operation by incorporating sleep. In the second embodiment, a communication method when receiving a command from the server 40 in an intermittent operation is shown.

まず、本実施形態で用いられるセンサ機能付無線端末装置10の構成を図6に示す。センサ機能付無線端末装置10は、電源領域(POW)110、常時起動領域(CNT)120、イベント起動領域(EVT)1401、複数の電源スイッチ(SWT)1301、(SWT)1302を含んで構成される。読み出し専用メモリ(ROM)222とランダムアクセスメモリ(RAM)223とから構成される。電源領域110は、電源ソース(SRS)111及び電源管理装置(PCT)112から構成される。常時起動領域120は、イベント起動装置(TIM)121及びメモリ(MEM)122から構成される。イベント起動領域1401は、送信装置(TX)1411と受信装置(RX)1412を含む無線装置(RF)141、演算装置(CPU)142、読み出し専用メモリ(ROM)1431とランダムアクセスメモリ(RAM)1432からなるメモリ(MEM)143、センサ(SNS)143から構成される。   First, FIG. 6 shows the configuration of the wireless terminal device 10 with a sensor function used in this embodiment. The wireless terminal device 10 with a sensor function includes a power supply area (POW) 110, a constant activation area (CNT) 120, an event activation area (EVT) 1401, a plurality of power switches (SWT) 1301, and (SWT) 1302. The It consists of a read only memory (ROM) 222 and a random access memory (RAM) 223. The power source area 110 is composed of a power source (SRS) 111 and a power management device (PCT) 112. The constant activation area 120 includes an event activation device (TIM) 121 and a memory (MEM) 122. The event activation area 1401 includes a wireless device (RF) 141 including a transmitting device (TX) 1411 and a receiving device (RX) 1412, a computing device (CPU) 142, a read-only memory (ROM) 1431, and a random access memory (RAM) 1432 A memory (MEM) 143 and a sensor (SNS) 143.

電源領域110は、電源電圧psup151を常時起動領域120と電源スイッチ1301、1302に供給する。電源スイッチ1301、1302は、制御信号cnt161に応じて電源電圧psup151を電源電圧psup1521及び電源電圧psup1522としてイベント起動領域1401へ供給したり遮断したりする。   The power supply area 110 supplies the power supply voltage psup151 to the constant activation area 120 and the power switches 1301 and 1302. The power switches 1301 and 1302 supply or shut off the power supply voltage psup151 as the power supply voltage psup1521 and the power supply voltage psup1522 in response to the control signal cnt161.

イベント起動領域1401は、電源スイッチ1301により電源電圧psup1521の電源供給を受ける無線装置141の領域と、電源スイッチ1302により電源信号psup1522の電源供給を受ける無線装置141以外の低周波装置(LF)145の領域に分かれている。   The event activation area 1401 includes an area of the wireless device 141 that receives power supply of the power supply voltage psup1521 by the power switch 1301 and a low frequency device (LF) 145 other than the wireless device 141 that receives power supply of the power signal psup1522 by the power switch 1302. Divided into areas.

常時起動領域120は電源スイッチ130の制御信号cnt161を生成すると共に、イベント起動領域1401との間で制御信号cnt162、cnt163を送受信し、データや制御信号のやりとりを行なう。   The constant activation area 120 generates a control signal cnt161 of the power switch 130 and transmits / receives control signals cnt162 and cnt163 to / from the event activation area 1401 to exchange data and control signals.

イベント起動領域1401においては、電源電圧psup1522が供給されたときに、センサ144が情報を計測し、演算装置142がデータ処理を行ない、メモリ143が動作制御及びデータ管理を行なう。また、電源電圧psup1521が供給されたときに、無線装置RF141が無線通信を行なう。電源電圧psup1521、1522が絶たれたときは、これらの動作は停止される。   In the event activation area 1401, when the power supply voltage psup1522 is supplied, the sensor 144 measures information, the arithmetic unit 142 performs data processing, and the memory 143 performs operation control and data management. Further, when the power supply voltage psup1521 is supplied, the wireless device RF141 performs wireless communication. When the power supply voltages psup1521, 1522 are cut off, these operations are stopped.

無線端末装置10における間欠動作は、電源を供給された動作状態と電源を遮断された停止状態とを繰り返すイベント動作領域140の間欠動作によって行なわれる。電源供給及び遮断の制御は、無線装置RF141と低周波装置145とで別々に行なうことができる。   The intermittent operation in the wireless terminal device 10 is performed by an intermittent operation in the event operation region 140 that repeats an operation state in which power is supplied and a stop state in which the power is shut off. The power supply and cutoff control can be performed separately by the wireless device RF141 and the low frequency device 145.

イベント起動装置121は、常に電源を供給されて動作しており、イベントを判断してイベント動作領域1401への電源供給を電源スイッチ1301、1302経由で制御する。イベント起動装置121が判断するイベントは、時間の他に、何らかの計測機能による計測結果でもよい。また、メモリ122は、センサ機能付無線端末装置10の初回起動後、電源ソース111が電源を供給できなくなるまでは常時動作をしており、イベント起動領域1401で得られた必要な情報を電源遮断時に退避する役目も持つ。   The event activation device 121 is always operated by being supplied with power, and determines the event and controls power supply to the event operation area 1401 via the power switches 1301 and 1302. The event determined by the event activation device 121 may be a measurement result by some measurement function in addition to time. In addition, the memory 122 operates continuously until the power source 111 cannot supply power after the wireless terminal device 10 with the sensor function is initially activated, and the necessary information obtained in the event activation area 1401 is shut off. Also has a role to evacuate.

