JP6057694B2 - Wireless telemetering system - Google Patents
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Description
本発明は、センター側装置に広域通信網等の通信回線を介して接続された端末網制御装置とガスメータ、水道メータ、電力メータ、センサ等の端末機器との間でのデータ伝送を無線によって行う無線テレメータリングシステムに関し、特に複数の無線機を中継して通信するメッシュネットワークにおける通信路の経路選択を行う無線機に対する消費電力の低減に関するものである。 The present invention wirelessly transmits data between a terminal network control device connected to a center side device via a communication line such as a wide area network and terminal devices such as a gas meter, a water meter, a power meter, and a sensor. The present invention relates to a radio telemetering system, and particularly to reduction of power consumption for a radio that performs route selection of a communication path in a mesh network that relays and communicates with a plurality of radios.
無線テレメータリングシステムは、センター側網制御装置と通信回線を介して接続された端末網制御装置(以下、「NCU」と称す)と、NCUに接続された親機無線機(以下、「親機」と称す)と、親機と無線回線を介して通信を行う複数の子機無線機(以下、「子機」と称す)と、親機または子機に接続されたガス、水道、電気等のメータ、センサ等の端末機器とによって構成される。 A wireless telemetering system includes a terminal network control device (hereinafter referred to as “NCU”) connected to a center side network control device via a communication line, and a parent wireless device (hereinafter referred to as “parent device”) connected to the NCU. )), A plurality of slave radios (hereinafter referred to as "slave") that communicate with the master unit via a wireless line, and gas, water, electricity, etc. connected to the master unit or slave unit Terminal equipment such as meters and sensors.
上記の無線テレメータリングシステムでは、親機と子機は、内蔵された電池を電源として動作する。親機と子機は、待機時には他機からの呼び出しに応答できるように無線信号を送信し、自身の存在を他機に周知している。この無線信号の送信を連続して実施した場合、内蔵された電池が早期に消耗する。そのため、内蔵された電池の無駄な消耗を防止するために、待機時に間欠的に送信動作する間欠送信が行われる。 In the above wireless telemetering system, the master unit and the slave unit operate using a built-in battery as a power source. The master unit and the slave unit transmit a radio signal so that they can respond to a call from another unit during standby, and inform the other unit of their existence. When this wireless signal is continuously transmitted, the built-in battery is consumed quickly. Therefore, in order to prevent useless consumption of the built-in battery, intermittent transmission that performs transmission operation intermittently during standby is performed.
また、親機側に複数の子機が接続できる機器システムでは、電源種別を電池駆動だけでなく非電池駆動でも動作するように設計されているものもある(例えば、特許文献1参照)。 In addition, some device systems in which a plurality of slave units can be connected to the master unit side are designed to operate with not only battery drive but also non-battery drive (see, for example, Patent Document 1).
従来、親機は非電池駆動のものが多く、子機は端末機器の種別によって電池駆動、非電池駆動のものが使用され、電池仕様の子機と非電池仕様の子機とはそれぞれ別ネットワークで使用される場合が多い。 Conventionally, most of the master units are non-battery-driven, and the slave units are battery-driven or non-battery-driven depending on the type of terminal device. Often used in.
また、無線テレメータリングシステムにおいて、親機と子機で構成するメッシュネットワークでは、宛先となる端末機器に接続された子機にデータ伝送する際、事前にやり取りされたルーティング設定に対して、通信経路を選択し、通信が行われる。電池仕様の子機の場合、初期設置時に実装した電池容量にて、無線機の使用年数分動作することが求められる。しかしながら、電池仕様の子機を中継器として使用する場合には、中継器として使用しない場合に比べ電池の消耗が早くなるため、電池の実装本数を増やす必要がある。 Also, in the wireless telemetering system, in a mesh network composed of a master unit and a slave unit, when data is transmitted to a slave unit connected to a destination terminal device, a communication path is used for the routing setting exchanged in advance. Communication is performed. In the case of a battery-specific handset, it is required to operate for the years of use of the radio device with the battery capacity installed at the time of initial installation. However, when a battery-specific slave unit is used as a repeater, the battery is consumed more quickly than when it is not used as a repeater. Therefore, it is necessary to increase the number of mounted batteries.
よって、電池駆動と非電池駆動の無線機が同一のメッシュネットワークに存在する無線テレメータリングシステムを構築した場合は、中継経路を事前に固定的に設定し非電池の子機を中継器として使用するように設定可能なクラスタツリーネットワークの場合と比べて、動的に中継経路を選択するため、中継経路として選択された子機の電池が消耗し、通信経路として頻繁に使用される可能性が高い親機に近い子機などは、電池の消耗が早くなる。 Therefore, when a wireless telemetering system is built in which battery-powered and non-battery-powered radios exist in the same mesh network, the relay path is fixedly set in advance and the non-battery handset is used as a repeater. Compared to a cluster tree network that can be set in this way, the relay route is dynamically selected, so the battery of the slave unit selected as the relay route is consumed, and there is a high possibility that it is frequently used as a communication route. A battery such as a slave unit close to the master unit consumes battery more quickly.
そこで、本発明は、メッシュネットワークにおいて、中継経路として子機同士が通信する動作での電池駆動の子機の消費電力を低減可能な無線テレメータリングシステムを提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a wireless telemetering system capable of reducing the power consumption of a battery-driven slave unit in an operation in which slave units communicate with each other as a relay path in a mesh network.
