JP6065317B2 - 通信システム、親機、サーバ - Google Patents

Description

本発明は、需要家での資源の消費量を計測する計測器に付設された通信装置が複数の需要家に設けられ、サーバが親機を介して複数の通信装置にデータを送信するように構成された通信システム、それに用いられる親機、サーバに関する。

従来から、需要家における使用電力を電力計測装置にて計測し、電力計測装置に付設された通信装置（子機）から、親機が、定期的に計測データを取得するように構成された遠隔検針システムが提案されている（たとえば特許文献１参照）。特許文献１に記載のシステムでは、親機は、電力会社が管理するサーバ（上位管理装置）と広域情報通信網を通して通信を行い、需要家の使用電力をサーバに通知する。

ここで、親機は、規定の時間であるスロット間隔で各通信装置から計測データを定期的に巡回して取得する手段と、スロット間隔を通信装置との間の通信条件に応じて可変に決定する手段とを備えている。これにより、親機は、定例検針において、スロット間隔で通信装置から計測データを定期的に取得するので、多数台の通信装置が存在しても輻輳を生じることなく各通信装置から計測データを取得できる。

また、上述したようなシステムでは、サーバは、計測データが欠落していると、計測データの欠落している通信装置に対して親機を通して個別に計測データの取得を試みるバックアップ検針の機能を備えている。これにより、サーバは、定例検針では欠落していた計測データを補完することができる。

特開２０１０−４２６３号公報

ところで、上述したようなシステムにおいては、通常、サーバ−親機間の帯域幅よりも、親機−通信装置間の帯域幅の方が狭い。しかし、特許文献１に記載のシステムでは、親機は、あくまで定例検針時における各通信装置との間の通信間隔がスロット間隔により制限されているだけであって、サーバとの間の通信間隔については特に制限がない。

したがって、サーバは、親機を経由して各通信装置にデータを送信する場合、データ送信の間隔が比較的短ければ、親機−通信装置間において通信トラフィックが増加して通信の輻輳を生じ、通信エラーが発生する可能性がある。たとえば、上述のバックアップ検針時に、同じ親機の管理下の通信装置に対して比較的短い時間間隔で計測データの要求を行うと、親機−通信装置間において通信トラフィックが増加し通信の輻輳を生じる可能性がある。

本発明は上記事由に鑑みて為されており、サーバから親機の管理下にある通信装置へのデータの送信時において、親機と通信装置との間での通信の輻輳の発生確率を低減できる通信システム、親機、サーバを提供することを目的とする。

本発明の通信システムは、需要家での資源の消費量を計測する計測器に付設された通信装置と、複数の前記需要家に設けられた複数の前記通信装置を管理下とし当該複数の前記通信装置と通信可能な親機と、前記親機を介して当該親機の管理下の前記通信装置にデータを送信するサーバとを備え、前記親機は、管理下の前記通信装置との間の通信トラフィックを測定する監視部と、前記監視部の測定結果が所定の閾値以下か否かを判定する判定部と、前記判定部の判定結果に応じて前記サーバへ通知を行う通知部とを有し、前記サーバは、前記監視部の測定結果が前記閾値を超えている期間にデータの送信を抑制するように、前記通知部からの通知に従って前記親機の管理下の前記通信装置に対するデータの送信を制御する送信部を有することを特徴とする。

この通信システムにおいて、前記通知部は、前記監視部の測定結果が前記閾値以下にある間は、予め一定時間間隔で定められた通知タイミングで許可通知を前記サーバへ送信するように構成されており、前記送信部は、前記通知タイミングで前記許可通知を受信すると次の前記通知タイミングまでの間は前記通信装置へデータを送信し、前記通知タイミングで前記許可通知を受信できなければ次の前記通知タイミングまで前記通信装置へのデータの送信を中止するように構成されていることが望ましい。