本構成により、センサ機能付無線端末装置10は、複数のイベントに応じた間欠動作を行なうことが可能となる。センサ144による計測にかかる消費電力と、無線装置141による無線通信にかかる消費電力とは異なる。例えばもし、無線通信の消費電力が大きければ、センサ測定頻度を増やし無線通信の頻度を減らすことで消費電力削減が可能となる。これらセンサ測定頻度並びに無線通信頻度は、基地局20又はサーバ40からのコマンドにより制御することが可能である。   With this configuration, the wireless terminal device with a sensor function 10 can perform an intermittent operation according to a plurality of events. The power consumption for measurement by the sensor 144 is different from the power consumption for wireless communication by the wireless device 141. For example, if the power consumption of wireless communication is large, the power consumption can be reduced by increasing the sensor measurement frequency and decreasing the frequency of wireless communication. These sensor measurement frequencies and radio communication frequencies can be controlled by commands from the base station 20 or the server 40.

以上の構成の通信システムにおいて実行される通信方法を図7に示す通信シーケンスを用いて説明する。図7は、センサ機能付無線端末装置(NOD)10aと基地局(BAS)20aとサーバ(SRV)40との間の通信状態を示している。   A communication method executed in the communication system having the above configuration will be described with reference to a communication sequence shown in FIG. FIG. 7 shows a communication state among the wireless terminal device with sensor function (NOD) 10a, the base station (BAS) 20a, and the server (SRV) 40.

センサ機能付無線端末装置10aが電源遮断によりスリープ状態にある間(s110)に、サーバ40又は基地局20aからコマンドやデータが生成されると、基地局20aは一時的にそれらコマンドやデータを保存する(s120、s121、s130)。   When a command or data is generated from the server 40 or the base station 20a while the wireless terminal device 10a with a sensor function is in a sleep state due to power shutdown (s110), the base station 20a temporarily stores the command or data. (S120, s121, s130).

無線端末装置10aは、イベントaによって計測動作(s1410a)を行なう。計測動作は、イベントa(s1411)、起動a(s1412)、メモリ書込(s1413)、スリープ遷移(s1414)によって行なわれる。計測情報が電源遮断で消滅してしまうのを防ぐため、スリープの遷移前に計測データは常時起動している領域に移される。   The wireless terminal device 10a performs a measurement operation (s1410a) according to the event a. The measurement operation is performed by event a (s1411), activation a (s1412), memory write (s1413), and sleep transition (s1414). In order to prevent the measurement information from disappearing when the power is turned off, the measurement data is moved to a constantly activated area before the sleep transition.

何回かのデータ取得の後、別のイベントb(s1421)により起動b(s1422)して計測データが集められ、続いて、通信フレームが作成されて通信準備(s1423)が行なわれる。作成された通信フレームによって、データは基地局20aに送信(s161)される。   After several data acquisitions, measurement data is collected by activation b (s1422) by another event b (s1421), and then a communication frame is created to prepare for communication (s1423). Data is transmitted to the base station 20a by the created communication frame (s161).

基地局20aは、受け取ったデータが正しく受け取られているかをチェック(s170)し、無線端末装置10aとサーバ40に応答するための通信フレームを作成する(s180)。このとき、基地局20aにはサーバ40からのコマンドが保存されているので、基地局20aは、無線端末装置10aに返信するACK信号にこのコマンド情報を結合させてACKコマンド(s181)として無線端末装置10aに送信する。それとともに、基地局20aは、無線端末装置10aから与えられたセンサデータをサーバ40に与えるために通信(s182)を行なう。サーバ40は、内蔵するデータベース(DBS)41のデータを更新(s210)する。   The base station 20a checks whether the received data is correctly received (s170), and creates a communication frame for responding to the wireless terminal device 10a and the server 40 (s180). At this time, since the command from the server 40 is stored in the base station 20a, the base station 20a combines the command information with the ACK signal sent back to the wireless terminal device 10a to generate a wireless terminal as an ACK command (s181). Transmit to device 10a. At the same time, the base station 20a performs communication (s182) to provide the server 40 with the sensor data provided from the wireless terminal device 10a. The server 40 updates the data in the built-in database (DBS) 41 (s210).

無線端末装置10aは、ACKコマンド(s181)を受け取り、正しく情報を受け取ることができたかのエラーチェック(s190)を行なった後、サーバ40から送られてきたコマンドを実行(s200)する。コマンドが正常に実行されると、応答信号としてACK(s201)を基地局20aに送信し、無線端末装置10aは再び電源遮断をしてスリープ状態(s220)に遷移する。   The wireless terminal device 10a receives the ACK command (s181), performs an error check (s190) on whether or not the information has been correctly received, and then executes the command sent from the server 40 (s200). When the command is normally executed, ACK (s201) is transmitted as a response signal to the base station 20a, and the radio terminal device 10a shuts off the power again and transitions to the sleep state (s220).