本発明に係る無線テレメータリングシステムは、センター側装置と、前記センター側装置に通信回線を介して接続された無線親機と、前記無線親機との間で無線通信を行うことで前記センター側装置とデータ通信を行い、かつ、各々が電池駆動無線機または非電池駆動無線機により構成された複数の無線子機と、前記無線親機と前記電池駆動無線機と前記非電池駆動無線機とが無線接続されたメッシュネットワークとを備え、前記無線親機および前記無線子機は、前記非電池駆動無線機を中継経路として優先的に選択し、前記無線親機および前記無線子機は、自己が送信する通信信号の送信動作期間の前半では、他から受信した間欠信号が前記非電池駆動無線機から送信されたと判定した場合にのみ、当該非電池駆動無線機を中継経路として選択し、前記通信信号の送信動作期間の後半では、最先に受信した間欠信号を送信した前記無線子機を中継経路として選択するものである。 The wireless telemetering system according to the present invention performs wireless communication between a center-side device, a wireless parent device connected to the center-side device via a communication line, and the wireless parent device. A plurality of wireless slave units that perform data communication with the apparatus and are each configured by a battery-driven radio device or a non-battery-driven radio device, the wireless master device, the battery-driven radio device, and the non-battery-driven radio device, And the wireless master device and the wireless slave device preferentially select the non-battery-driven wireless device as a relay route, and the wireless master device and the wireless slave device are self- In the first half of the transmission operation period of the communication signal transmitted by the non-battery-driven radio only when it is determined that the intermittent signal received from the other is transmitted from the non-battery-driven radio. And-option, in the second half of the transmission operation time period of the communication signal, and selects the radio personal station that transmitted the intermittent signal received earliest as a relay route.
本発明によれば、無線テレメータリングシステムは、センター側装置と、センター側装置に通信回線を介して接続された無線親機と、無線親機との間で無線通信を行うことでセンター側装置とデータ通信を行い、かつ、各々が電池駆動無線機または非電池駆動無線機により構成された複数の無線子機と、無線親機と電池駆動無線機と非電池駆動無線機とが無線接続されたメッシュネットワークとを備え、無線親機および無線子機は、非電池駆動無線機を中継経路として優先的に選択する。 According to the present invention, a wireless telemetering system includes a center side device, a wireless base unit connected to the center side device via a communication line, and wireless communication between the wireless base unit and the center side device. A plurality of wireless slave units each composed of a battery-powered wireless device or a non-battery-driven wireless device, and a wireless master device, a battery-driven wireless device, and a non-battery-driven wireless device are wirelessly connected. The wireless master device and the wireless slave device preferentially select the non-battery-driven wireless device as a relay route.
したがって、メッシュネットワークにおいて、無線親機および無線子機が優先的に非電池駆動無線機を中継経路として選択することで、電池駆動無線機の使用を抑えることができ、無線子機同士が通信する動作での電池駆動無線機の消費電力を低減させることができる。無線親機および無線子機は、自己が送信する通信信号の送信動作期間の前半では、他から受信した間欠信号が非電池駆動無線機から送信されたと判定した場合にのみ、当該非電池駆動無線機を中継経路として選択し、通信信号の送信動作期間の後半では、最先に受信した間欠信号を送信した無線子機を中継経路として選択する。したがって、電池駆動無線機の消費電力を低減可能な中継経路を自動で選択することができ、作業者の利便性を高めることができる。
Therefore, in the mesh network, the wireless master device and the wireless slave device can preferentially select the non-battery-driven wireless device as a relay route, so that the use of the battery-driven wireless device can be suppressed, and the wireless slave devices communicate with each other. It is possible to reduce the power consumption of the battery-powered radio in operation. In the first half of the transmission operation period of the communication signal transmitted by itself, the wireless master device and the wireless slave device are concerned only with the non-battery-driven wireless device when it is determined that the intermittent signal received from the other is transmitted from the non-battery-driven wireless device. In the second half of the communication signal transmission operation period, the wireless slave device that has transmitted the first intermittent signal received is selected as the relay route. Therefore, it is possible to automatically select a relay route that can reduce the power consumption of the battery-powered radio, and it is possible to improve the convenience for the operator.