基地局20aは、ACK信号を受け取るとエラーチェック(s230)を行ない、通信フレームを作成(s240)してサーバ40に対して無線端末装置10aのACK信号をACK(s241)として転送する。   Upon receiving the ACK signal, the base station 20a performs error check (s230), creates a communication frame (s240), and transfers the ACK signal of the wireless terminal device 10a to the server 40 as ACK (s241).

センサによる計測にかかる消費電力と、無線装置による無線通信にかかる消費電力とは異なる。例えばもし、無線通信の消費電力が大きければ、センサ測定s1410の頻度を増やし無線通信s1420〜s220の頻度を減らすことで消費電力削減が可能となる。これらセンサ測定頻度並びに無線通信頻度は、基地局20若しくはサーバ40からのコマンドにより制御することが可能である。   The power consumption for the measurement by the sensor is different from the power consumption for the wireless communication by the wireless device. For example, if the power consumption of wireless communication is large, the power consumption can be reduced by increasing the frequency of sensor measurement s1410 and decreasing the frequency of wireless communications s1420 to s220. These sensor measurement frequencies and radio communication frequencies can be controlled by commands from the base station 20 or the server 40.

<実施形態3>
計測値を予測するようにして無線通信の頻度を減らすようにした実施形態3を図8に示す。本実施形態では、センサ機能付無線端末装置(NOD)10aと基地局(BAS)20aの間の通信シーケンスを採り上げる。初めの計測送信(s1610a)がエラーチェック(s190)、スリープ遷移(s110)、イベント(s140)、起動(s150)、通信フレーム作成(s160)によるシーケンスによって行なわれる。エラーチェックs190は、前回の基地局20aから返信されるACK信号に対するチェックを示す。以降の計測送信(s1610b、s1610c)のシーケンスが同様に構成される。
<Embodiment 3>
A third embodiment in which the frequency of wireless communication is reduced by predicting the measured value is shown in FIG. In the present embodiment, a communication sequence between the wireless terminal device with sensor function (NOD) 10a and the base station (BAS) 20a is taken up. The first measurement transmission (s1610a) is performed by a sequence of error check (s190), sleep transition (s110), event (s140), activation (s150), and communication frame creation (s160). Error check s190 indicates a check for the ACK signal returned from the previous base station 20a. The subsequent measurement transmission (s1610b, s1610c) sequence is similarly configured.

無線端末装置10aは、スリープ遷移s110からイベントs140までの間が電源遮断で停止した状態にあり、イベントs140から次の計測送信(s1610b)のスリープ遷移までが電源を供給され動作している状態になる。   The wireless terminal device 10a is in a state where it is stopped due to power shut-off from the sleep transition s110 to the event s140, and from the event s140 until the sleep transition of the next measurement transmission (s1610b) is in a state in which power is supplied and operated. Become.

基地局20aは、無線端末装置10aからセンサデータ(s161)を送信されると、受け取り誤りのエラーチェック(s170)を行ない、応答信号のために通信フレームを作成(s180)し、ACK信号を返信(s1811)する。この作業を何回か繰り返してセンサデータを蓄積すると、データの変化を予測できるようになる。   When the base station 20a receives the sensor data (s161) from the wireless terminal device 10a, the base station 20a performs an error check (s170) for a reception error, creates a communication frame for a response signal (s180), and returns an ACK signal. (S1811). If this operation is repeated several times and sensor data is accumulated, a change in data can be predicted.

データ変化の予測は、基地局20aにおいて行なわれる。基地局20aは、繰り返し送られたセンサデータs161を受けてエラーチェックs170を行ない、続いて予測計算を行なう(s1710)。予測結果から以降のデータの予測が可能と判断された場合、基地局20aは、無線端末装置10aに、次は計測のみ複数回行ない、その後計測送信(s1610c)を行なう命令のコマンドをACK信号に含めてACKコマンド(s181)を送信する。   Prediction of data change is performed in the base station 20a. The base station 20a receives the repeatedly sent sensor data s161, performs an error check s170, and then performs prediction calculation (s1710). If it is determined from the prediction result that the subsequent data can be predicted, the base station 20a sends the command to the radio terminal device 10a to perform the next measurement only several times, and then performs measurement transmission (s1610c) as an ACK signal. Including ACK command (s181).

この予測機能は、基地局20aではなく、無線端末装置10aに備えることが可能である。予測結果は、無線端末装置10a及び基地局20aの双方が持つ。予測がされた後は、イベントに応じてセンサ計測を行なう際に予測とはずれているかを判断する。予測と外れていなければデータの送信は不要に成る。   This prediction function can be provided not in the base station 20a but in the wireless terminal device 10a. Both the wireless terminal device 10a and the base station 20a have the prediction result. After the prediction is made, it is determined whether the measurement is deviated from the prediction when performing sensor measurement according to the event. If it does not deviate from the prediction, data transmission is unnecessary.

この間、無線端末装置10aは、センサ計測だけをイベント毎に行なう。センサ計測だけの計測(s1410c、s1410d、s1410e)は、例えばイベント(s140)、起動(s150)、スリープ遷移(s110)によって構成することができる。測定値が予測よりもずれた場合、或いは定期的な連絡として送信が必要な場合に、無線端末装置10aからデータs161を送信し、基地局20aがエラーチェックs170と通信フレーム作成s180を行なう。基地局20aは最後にACK信号s1811を無線端末装置10a戻す。   During this time, the wireless terminal device 10a performs only sensor measurement for each event. The measurement only by sensor measurement (s1410c, s1410d, s1410e) can be configured by, for example, an event (s140), activation (s150), and sleep transition (s110). When the measured value deviates from the predicted value or when transmission is required as a regular communication, the data s161 is transmitted from the wireless terminal device 10a, and the base station 20a performs the error check s170 and the communication frame creation s180. Finally, the base station 20a returns an ACK signal s1811 to the wireless terminal device 10a.

データ予測の方法を図9を用いて説明する。図9において、縦軸がセンサデータの値となり、横軸が時間となっている。この例では、センサデータは温度であり、イベントが時間となっている。図9のように、計測している温度の時間変化が予測可能な変化であり、温度の変化が例えば以下の式で予測される場合、   A data prediction method will be described with reference to FIG. In FIG. 9, the vertical axis represents sensor data values, and the horizontal axis represents time. In this example, the sensor data is temperature, and the event is time. As shown in FIG. 9, when the time change of the measured temperature is a predictable change, and the temperature change is predicted by the following formula, for example,

Figure 0004866453
Figure 0004866453

最低2回データの値が得られれば、変数A、Bの値が分かり、温度変化の予測ができるようになる。 If the data value is obtained at least twice, the values of the variables A and B can be known, and the temperature change can be predicted.

センサ機能付無線端末装置10aと基地局20aは、間欠動作においても送受信可能となっているので、上式のうち変数A、Bを無線端末装置10aと基地局20aで共有することができる。無線端末装置10aでは、上式と測定結果が同じである期間は無線通信を行なわず、予測値と測定結果が異なる場合に無線通信で測定データの授受を行なう。このようにして予測に基づいて無線通信頻度を下げることにより、消費電力削減を行なうことが可能になる。   Since the wireless terminal device with sensor function 10a and the base station 20a can transmit and receive even in intermittent operation, the wireless terminal device 10a and the base station 20a can share the variables A and B in the above equation. In the wireless terminal device 10a, wireless communication is not performed during a period in which the measurement result is the same as that in the above equation, and measurement data is exchanged by wireless communication when the predicted value and the measurement result are different. Thus, by reducing the frequency of wireless communication based on prediction, it is possible to reduce power consumption.

ここで、以上の各実施形態で共通する、基地局20からのコマンドによってセンサ機能付無線端末装置10が行なう作業のシーケンスを図10〜図15を用いて説明する。作業は、代表的には、登録作業、基地局切替作業、モード変更作業、メモリ書換作業、メモリ内容提示作業、リセット及び終了作業がある。   Here, a sequence of work performed by the wireless terminal device 10 with a sensor function in response to a command from the base station 20 that is common to the above embodiments will be described with reference to FIGS. The work typically includes registration work, base station switching work, mode changing work, memory rewriting work, memory content presentation work, resetting and finishing work.

無線端末装置(NOD)10aの登録作業は、図10に示すシーケンスで行なうことができる。登録作業は、基地局(BAS)20aがセンサ機能付無線端末装置10aからデータ(s161)を受け取った際に、無線端末装置10aが未登録であることを認識した場合に行なわれる。未登録が認識されると、基地局20aは、ACKコマンド(s181)により無線端末装置10aに対して次の登録通知(s1823)が届けられるまで受信状態で待機しておくように命令を出す。一方で、基地局20aは、サーバ(SRV)40に対して登録要求(s1821)を送り、サーバ40が無線端末装置10aの登録(s2101)を終えると登録通知(s1822)を受け取り、無線端末装置10aに登録通知s1823を送る。登録通知s1823を受け取った無線端末装置10aはスリープ状態(s220)に移る。   Registration of the wireless terminal device (NOD) 10a can be performed in the sequence shown in FIG. The registration operation is performed when the base station (BAS) 20a receives the data (s161) from the wireless terminal device with sensor function 10a and recognizes that the wireless terminal device 10a is not registered. When unregistered is recognized, the base station 20a issues a command to stand by in a reception state until the next registration notification (s1823) is delivered to the wireless terminal device 10a by the ACK command (s181). On the other hand, the base station 20a sends a registration request (s1821) to the server (SRV) 40. When the server 40 completes registration of the wireless terminal device 10a (s2101), the base station 20a receives a registration notification (s1822) and receives the wireless terminal device. A registration notification s1823 is sent to 10a. The wireless terminal device 10a that has received the registration notification s1823 moves to the sleep state (s220).

センサ機能付無線端末装置(NOD)10aの基地局切替作業は、図10及び図11のシーケンスで行なうことができる。無線端末装置10aが移動して対応する基地局(BAS)20aが変更になる場合、無線端末装置10aのID(識別子)を基地局20aの登録情報で認識するのであれば、図10の登録作業を再度行なうことで基地局切替が可能となる。   The base station switching operation of the wireless terminal device with sensor function (NOD) 10a can be performed in the sequence shown in FIGS. When the wireless terminal device 10a moves and the corresponding base station (BAS) 20a is changed, if the ID (identifier) of the wireless terminal device 10a is recognized by the registration information of the base station 20a, the registration operation of FIG. The base station can be switched by performing again.