<実施の形態1>
本発明の実施の形態1について、図面を用いて以下に説明する。図1は、本発明の実施の形態1に係る無線テレメータリングシステムの構成図であり、図2は、実施の形態1に係る無線テレメータリングシステムのメッシュネットワーク100の中継経路における動作シーケンス図の一部であり、図3は、実施の形態1に係る無線テレメータリングシステムのメッシュネットワーク100の中継経路における動作シーケンス図の残部である。ここで、動作シーケンスは、図2および図3においてA1でつながっているものとする。
<
図1に示すように、無線テレメータリングシステムは、センターサーバ1(センター側装置)と、NCU2と、親機3(無線親機)と、子機4〜9(無線子機)と、メータ10〜15と、メッシュネットワーク100によって構成されている。NCU2は、センターサーバ1に広域通信網等の通信回線を介して接続されている。親機3は、NCU2に広域通信網等の通信回線を介して接続されている。親機3は、非電池(商用電源)で駆動するように構成されており、親機3の電源種別は非電池駆動である。
As shown in FIG. 1, the wireless telemetering system includes a center server 1 (center side device), an NCU 2, a parent device 3 (wireless parent device),
子機4〜9は、親機3との間で無線通信を行うことでNCU2を介してセンターサーバ1とデータ通信を行う。子機4,6,8は、各々が非電池で駆動するように構成されており、子機4,6,8の電源種別は非電池駆動である。子機5,7,9は、各々が電池で駆動するように構成されており、子機5,7,9の電源種別は電池駆動である。親機3と子機4〜9において自己の電源種別に関する情報は、例えば親機3および子機4〜9が有するメモリに記憶されている。メータ10〜15は、例えば、ガス、水道、電気などのメータであり、各々が子機4〜9に接続されている。
The
無線環境の前提として、親機3および子機4〜9は、次の無線機同士が直接の無線電波で認識しているものとする。つまり、親機3は子機4,5、子機4は親機3および子機5,6、子機5は親機3および子機4,6,7、子機6は子機4,5,7,8、子機7は子機5,6,8,9、子機8は子機6,7,9、子機9は子機7,8を直接の無線電波で認識しているものとする。
As a premise of the wireless environment, it is assumed that the
図2と図3に示すように、電源種別が非電池駆動の子機4,6,8と電池駆動の子機5,7,9とが共存するメッシュネットワーク100において、親機3および子機4〜9同士はお互いの存在を認識するため、事前に自律ルーティング設定16にてルーティングのための選択情報17〜23のやり取りを行う。通信経路として使用する経路の選択情報17〜23には、親機3、子機4〜9の電源種別に関する情報が含まれており、親機3と子機4〜9は、電源種別に関する情報を含んだ選択情報17〜23を、例えば各々が有するメモリに保持する。
As shown in FIG. 2 and FIG. 3, in the
無線テレメータリングシステムのメッシュネットワーク100において、各メータの検針を実施する場合、センターサーバ1は検針対象のメータに接続された子機に無線通信にてメッセージを送信し、当該子機が検針対象メータの検針値を取得して、検針値をセンターサーバ1に応答する。
In the
例えば、センターサーバ1からNCU2を介し、親機3の配下の子機9に接続されたメータ15に向けた検針要求25を親機3が受信した場合、親機3は、その検針要求を検針対象のメータ15が接続された子機9に無線通信にて送信する。メッシュネットワーク100において、親機3の配下の子機は複数存在し、子機も他の子機にぶら下がることで、段数を形成している。そのため、例えば親機3から子機9にメッセージを送信する場合、親機3に最も近い子機から順に次々とバケツリレー方針で中継していき、通信対象の子機9まで無線通信を中継することとなる。
For example, when the
センターサーバ1からメータ15に対する検針要求24の制御が行われた場合、NCU2を介し、親機3が検針要求25を受信する。親機3は、メータ15が子機9に接続されていることと、事前に自律ルーティング設定16で保持した選択情報17から子機4の電源種別が非電池駆動、子機5の電源種別が電池駆動であることを判断し、電源種別が非電池駆動の子機4に検針要求26を送信する。
When the
子機4は、事前に自律ルーティング設定16で保持した選択情報18から子機5の電源種別が電池駆動、子機6の電源種別が非電池駆動であることを判断し、電源種別が非電池駆動の子機6に検針要求27を送信する。子機6は、事前に自律ルーティング設定16で保持した選択情報20から子機5,7の電源種別が電池駆動、子機4,8の電源種別が非電池駆動であることを判断し、電源種別が非電池駆動の子機8に検針要求28を送信する。
The
子機8は、事前に自律ルーティング設定16で保持した選択情報22から子機9の電源種別が電池駆動であるが、宛先であることを判断し、子機9に検針要求29を送信する。より具体的には、子機8は、検針要求28に含まれる情報から子機9が宛先であることを判断する。このように、中継経路として電源種別が非電池駆動の子機を使用し、子機9に検針要求29が中継される。子機9は、検針要求29を受信すると、メータ15の検針を実施する。
The subunit |
次に、子機9からセンターサーバ1に対して検針応答が送信されるが、検針要求の場合と同様の処理が行われて、検針要求の場合とは逆方向に検針応答が送信される。具体的に説明すると、子機9は、事前に自律ルーティング設定16で保持した選択情報23から子機7の電源種別が電池駆動、子機8の電源種別が非電池駆動であることを判断し、電源種別が非電池駆動の子機8に検針応答30を送信する。子機8は、事前に自律ルーティング設定16で保持した選択情報22から子機7,9の電源種別が電池駆動、子機6の電源種別が非電池駆動であることを判断し、電源種別が非電池駆動の子機6に検針応答31を送信する。
Next, the
子機6は、事前に自律ルーティング設定16で保持した選択情報20から子機5,7の電源種別が電池駆動、子機4,8の電源種別が非電池駆動であることを判断し、電源種別が非電池駆動の子機4に検針応答32を送信する。子機4は、事前に自律ルーティング設定16で保持した選択情報18から親機3の電源種別が非電池駆動であり、さらに宛先であることを判断し、親機3に検針応答33を送信する。より具体的には、子機4は、検針応答31に含まれる情報から親機3が宛先であることを判断する。親機3は検針応答34を送信すると、NCU2を介してセンターサーバ1は検針応答35を受信する。このように、中継経路として電源種別が非電池駆動の子機を使用し、センターサーバ1に検針応答35が中継される。
The
なお、上記においては、親機3および子機4,6,8,9から直接の無線電波で認識されている子機の中に電源種別が非電池駆動の子機が存在する場合の中継動作について説明したが、直接の無線電波で認識されている子機の中に非電池駆動の子機が存在しない場合がある。この場合には、直接の無線電波で認識されている電池駆動の子機が中継経路として選択される。
In the above, the relay operation in the case where there is a non-battery-powered slave unit among the slave units recognized by direct radio waves from the
中継動作において、電源種別が電池駆動の子機を中継経路として使用した場合、電池の消耗が発生するため、無線通信で使用する中継経路として、非電池駆動の子機を中継経路として優先的に選択することにより、電池駆動の子機の電池の消耗を抑えることができる。親機および子機は、中継経路として選択するための情報として、事前に自律ルーティング設定16を実行したときに保持した経路の選択情報17〜23の電源種別を確認することで、経路が最短でかつ、電源種別が非電池駆動の子機を中継経路として優先的に選択するものとする。