また、周波数チャネルの異なる基地局(BAS)20aが分散している場合は、図11のように、無線端末装置(NOD)10aが近くの基地局20aの周波数チャネルを探索して基地局20aを切り替える。図11では、はじめ無線端末装置10aが基地局20aと通信周波数チャネルが異なるために送信データ(s161、s1611)が届けられない。無線端末装置10aはデータを送るとACK信号が応答されるのを受信状態で待つ。ある程度の時間以上ACKが戻らなければ、再度送信を試みる。この再送を何度か行なって、それでもACKが届けられなければ、チャネルを自動的に切り替える(s1614)。ACK(s1811)を受け取るまでチャネルの切替作業を続ける。   Further, when base stations (BAS) 20a having different frequency channels are distributed, as shown in FIG. 11, the wireless terminal device (NOD) 10a searches for a frequency channel of a nearby base station 20a to find the base station 20a. Switch. In FIG. 11, the transmission data (s161, s1611) cannot be delivered because the radio terminal device 10a first has a communication frequency channel different from that of the base station 20a. When the wireless terminal device 10a transmits data, the wireless terminal device 10a waits in a reception state for an ACK signal to be responded. If ACK does not return for a certain amount of time, it will try again. If this retransmission is performed several times and the ACK is still not delivered, the channel is automatically switched (s1614). The channel switching operation is continued until ACK (s1811) is received.

センサ機能付無線端末装置(NOD)10aのモード変更作業は、図12及び図13のシーケンスで行なうことができる。間欠動作から常時受信モードへの変更は、図12のシーケンスで行なわれる。基地局(BAS)20a或いはサーバ(SRV)40からのACKコマンド(s181)によって常時受信時ノードへの変更を命令する。常時受信モード(s2201)は受信状態で待機する。   The mode change work of the wireless terminal device with sensor function (NOD) 10a can be performed in the sequence of FIG. 12 and FIG. The change from the intermittent operation to the constant reception mode is performed in the sequence of FIG. The ACK command (s181) from the base station (BAS) 20a or the server (SRV) 40 is used to instruct a change to the always-on reception node. In the constant reception mode (s2201), it stands by in the reception state.

常時受信モードから間欠動作への変更は、図13のシーケンスで行なわれる。センサ機能付無線端末装置(NOD)10aが常時受信状態にあるときは、基地局(BAS)20aは、サーバ(SRV)40からのコマンドデータ或いは基地局20a自身のコマンドデータを保存することなく直接、無線端末装置10aにコマンドを伝えることができる(s1211)。コマンドs1211を受けた無線端末装置10aは、スリープ状態(s220)となり、間欠動作に戻る。   The change from the constant reception mode to the intermittent operation is performed in the sequence of FIG. When the wireless terminal device with sensor function (NOD) 10a is always in the receiving state, the base station (BAS) 20a directly saves the command data from the server (SRV) 40 or the command data of the base station 20a itself. The command can be transmitted to the wireless terminal device 10a (s1211). The wireless terminal device 10a that has received the command s1211 enters the sleep state (s220) and returns to the intermittent operation.

センサ機能付無線端末装置(NOD)10aのメモリ書換作業は、図5のシーケンスで行なうことができる。メモリ内容の書換は、図5のコマンド転送(s181)のときに、メモリ書換のコマンドを与えればよい。   The memory rewriting operation of the sensor-equipped wireless terminal device (NOD) 10a can be performed in the sequence shown in FIG. The memory contents can be rewritten by giving a memory rewriting command at the time of command transfer (s181) in FIG.

センサ機能付無線端末装置(NOD)10aのメモリ内容提示作業は、図14のシーケンスで行なうことができる。この場合は、サーバ(SRV)40や基地局(BAS)20aからのACKコマンド(s181)に対して、データ(s1613)としてメモリ内容を提示する。   The memory content presentation work of the wireless terminal device with sensor function (NOD) 10a can be performed in the sequence of FIG. In this case, the memory contents are presented as data (s1613) in response to the ACK command (s181) from the server (SRV) 40 or the base station (BAS) 20a.

センサ機能付無線端末装置(NOD)10aのリセット及び終了作業は、図15のシーケンスで行なうことができる。無線端末装置10aを終了或いはリセットさせる場合は、基地局(BAS)20aやサーバ(SRV)40からのコマンドで対応可能であり、最後にスリープ遷移に移る代わりにリセット又は終了作業(s2202)を行なう。   The reset and end operations of the wireless terminal with sensor function (NOD) 10a can be performed in the sequence of FIG. When terminating or resetting the wireless terminal device 10a, it can be handled by a command from the base station (BAS) 20a or the server (SRV) 40, and resetting or ending work (s2202) is performed instead of going to sleep transition at the end. .

次に、図16〜図19を用いて、通信が行なわれる際に作成される通信フレームの例を説明する。図16に示すように、通信フレームは、物理層ヘッダ(f10)、マック層ヘッダ(f20)、ネットワーク層ヘッダ(f30)、ペイロード(f40)、マック層トレーラ(f50)から構成される。   Next, an example of a communication frame created when communication is performed will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 16, the communication frame includes a physical layer header (f10), a Mac layer header (f20), a network layer header (f30), a payload (f40), and a Mac layer trailer (f50).

物理層ヘッダf10は、図17に示すように、信号同期をとるためのプリアンブル(f11)、データの開始を示すスタート(f12)、全フレームの長さを示すフレーム長(f13)、物理層ヘッダ部分の誤り検出機能(f14)から構成される。フレーム長f13に関する情報を持つため、通信フレームの長さを可変にできる。   As shown in FIG. 17, the physical layer header f10 includes a preamble (f11) for signal synchronization, a start (f12) indicating the start of data, a frame length (f13) indicating the length of all frames, and a physical layer header. It consists of a partial error detection function (f14). Since it has information on the frame length f13, the length of the communication frame can be made variable.

マック層ヘッダf20は、図18に示すように、プロトコルのバージョンを示すプロトコルタイプ(f21)、センサ機能付無線端末装置のID若しくはアドレス情報を示すアドレス(f22)、無線通信時に時間情報を含めるためのタイムスタンプ(f23)から構成される。プロトコルタイプf21を持つことにより、異なる複数のプロトコルを同一通信システムの中で共存させることができる。ID/アドレス情報f22はセンサ機能付無線端末装置10のものだけを有する。これは、無線端末装置10が移動する度に通信対象となる基地局20は変更されるため、通信フレーム内は無線端末装置10の情報だけでよく、通信フレームを短くすることができる。更に無線端末装置の管理を基地局、サーバ、表示端末装置のどこでも自由に行なえる。タイムスタンプ情報f23はセンサ機能付無線端末装置自身がタイマを持っており、その情報が用いられる。基地局20或いはサーバ40との時間誤差は常に計測されているため、必要なときにはデータ計測や送信を行なった時間を換算することが可能である。   As shown in FIG. 18, the MAC layer header f20 includes a protocol type (f21) indicating the protocol version, an address (f22) indicating the ID or address information of the wireless terminal device with a sensor function, and time information during wireless communication. Time stamp (f23). By having the protocol type f21, a plurality of different protocols can coexist in the same communication system. The ID / address information f22 has only that of the wireless terminal device 10 with the sensor function. This is because the base station 20 to be communicated is changed every time the wireless terminal device 10 moves, so that only the information of the wireless terminal device 10 is required in the communication frame, and the communication frame can be shortened. Furthermore, the management of the wireless terminal device can be freely performed anywhere in the base station, the server, and the display terminal device. As the time stamp information f23, the wireless terminal device with a sensor function itself has a timer, and the information is used. Since the time error with the base station 20 or the server 40 is always measured, it is possible to convert the time during which data measurement or transmission was performed when necessary.

ネットワーク層ヘッダf30は、図19に示すように、間欠動作、常時受信動作といったモードを変更するためのモード(f31)、メッセージがデータ/ACK/コマンド/ACKコマンド/登録等のどれであるかを示すメッセージタイプ(f32)、シーケンス番号(f33)、暗号(f34)から構成される。シーケンス番号f33は、ID/アドレスf22やタイムスタンプf23等と組み合わせることで、同じ情報が重複して基地局20、サーバ40、表示端末装置50で用いられることを防ぐ。シーケンス番号f33は、同一の条件における測定データを送信する際には同じ番号にしたり、データを送信する際には必ず番号を更新するなど、必要に応じて使い分けることができる。   As shown in FIG. 19, the network layer header f30 indicates a mode (f31) for changing the mode such as intermittent operation or continuous reception operation, and whether the message is data / ACK / command / ACK command / registration. Message type (f32), sequence number (f33), and encryption (f34). The sequence number f33 is combined with the ID / address f22, the time stamp f23, and the like to prevent the same information from being duplicated and used by the base station 20, the server 40, and the display terminal device 50. The sequence number f33 can be used as needed, for example, when the measurement data under the same conditions is transmitted, or when the data is transmitted, the number is always updated.

ペイロードf40は、暗号f34において暗号に関する指示が含まれている場合、暗号化/複合化される。通常は暗号化が不要な通信システムにおいて、特別な条件で暗号化が必要になるなど、システム運用中に動的に暗号化を混ぜることが可能となる。   The payload f40 is encrypted / decrypted when an instruction regarding encryption is included in the encryption f34. Normally, in a communication system that does not require encryption, encryption can be dynamically mixed during system operation, such as encryption required under special conditions.

マック層トレーラf50は、物理層ヘッダf10を除く全てのフレームに関して誤り検出を行なう。   The Mac layer trailer f50 performs error detection on all frames except the physical layer header f10.

10…センサ機能付無線端末装置、20…基地局、30…インターネット、40…サーバ、41…データベース、50…表示端末装置、110…電源領域、111…電源ソース、112…電源管理装置、120…常時起動領域、121…イベント起動装置、122,143,220…メモリ、130,1301,1302…電源スイッチ、140,1401…イベント起動領域、141,210…無線装置、144…センサ、211,1411…送信装置、212,1412…受信装置、221…制御装置、1412…演算装置、222,1431…読み出し専用メモリ、223,1432…ランダムアクセスメモリ、231…インタフェース。 10 ... Wireless terminal device with sensor function, 20 ... Base station, 30 ... Internet, 40 ... Server, 41 ... Database, 50 ... Display terminal device, 110 ... Power supply area, 111 ... Power source, 112 ... Power management device, 120 ... Normal activation area, 121 ... Event activation device, 122,143,220 ... Memory, 130,1301,1302 ... Power switch, 140,1401 ... Event activation area, 141,210 ... Wireless device, 144 ... Sensor, 211,1411 ... Transmission device, 212, 1412 ... Reception device, 221 ... Control device, 1412 ... Arithmetic device, 222, 1431 ... Read-only memory, 223, 1432 ... Random access memory, 231 ... Interface.