In relay operation, if a battery-powered slave unit is used as a relay route in a relay operation, battery consumption occurs. Therefore, a non-battery-driven slave unit is given priority as a relay route for use in wireless communication. By selecting, it is possible to suppress the battery consumption of the battery-driven slave unit. As the information for selecting as the relay route, the parent device and the child device confirm the power source type of the
以上のように、実施の形態1に係る無線テレメータリングシステムは、センターサーバ1と、センターサーバ1に通信回線を介して接続された親機3と、親機3との間で無線通信を行うことでセンターサーバ1とデータ通信を行い、かつ、各々が電池駆動の子機5,7,9または非電池駆動の子機4,6,8により構成された複数の子機4〜9と、親機3と電池駆動の子機5,7,9と非電池駆動の子機4,6,8とが無線接続されたメッシュネットワーク100とを備えた。親機3および子機4〜9は、非電池駆動の子機4,6,8を中継経路として優先的に選択する。
As described above, the wireless telemetering system according to
したがって、メッシュネットワーク100において、優先的に非電池駆動の子機4,6,8を中継経路として選択することで、電池駆動の子機5,7,9の使用を抑えることができ、子機4〜9同士が通信する動作での子機5,7,9の消費電力を低減させることができる。これにより、無線テレメータリングシステムの長期使用が可能となる。
Accordingly, in the
また、従来は、子機の電源種別ごとに各々メッシュネットワークを構成する場合が多かったが、本実施の形態のように、1つのメッシュネットワーク100に電源種別が電池駆動と非電池駆動の子機4〜9を共存させることで、複数のネットワークを管理することに比べ、保守・運用面の複雑さが低減し、さらにシステム構築時に、複数のネットワークに対して何度も初期設定を行うことがなく、システム構築時のコストも低減できる。
Conventionally, there are many cases where each mesh network is configured for each power source type of the slave unit. However, as in the present embodiment, a slave unit whose power source type is battery-driven and non-battery-driven in one
親機3および子機4〜9は、自律ルーティング設定16の際に保持した複数の子機4〜9の電源種別に関する情報を含む選択情報17〜23に基づいて、非電池駆動の子機4,6,8を中継経路として優先的に選択するため、電池駆動の子機5,7,9の消費電力を低減可能な中継経路を自動で選択することができ、作業者の利便性を高めることができる。
The
<実施の形態2>
次に、実施の形態2に係る無線テレメータリングシステムについて説明する。図4は、実施の形態2に係る無線テレメータリングシステムのメッシュネットワーク100の中継経路における動作シーケンス図の一部であり、図5は、実施の形態2に係る無線テレメータリングシステムのメッシュネットワーク100の中継経路における動作シーケンス図の残部である。ここで、動作シーケンスは、図4および図5においてA2でつながっているものとする。なお、実施の形態2において、実施の形態1で説明したものと同一の構成要素については同一符号を付して説明は省略する。
<
Next, a radio telemetering system according to
実施の形態2に係る無線テレメータリングシステムの構成は、実施の形態1の場合と同様であり、さらに、無線環境の前提として親機3および子機4〜9が直接の無線電波で認識している子機についても実施の形態1の場合と同様である。親機3、子機4〜9が無線通信を行うために、間欠送信する信号がある。この間欠送信の信号には電源種別に関する情報が常に含まれている。無線テレメータリングシステムのメッシュネットワーク100において、センターサーバ1から各メータの検針を実施する場合、検針対象のメータに接続された子機に無線通信にてメッセージを送信し、当該子機が検針対象のメータの検針値を取得して、検針値をセンターサーバ1に応答する。
The configuration of the wireless telemetering system according to the second embodiment is the same as that of the first embodiment. Further, as a premise of the wireless environment, the
センターサーバ1からメータ15に対する検針要求36の制御が行われた場合、NCU2を介して、親機3が検針要求37を受信する。親機3は、メータ15が子機9に接続されていることと、間欠送信動作54で、親機3から直接の無線電波で認識されている子機4,5とやり取りした間欠送信信号38,39に含まれる電源種別から子機4の電源種別が非電池駆動、子機5の電源種別が電池駆動であることを確認し、電源種別が非電池の子機4に検針要求44を送信する。ここで、間欠送信動作54では、間欠送信信号38,39の他に間欠送信信号40〜43のやり取りも行われるが、ここでは、直接関係のある間欠送信信号のみ説明することとする。以下、説明する間欠送信動作55〜61においても同様である。
When the
子機4は、間欠送信動作55で、子機4から直接の無線電波で認識されている子機5,6とやり取りした間欠送信信号39,40とに含まれる電源種別から子機5の電源種別が電池駆動、子機6の電源種別が非電池駆動であることを確認し、電源種別が非電池駆動の子機6に検針要求45を送信する。子機6は、間欠送信動作56で、子機6から直接の無線電波で認識されている子機7,8とやり取りした間欠送信信号41,42に含まれる電源種別から子機7の電源種別が電池駆動、子機8の電源種別が非電池駆動であることを確認し、電源種別が非電池の子機8に検針要求46を送信する。
In the intermittent transmission operation 55, the
子機8は、間欠送信動作57で、子機8から直接の無線電波で認識されている子機9とやり取りした間欠送信信号43に含まれる電源種別から子機9の電源種別が電池駆動であるが、宛先であることを判断し、子機9に検針要求47を送信する。より具体的には、子機8は、検針要求46に含まれる情報から子機9が宛先であることを判断する。このように、中継経路として電源種別が非電池駆動の子機4,6,8を使用し、子機9に検針要求47が中継され、子機9はメータ15の検針を実施する。
In the
次に、子機9からセンターサーバ1に対して検針応答が送信されるが、検針要求の場合と同様の処理が行われて、検針要求の場合とは逆方向に検針応答が送信される。検針応答の際も、間欠送信信号58〜61で得られた電源種別に関する情報に基づいて、検針応答48〜53が送信され、中継経路として電源種別が非電池駆動の子機4,6,8を使用する。
Next, the
なお、上記においては、親機3と子機4,6,8,9から直接の無線電波で認識されている子機の中に電源種別が非電池駆動の子機が存在する場合の中継動作について説明したが、直接の無線電波で認識されている子機の中に非電池駆動の子機が存在しない場合がある。この場合には、直接の無線電波で認識されている電池駆動の子機が中継経路として選択される。
In the above, the relay operation in the case where there is a non-battery-powered slave unit among the slave units recognized by direct radio waves from the