Claims (13)

無線端末装置は、センサデータの計測を行なうセンサと、上記センサデータの送信を行なう無線装置とを有し、
上記センサは、第1の動作状態と第1の休止状態とを繰り返し、上記第1の休止状態から上記第1の動作状態に移行して上記計測を行なった後、上記第1の休止状態に移行し、
上記無線装置は、第2の動作状態と第2の休止状態とを繰り返し、複数回の上記第1の動作状態に基づいて上記第2の休止状態から上記第2の動作状態に移行し、上記複数回の第1の動作状態における上記計測の後に続けて、上記センサデータを複数回分まとめて基地局へ送信し、
上記基地局は、上記センサデータを受信して、上記無線端末装置に与える情報を上記無線端末装置に送信し、
上記無線端末装置が上記無線端末装置に与える情報を受信した後、上記無線装置は上記第2の動作状態から上記第2の休止状態に移行する無線通信方法。
The wireless terminal device includes a sensor that measures sensor data and a wireless device that transmits the sensor data.
The sensor repeats the first operating state and the first resting state, transitions from the first resting state to the first operating state, performs the measurement, and then enters the first resting state. Migrate,
The wireless device repeats the second operation state and the second operation state, and transits from the second operation state to the second operation state based on the first operation state a plurality of times. Subsequent to the measurement in the first operation state multiple times, the sensor data is transmitted to the base station in a plurality of times,
The base station receives the sensor data, transmits information to be given to the wireless terminal device to the wireless terminal device,
A wireless communication method in which, after receiving information given to the wireless terminal device by the wireless terminal device, the wireless device shifts from the second operating state to the second dormant state.
請求項1に記載の無線通信方法であって、
上記無線装置は、上記複数回の第1の動作状態における上記センサの上記計測の動作に重ならないように、上記センサデータを複数回分まとめて上記基地局へ送信する無線通信方法。
The wireless communication method according to claim 1,
The wireless communication method, wherein the wireless device transmits the sensor data to the base station in a plurality of times so as not to overlap the measurement operation of the sensor in the first operation state.
請求項1に記載の無線通信方法であって、
上記センサは、上記無線端末装置が検知する物理量の値又はその変化量に基づいて、上記第1の休止状態から上記第1の動作状態に移行する無線通信方法。
The wireless communication method according to claim 1,
The wireless communication method in which the sensor shifts from the first dormant state to the first operating state based on a physical quantity value detected by the wireless terminal device or a change amount thereof.
請求項1に記載の無線通信方法であって、
上記無線端末装置又は上記基地局は、上記センサによる計測の結果を予測し、
上記無線端末装置は、上記センサによる計測の結果が上記予測された計測の結果と一致する場合には、上記センサデータを送信しない無線通信方法。
The wireless communication method according to claim 1,
The wireless terminal device or the base station predicts a measurement result by the sensor,
A wireless communication method in which the wireless terminal device does not transmit the sensor data when a measurement result of the sensor matches the predicted measurement result.
第1の動作状態と第1の休止状態とを繰り返し、上記第1の休止状態から上記第1の動作状態に移行してセンサデータの計測を行なった後、上記第1の休止状態に移行するセンサと、
第2の動作状態と第2の休止状態とを繰り返し、複数回の上記第1の動作状態に基づいて上記第2の休止状態から上記第2の動作状態に移行し、上記複数回の第1の動作状態における上記計測の後に続けて、上記センサデータを複数回分まとめて基地局へ送信する無線装置と、を有し、
上記無線装置は、上記センサデータを受けて上記基地局から送信される上記無線端末装置に与える情報を受信した後、上記第2の動作状態から上記第2の休止状態に移行する無線端末装置。
The first operation state and the first sleep state are repeated, the sensor data is measured by shifting from the first sleep state to the first operation state, and then the first operation state is transferred. A sensor,
The second operation state and the second operation state are repeated, and the second operation state is shifted from the second operation state to the second operation state based on the first operation state a plurality of times. A wireless device that transmits the sensor data to the base station in batches after the measurement in the operation state of
The wireless terminal device that receives the sensor data and receives information to be transmitted from the base station to the wireless terminal device, and then transitions from the second operation state to the second dormant state.
請求項5に記載の無線端末装置であって、
上記無線装置は、上記複数回の第1の動作状態における上記センサの上記計測の動作に重ならないように、上記センサデータを複数回分まとめて上記基地局へ送信する無線端末装置。
The wireless terminal device according to claim 5,
The wireless terminal device transmits the sensor data to the base station in a plurality of times so that the wireless device does not overlap the measurement operation of the sensor in the first operation state.
請求項5に記載の無線端末装置であって、
上記センサは、上記無線端末装置が検知する物理量の値又はその変化量に基づいて、上記第1の休止状態から上記第1の動作状態に移行する無線端末装置。
The wireless terminal device according to claim 5,
The sensor is a wireless terminal device that shifts from the first dormant state to the first operating state based on a physical quantity value detected by the wireless terminal device or a change amount thereof.
請求項5に記載の無線端末装置であって、
上記無線端末装置は、上記センサによる計測の結果を予測し、上記センサによる計測の結果が上記予測された計測の結果と一致する場合には、上記センサデータを送信しない無線端末装置。
The wireless terminal device according to claim 5,
The wireless terminal device predicts a measurement result by the sensor, and does not transmit the sensor data when the measurement result by the sensor matches the predicted measurement result.