中継動作において、電源種別が電池駆動の子機を中継経路として使用した場合、電池の消耗が発生するため、無線通信で使用する中継経路として、電源種別が非電池駆動の子機を中継経路として優先的に選択することにより、電池駆動の子機の電池の消耗を抑えることができる。親機3および子機4〜9は、中継経路として選択するための情報として、各々が間欠送信動作54〜61を行ったときの間欠送信信号38〜43に含まれる電源種別に関する情報を確認することで、経路が最短でかつ、電源種別が非電池駆動の子機を通信経路として優先的に選択するものとする。
In relay operation, if a battery-powered slave unit is used as a relay route, battery consumption will occur. Therefore, as a relay route used for wireless communication, a power source type non-battery-driven slave unit is used as a relay route. By preferentially selecting, it is possible to suppress the battery consumption of the battery-driven slave unit. The
以上のように、実施の形態2に係る無線テレメータリングシステムでは、親機3および子機4〜9は、複数の子機4〜9から受信した間欠送信信号38〜43に含まれる電源種別に関する情報に基づいて、非電池駆動の子機4,6,8を中継経路として優先的に選択するため、電池駆動の子機5,7,9の消費電力を低減可能な中継経路を自動で選択することができ、作業者の利便性を高めることができる。
As described above, in the radio telemetering system according to
<実施の形態3>
次に、実施の形態3に係る無線テレメータリングシステムについて説明する。図6は、実施の形態3に係る無線テレメータリングシステムのメッシュネットワーク100の中継経路における動作シーケンス図の一部であり、図7は、実施の形態3に係る無線テレメータリングシステムのメッシュネットワーク100の中継経路における動作シーケンス図の残部である。ここで、動作シーケンスは、図6および図7においてA3でつながっているものとする。なお、実施の形態3において、実施の形態1,2で説明したものと同一の構成要素については同一符号を付して説明は省略する。
<
Next, a radio telemetering system according to
実施の形態3に係る無線テレメータリングシステムの構成は、実施の形態1の場合と同様であり、さらに、無線環境の前提として親機3および子機4〜9が直接の無線電波で認識している子機についても実施の形態1の場合と同様である。動作シーケンスは、実施の形態2の場合とほぼ同様であり、実施の形態2では、中継経路は間欠送信信号に常に含まれる電源種別に関する情報に基づいて選択されていたが、本実施の形態3では、中継経路は間欠送信信号に常に含まれる電池残量に関する情報に基づいて選択される点が相違する。
The configuration of the wireless telemetering system according to the third embodiment is the same as that of the first embodiment. Further, as a premise of the wireless environment, the
センターサーバ1からメータ15に対する検針要求36の制御が行われた場合、NCU2を介し、親機3が検針要求37を受信する。親機3は、メータ15が子機9に接続されていることと、間欠送信動作54Aで、親機3から直接の無線電波で認識されている子機4,5とやり取りした間欠送信信号38A,39Aに含まれる電池残量に関する情報から子機4の電池残量が100%、子機5の電池残量が100%未満であることを確認する。そして、親機3は、電池残量が100%の子機4に検針要求44を送信する。ここで、電池残量が100%の場合は電源種別が非電池駆動、電池残量が100%未満の場合は電源種別が電池駆動であると判断されるものとする。
When the
以降、間欠送信動作55A〜61Aに基づいて中継経路の選択がなされ、検針要求45〜47、検針応答48〜53が送信されるが、実施の形態2の場合とほぼ同様であるため、説明を省略する。
Thereafter, the relay route is selected based on the
中継動作において、電池残量が100%の子機を中継経路として使用した場合、電池の消耗が発生するため、無線通信で使用する中継経路として、電源種別が非電池駆動の子機を中継経路として選択することにより、電池駆動の子機の電池の消耗を抑えることができる。親機3および子機4〜9は、中継経路として選択するための情報として、各々が間欠送信動作54A〜61Aを行ったときの間欠送信信号38A〜43Aに含まれる電池残量に関する情報を確認することで、経路が最短でかつ、電源種別が非電池駆動の子機を中継経路として選択するものとする。
In a relay operation, if a slave unit with a remaining battery level of 100% is used as a relay route, the battery will be consumed. Therefore, as a relay route used for wireless communication, a slave unit with a power supply type of non-battery drive is used as a relay route. By selecting as, it is possible to suppress the battery consumption of the battery-powered slave unit. The
以上のように、実施の形態3に係る無線テレメータリングシステムでは、親機3および子機4〜9は、複数の子機4〜9から受信した間欠送信信号38A〜43Aに含まれる電池残量に関する情報に基づいて、非電池駆動の子機4,6,8を中継経路として優先的に選択するため、電池駆動の子機5,7,9の消費電力を低減可能な中継経路を自動で選択することができ、作業者の利便性を高めることができる。
As described above, in the radio telemetering system according to
<実施の形態4>
次に、実施の形態4に係る無線テレメータリングシステムについて説明する。図8は、実施の形態4に係る無線テレメータリングシステムのメッシュネットワーク100の中継経路における動作図であり、図9は、実施の形態4に係る無線テレメータリングシステムのメッシュネットワーク100の中継経路における動作シーケンス図である。なお、実施の形態4において、実施の形態1〜3で説明したものと同一の構成要素については同一符号を付して説明は省略する。
<
Next, a radio telemetering system according to
実施の形態4に係る無線テレメータリングシステムの構成は、実施の形態1の場合と同様であり、さらに、無線環境の前提として親機3および子機4〜9が直接の無線電波で認識している子機についても実施の形態1の場合と同様である。
The configuration of the wireless telemetering system according to the fourth embodiment is the same as that of the first embodiment. Further, as a premise of the wireless environment, the
センターサーバ1からメータ15に対する検針要求88の制御が行われた場合、NCU2を介し、親機3が検針要求89を受信する。親機3は、送信データとして検針要求90を送信する。親機3は、送信データ(Ds)がある場合、親機3が認識している子機の間欠信号を受信する。このとき、親機3は、子機4,5を直接の無線電波で認識しており、間欠信号待ち時間前半(TA)に、子機5の間欠信号を受信するが、間欠信号待ち時間前半(TA)では、他から受信した間欠信号が非電池駆動の子機から送信されたと判定した場合にのみ、当該子機に対する中継動作を行う。ここで、子機5は電池駆動であるため、親機3は子機5に対して中継動作を行わない。
When the
その後、親機3は、間欠信号待ち時間前半(TA)に、子機4の間欠信号を受信するが、子機4は非電池駆動であるため、子機4は親機3からの送信データ(Ds)、すなわち検針要求90である受信データ(Dr)を受信する。ここで、間欠信号待ち時間とは、自己が送信する送信データ(Ds)の送信動作期間をいう。
Then, the
親機3から送信データ(Ds)を受信した子機4は、送信データ(Ds)が自己宛のものでないことを確認し、中継動作を行う。子機4は親機3から受信したデータを、次の無線機に中継するため、送信データ(Ds)を送信する動作となる。このとき、子機4は、親機3と子機6,7とを直接の無線電波で認識しており、間欠信号待ち時間前半(TA)に、中継方向の子機5の間欠信号を受信するが、間欠信号待ち時間前半(TA)では、受信した子機が非電池駆動の場合にのみ、当該子機に対する中継動作を行う。ここで、子機5は電池駆動であるため、子機4は子機5に対して中継動作を行わない。
The
その後、子機4は、間欠信号待ち時間前半(TA)から間欠信号待ち時間後半(TB)にかけて、子機5,6の間欠信号が一時的に電波状況の悪さから欠落(図8の破線部分)したため受信できず、間欠信号待ち時間後半(TB)に子機6の間欠信号を受信する。間欠信号待ち時間後半(TB)では、受信した間欠信号が非電池/電池によらず、最先に受信した間欠信号を送信した子機に対して中継動作を行うため、子機4は子機6に送信データ(Ds)を送信する。そして、子機6は、検針要求91である受信データ(Dr)を受信する。
After that, the
子機6,8は、検針要求92,93である送信データ(Ds)の中継動作を次々と実施し、中継経路として電源種別が非電池駆動の子機8を使用することで、子機9に送信データ(DS)を中継し、子機9はメータ15の検針を実施する。そして、検針応答の際も、検針応答94〜99である送信データ(Ds)の中継動作が次々と実施され、中継経路として電源種別が非電池駆動の子機4,6,8が使用される。
The
中継動作において、電源種別が電池駆動の子機を通信経路として中継した場合、電池の消耗が発生するため、無線通信で中継する通信経路として、電源種別が非電池駆動の子機を優先的に通信経路として選択することにより、電池駆動の子機の電池の消耗を抑えることができる。 In relay operation, if a battery-powered slave unit is relayed as a communication path, battery consumption will occur, so the power source type non-battery-driven slave unit will be given priority as a communication path relayed by wireless communication. By selecting the communication path, it is possible to suppress the battery consumption of the battery-driven slave unit.
以上のように、実施の形態4に係る無線テレメータリングシステムでは、親機3および子機4〜9は、間欠信号待ち時間前半(TA)では、他から受信した間欠信号が非電池駆動の子機から送信されたと判定した場合にのみ、当該非電池駆動の子機を中継経路として選択し、間欠信号待ち時間後半(TB)では、最先に受信した間欠信号を送信した子機を中継経路として選択する。したがって、電池駆動の子機5,7,9の消費電力を低減可能な中継経路を自動で選択することができ、作業者の利便性を高めることができる。
As described above, in the wireless telemetering system according to the fourth embodiment,
<実施の形態5>
次に、実施の形態5に係る無線テレメータリングシステムについて説明する。図10は、実施の形態5に係る無線テレメータリングシステムのメッシュネットワーク100の中継経路における動作図である。なお、実施の形態5において、実施の形態1〜4で説明したものと同一の構成要素については同一符号を付して説明は省略する。
<
Next, a radio telemetering system according to
実施の形態5に係る無線テレメータリングシステムの構成は、実施の形態1の場合と同様であり、さらに、無線環境の前提として親機3および子機4〜9が直接の無線電波で認識している子機についても実施の形態1の場合と同様である。
The configuration of the wireless telemetering system according to the fifth embodiment is the same as that of the first embodiment. Further, as a premise of the wireless environment, the
親機3および子機4,6,8は、電源種別が非電池駆動のため、電池駆動の場合とは異なり電池の容量消費を考えなくてもよく、親機3および子機4,6,8の間欠信号の間欠周期(TC)は、電池駆動の子機5,7,9の間欠信号の間欠周期(TC)と比べて短くなるように設定されている。また、親機3および子機4〜9は、最先に受信した間欠信号を送信した子機を中継経路として選択する。
Since the power source type is non-battery drive, the
親機3は、送信データがある場合、親機3が認識している子機の間欠信号を受信する。このとき、親機3は子機4,5を直接の無線電波で認識しており、子機4の間欠信号の間欠周期(TC)が短いため、間欠周期の長い間欠信号を送信する子機5よりも先に子機4の間欠信号が受信される確率が高い。このため、親機3は、最先に受信した間欠信号を送信した子機4に送信データ(Ds)を送信する。
When there is transmission data,
親機3から送信データ(Ds)を受信した子機4は、送信データ(Ds)が自己宛のものでないことを確認し、中継動作を行う。子機4は親機3から受信したデータ(Dr)を、次の子機に中継するため、送信データ(Ds)を送信する動作となる。このとき、子機4は、親機3および子機5,6を直接の無線電波で認識しており、中継方向でかつ、間欠周期(TC)の長い間欠信号を送信する子機5よりも間欠周期(TC)の短い子機6の間欠信号が先に受信される確率が高い。このため、子機4は、最先に受信した間欠信号を送信した子機6に送信データ(Ds)を送信する。中継動作が次々と実施され、中継経路として電源種別が非電池駆動の子機8を使用することで、子機9に送信データ(Ds)が中継されて、子機9はメータ15の検針を実施する。
The
実施の形態5に係る無線テレメータリングシステムの動作シーケンスは、実施の形態4の場合と同様であるため、説明を省略する。中継動作において、電源種別が電池駆動の子機を中継経路として使用した場合、電池の消耗が発生するため、無線通信で使用する中継経路として、電源種別が非電池駆動の子機を優先的に中継経路として選択することにより、電池駆動の子機の電池の消耗を抑えることができる。 The operation sequence of the radio telemetering system according to the fifth embodiment is the same as that in the fourth embodiment, and thus the description thereof is omitted. In relay operation, if a battery-powered slave unit is used as a relay route, battery consumption will occur. Therefore, a non-battery-powered slave unit that has a power source type is given priority as a relay route used in wireless communication. By selecting the relay path, it is possible to suppress the battery consumption of the battery-driven slave unit.