センサデータの計測を行なうセンサと、上記センサデータの送信を行う第1の無線装置とを有する無線端末装置と、
上記無線端末装置と無線通信を行なうための第2の無線装置と、上記第2の無線装置を制御する制御装置とを有する基地局と、から構成される無線通信システムであって、
上記センサは、第1の動作状態と第1の休止状態とを繰り返し、上記第1の休止状態から上記第1の動作状態に移行して上記計測を行なった後、上記第1の休止状態に移行し、
上記第1の無線装置は、第2の動作状態と第2の休止状態とを繰り返し、複数回の上記第1の動作状態に基づいて上記第2の休止状態から上記第2の動作状態に移行し、上記複数回の第1の動作状態における上記計測の後に続けて、上記センサデータを複数回分まとめて上記基地局へ送信し、
上記第2の無線装置は、上記センサデータを受信し、
上記制御装置は、上記無線端末装置に与える情報を送信するように上記第2の無線装置を制御し、
上記無線端末装置が上記無線端末装置に与える情報を受信した後、上記第1の無線装置は上記第2の動作状態から上記第2の休止状態に移行する無線通信システム。
A wireless terminal device having a sensor for measuring sensor data and a first wireless device for transmitting the sensor data;
A wireless communication system comprising a second wireless device for performing wireless communication with the wireless terminal device, and a base station having a control device for controlling the second wireless device,
The sensor repeats the first operating state and the first resting state, transitions from the first resting state to the first operating state, performs the measurement, and then enters the first resting state. Migrate,
The first radio apparatus repeats the second operation state and the second operation state, and shifts from the second operation state to the second operation state based on the first operation state a plurality of times. Then, following the measurement in the first operation state a plurality of times, the sensor data is transmitted to the base station in a plurality of times,
The second wireless device receives the sensor data,
The control device controls the second wireless device to transmit information to be given to the wireless terminal device;
A wireless communication system in which the first wireless device shifts from the second operating state to the second dormant state after receiving information given to the wireless terminal device by the wireless terminal device.
請求項9に記載の無線通信システムであって、
上記第1の無線装置は、上記複数回の第1の動作状態における上記センサの上記計測の動作に重ならないように、上記センサデータを複数回分まとめて上記基地局へ送信する無線通信システム。
The wireless communication system according to claim 9, wherein
The wireless communication system, wherein the first wireless device transmits the sensor data to the base station in a plurality of times so as not to overlap the measurement operation of the sensor in the first operation state.
請求項9に記載の無線通信システムであって、
上記センサは、上記無線端末装置が検知する物理量の値又はその変化量に基づいて、上記第1の休止状態から上記第1の動作状態に移行する無線通信システム。
The wireless communication system according to claim 9, wherein
The wireless communication system in which the sensor shifts from the first dormant state to the first operating state based on a physical quantity value detected by the wireless terminal device or a change amount thereof.
請求項9に記載の無線通信システムであって、
上記無線端末装置又は上記基地局は、上記センサによる計測の結果を予測し、
上記無線端末装置は、上記センサによる計測の結果が上記予測された計測の結果と一致する場合には、上記センサデータを送信しない無線通信システム。
The wireless communication system according to claim 9, wherein
The wireless terminal device or the base station predicts a measurement result by the sensor,
A wireless communication system in which the wireless terminal device does not transmit the sensor data when a measurement result by the sensor matches the predicted measurement result.
基地局と無線通信を行なう無線端末装置であって、
電源装置と、
上記無線通信を行なうための無線装置と、
センサと、
上記センサで計測したセンサデータの処理を行なう演算装置と、
上記電源装置から、上記無線装置、上記センサ及び上記演算装置への電源供給を制御する起動制御回路とを有し、
上記起動制御回路は、上記電源装置から、上記無線装置、上記センサ及び上記演算装置への電源供給を開始して、上記センサによる計測、上記演算装置による処理及び上記無線装置による上記処理されたセンサデータの上記基地局への送信を実施し、
上記起動制御回路は、上記電源装置から常時電源が供給されるとともに、上記センサデータの送信を受けて上記基地局から送信される上記センサデータが上記基地局で受信されたことを示す第1の信号と上記無線端末装置に対するコマンドを示す第2の信号とを上記無線装置が受信すると、上記起動制御回路以外への電源供給を遮断する無線端末装置。
A wireless terminal device that performs wireless communication with a base station,
A power supply;
A wireless device for performing the wireless communication;
A sensor,
An arithmetic unit for processing sensor data measured by the sensor;
An activation control circuit for controlling power supply from the power supply device to the wireless device, the sensor, and the computing device;
The activation control circuit starts power supply from the power supply device to the wireless device, the sensor, and the arithmetic device, and performs measurement by the sensor, processing by the arithmetic device, and processed sensor by the wireless device. Perform data transmission to the base station,
The activation control circuit has a first power supply that is constantly supplied with power from the power supply device and that has received the sensor data and has received the sensor data transmitted from the base station at the base station. A wireless terminal device that cuts off power supply to a device other than the activation control circuit when the wireless device receives a signal and a second signal indicating a command to the wireless terminal device.
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