中継経路として選択するために、送信データを中継しようとしている子機は、経路が最短でかつ、隣接する子機の間欠送信信号をより先に受信した子機を中継経路として選択するものとする。そのことにより、送信データを中継しようとしている子機は、間欠周期が短い間欠信号を送信する非電池駆動の子機の間欠信号をより先に受信でき、非電池駆動の子機を中継経路として優先的に選択するものとする。 In order to select a relay route, the slave unit that is trying to relay transmission data selects the slave unit that has the shortest route and that has received the intermittent transmission signal of the adjacent slave unit earlier as the relay route. . As a result, the slave unit trying to relay the transmission data can receive the intermittent signal of the non-battery-driven slave unit that transmits the intermittent signal with a short intermittent period earlier, and the non-battery-driven slave unit is used as a relay path. Priority shall be selected.
以上のように、実施の形態5に係る無線テレメータリングシステムでは、非電池駆動の子機4,6,8から送信される間欠信号は、電池駆動の子機5,7,9から送信される間欠信号よりも短い間欠周期(TC)に設定され、親機3および子機4〜9は、最先に受信した間欠信号を送信した子機を中継経路として選択する。したがって、親機3および子機4〜9は、間欠周期が短い間欠信号を送信する非電池駆動の子機4,6,8の間欠信号を最先に受信することができるため、非電池駆動の子機4,6,8を中継経路として優先的に選択することができる。これにより、電池駆動の子機5,7,9の消費電力を低減可能な中継経路を自動で選択することができ、作業者の利便性を高めることができる。
As described above, in the radio telemetering system according to the fifth embodiment, the intermittent signals transmitted from the non-battery driven
<実施の形態6>
次に、実施の形態6に係る無線テレメータリングシステムについて説明する。図11は、実施の形態6に係る無線テレメータリングシステムのメッシュネットワーク100の中継経路における動作図であり、図12は、実施の形態6に係る無線テレメータリングシステムのメッシュネットワーク100の中継経路における動作シーケンス図である。なお、実施の形態6において、実施の形態1〜5で説明したものと同一の構成要素については同一符号を付して説明は省略する。
<
Next, a radio telemetering system according to
実施の形態6に係る無線テレメータリングシステムの構成は、実施の形態1の場合と同様であるが、子機4〜9の電源種別が異なる。具体的には、子機4,6,7,8は電池駆動、子機5,9は非電池駆動である。さらに、無線環境の前提として親機3および子機4〜9が直接の無線電波で認識している子機については実施の形態1の場合と同様である。
The configuration of the wireless telemetering system according to the sixth embodiment is the same as that of the first embodiment, but the power types of the
親機3および子機4〜9は、直接の無線電波で認識している無線機のうち、所定の無線電波強度範囲にある無線機を近隣無線機とし、近隣無線機の電源種別に関する情報を含む近隣無線機情報を各々のメモリに保持しているものとする。つまり、親機3は子機4、子機4は親機3と子機5、子機5は子機4,6、子機6は子機5,7、子機7は子機6,8、子機8は子機7,9、子機9は子機8を近隣無線機として各々のメモリに保持している。
The
図11に示すように、電池駆動の子機4,6,7,8において、近隣無線機として非電池駆動の親機3または子機5,9が登録された場合、自己が送信する間欠信号の間欠周期(TC)は長く設定される。例えば、電池駆動の子機4,6,8は、近隣無線機として非電地駆動の親機3および子機5,9のいずれかが登録されているため、自己が送信する間欠信号の間欠周期(TC)は長く設定される。一方、電池駆動の子機7は、近隣無線機として非電地駆動の親機3および子機5,9のいずれも登録されていないため、自己が送信する間欠信号の間欠周期(TC)は短いままである。
As shown in FIG. 11, in the battery-powered
親機3は、送信データ(Ds)を送信する場合、親機3が認識している子機の間欠信号を受信する。このとき、親機3は子機4,5を直接の無線電波で認識しており、子機5の間欠信号の間欠周期(TC)が短いため、間欠周期(TC)の長い間欠信号を送信する子機4よりも先に子機5の間欠信号が受信される確率が高い。このため、親機3は、最先に受信した間欠信号を送信した子機5に送信データ(Ds)を送信する。
When transmitting the transmission data (D s ), the
親機3から送信データ(Ds)を受信した子機5は、送信データ(Ds)が自己宛のものでないことを確認し、中継動作を行う。子機5は親機3から受信したデータ(Dr)を、次の無線機に中継するため、送信データ(Ds)を送信する動作となる。このとき、子機5は、親機3および子機6,7を直接の無線電波で認識しており、中継方向でかつ、間欠信号の間欠周期(TC)の長い子機6よりも間欠周期(TC)の短い子機7の間欠信号を先に受信する確率が高い。このため、子機5は、最先に受信した間欠信号を送信した子機7に送信データ(Ds)を送信する。
The
子機7のように、近隣無線機として非電池駆動の親機3および子機5,9のいずれかが登録されていない無線機は電池で駆動されるものの、自己が送信する間欠信号の間欠周期(TC)が短く、中継経路として選択される。近隣無線機において電池駆動の子機しか存在しない場合でも、中継に要する時間を短くできる効果が得られる。
Although the wireless device in which any of the non-battery-driven
図12に示すように、近隣無線機は、事前に自律ルーティング設定112にて親機3および子機4〜9は、ルーティングのための情報をやり取りし、そのやり取り時の無線電波強度から近隣無線機を判断すると共に、無線機同士がやり取りする情報に親機3および子機4〜9の電源種別に関する情報が含まれている。親機3および子機4〜9は、各々の電源種別に関する情報を含む近隣無線機情報113〜119を保持する。親機3および子機4〜9は、保持した近隣無線機情報113〜119に基づいて中継動作を行う。
As shown in FIG. 12, the
中継動作において、電源種別が電池駆動の子機を中継経路として使用した場合、電池の消耗が発生するため、無線通信で使用する中継経路として、電源種別が非電池駆動の子機を優先的に中継経路として選択することにより、電池駆動の子機の電池の消耗を抑えることができる。さらに、近隣に電池駆動の子機しか存在しない場合でも、中継に要する時間を短くできる効果が得られる。 In relay operation, if a battery-powered slave unit is used as a relay route, battery consumption will occur. Therefore, a non-battery-powered slave unit that has a power source type is given priority as a relay route used in wireless communication. By selecting the relay path, it is possible to suppress the battery consumption of the battery-driven slave unit. Furthermore, even when there are only battery-powered slave units in the vicinity, an effect of shortening the time required for relaying can be obtained.
以上のように、実施の形態6に係る無線テレメータリングシステムでは、親機3および子機4〜9は、自律ルーティング設定の際に保持した近隣の子機の電源種別に関する情報を含む近隣無線機情報113〜119に基づいて、近隣の子機が電池駆動の子機のみであると判定されたとき、その電池駆動の子機を中継経路として選択する。したがって、近隣に、非電池駆動の子機が存在せず、電池駆動の子機しか存在しない場合でも、近隣の電池駆動の子機を中継経路として選択することで、中継に要する時間を短くできる効果が得られる。
As described above, in the wireless telemetering system according to the sixth embodiment, the
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。 It should be noted that the present invention can be freely combined with each other within the scope of the invention, and each embodiment can be appropriately modified or omitted.
1 センターサーバ、3 親機、4,5,6,7,8,9 子機、100 メッシュネットワーク。 1 Center server, 3 master unit, 4, 5, 6, 7, 8, 9 slave unit, 100 mesh network.
Claims (2)
前記センター側装置に通信回線を介して接続された無線親機と、
前記無線親機との間で無線通信を行うことで前記センター側装置とデータ通信を行い、かつ、各々が電池駆動無線機または非電池駆動無線機により構成された複数の無線子機と、
前記無線親機と前記電池駆動無線機と前記非電池駆動無線機とが無線接続されたメッシュネットワークとを備え、
前記無線親機および前記無線子機は、前記非電池駆動無線機を中継経路として優先的に選択し、
前記無線親機および前記無線子機は、自己が送信する通信信号の送信動作期間の前半では、他から受信した間欠信号が前記非電池駆動無線機から送信されたと判定した場合にのみ、当該非電池駆動無線機を中継経路として選択し、前記通信信号の送信動作期間の後半では、最先に受信した間欠信号を送信した前記無線子機を中継経路として選択する、無線テレメータリングシステム。 A center side device,
A wireless master device connected to the center side device via a communication line;
A plurality of wireless slave units each configured to perform data communication with the center side device by performing wireless communication with the wireless master unit, and each configured by a battery-driven radio device or a non-battery-driven radio device,
The wireless network includes a mesh network in which the wireless base unit, the battery-powered wireless device, and the non-battery-driven wireless device are wirelessly connected,
Wherein the wireless master unit and said radio personal station preferentially selects said non-battery operated radios as a relay path,
In the first half of the transmission operation period of the communication signal transmitted by itself, the wireless master device and the wireless slave device are concerned only when it is determined that the intermittent signal received from the other is transmitted from the non-battery-driven wireless device. A radio telemetering system that selects a battery-powered radio as a relay path, and selects, as a relay path, the wireless slave that has transmitted the intermittent signal received first in the second half of the transmission operation period of the communication signal .
前記センター側装置に通信回線を介して接続された無線親機と、
前記無線親機との間で無線通信を行うことで前記センター側装置とデータ通信を行い、かつ、各々が電池駆動無線機または非電池駆動無線機により構成された複数の無線子機と、
前記無線親機と前記電池駆動無線機と前記非電池駆動無線機とが無線接続されたメッシュネットワークとを備え、
前記無線親機および前記無線子機は、前記非電池駆動無線機を中継経路として優先的に選択し、
前記無線親機および前記無線子機は、自律ルーティング設定の際に保持した近隣の無線子機の電源種別に関する情報に基づいて、近隣の無線子機が電池駆動無線機のみであると判定されたとき、前記電池駆動無線機を中継経路として選択する、無線テレメータリングシステム。 A center side device,
A wireless master device connected to the center side device via a communication line;
A plurality of wireless slave units each configured to perform data communication with the center side device by performing wireless communication with the wireless master unit, and each configured by a battery-driven radio device or a non-battery-driven radio device,
The wireless network includes a mesh network in which the wireless base unit, the battery-powered wireless device, and the non-battery-driven wireless device are wirelessly connected,
Wherein the wireless master unit and said radio personal station preferentially selects said non-battery operated radios as a relay path,
The wireless master unit and the wireless slave unit are determined that the neighboring wireless slave unit is only a battery-powered radio unit based on the information regarding the power type of the neighboring wireless slave unit retained during the autonomous routing setting. A wireless telemetering system that selects the battery-powered radio as a relay route .
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