この通信システムにおいて、前記通知部は、前記監視部の測定結果が前記閾値を超えると超過通知を前記サーバへ送信し、前記監視部の測定結果が前記閾値以下になると緩和通知を前記サーバへ送信するように構成されており、前記送信部は、前記超過通知を受信するまでの間は前記通信装置へデータを送信し、前記超過通知を受信すると次に前記緩和通知を受信するまで前記通信装置へのデータの送信を中止するように構成されていることが望ましい。

本発明の親機は、上記の通信システムに用いられることを特徴とする。

本発明のサーバは、上記の通信システムに用いられることを特徴とする。

本発明は、サーバが、監視部の測定結果が閾値を超えている期間にデータの送信を抑制するように、通知部からの通知に従って親機の管理下の通信装置に対するデータの送信を制御する送信部を有する。したがって、サーバから親機の管理下にある通信装置へのデータの送信時において、親機と通信装置との間での通信の輻輳の発生確率を低減できるという利点がある。

実施形態１に係る通信システムを示すシステム構成図である。 実施形態１に係る通信システムの動作を示す説明図である。 実施形態２に係る通信システムを示すシステム構成図である。 実施形態２に係る通信システムの動作を示す説明図である。 実施形態３に係る通信システムの動作を示す説明図である。

以下の実施形態においては、外部の供給事業者から供給される電力、ガス、水道、熱などの資源の需要家を対象として、各需要家での資源の消費量を計測した計測データを遠隔地にあるサーバで取得するための検針システムを、通信システムの例として説明する。以下では、需要家が集合住宅の各住戸である場合について例示するが、この例に限らず、需要家はたとえば戸建て住宅、事務所、工場などであってもよい。また、以下では、資源が電力である場合を例として説明するが、電力に限らず、電力以外の資源の消費量についてもサーバの取得対象とすることは可能である。

（実施形態１）
本実施形態の通信システム１は、図１に示すように、複数の通信装置２０１，２０２，…２０ｎ（以下、各々を区別しないときには単に「通信装置２」という）と、親機としてのコンセントレータ３と、サーバ４とを備えている。

通信装置２は集合住宅１０の各需要家に設けられている。各通信装置２０１，２０２，…２０ｎは、それぞれ各需要家での資源の消費量を計測する計測器５に付設されている。コンセントレータ３は、集合住宅１０ごとに設けられており、同じ集合住宅１０における複数の需要家に設けられた複数の通信装置２を管理下として、これら管理下の複数の通信装置２と通信可能に構成されている。サーバ４は、コンセントレータ３を介してこのコンセントレータ３の管理下の通信装置２にデータを送信するように構成されている。また、サーバ４は、コンセントレータ３を介して通信装置２から計測器５の計測結果を含む計測データを取得する機能を有している。

検針システムとしての通信システム１は、実際には複数台のコンセントレータ３を備え、これら複数台のコンセントレータ３の各々の管理下にある通信装置２からの計測データを、１台のサーバ４で取得できるように構成されている。コンセントレータ３は、集合住宅１０ごとに設けられる構成に限らず、たとえば需要家を複数含んだ地域ごと、あるいは集合住宅１０のフロアごとに設けられていてもよい。ただし、本実施形態では、１つの集合住宅１０のみに着目して、コンセントレータ３が１台の場合をモデルとして通信システム１の構成および機能を説明する。

以下に、計測器５、通信装置２、コンセントレータ３、サーバ４の各々の具体的な構成について図１を参照して説明する。

計測器５は、電力の供給事業者からの電力（資源）が供給される配電線Ｌ１に接続されており、各需要家での使用電力量（資源の消費量）を計測する電力メータである。計測器５は、通信装置２と共にスマートメータ６を構成し、配電線Ｌ１に接続されているコンセントレータ３と通信装置２とが通信を行うことにより遠隔検針等を可能にする。スマートメータ６は、通信装置２と計測器５とが筐体（図示せず）を共用することが好ましいが、通信装置２と計測器５とが別に筐体を有していてもよい。

通信装置２とコンセントレータ３との間の通信は、配電線Ｌ１を伝送媒体に用いて通信を行う電力線搬送通信（ＰＬＣ：Power Line Communications）技術を用いて実現される。つまり、通信装置２とコンセントレータ３との間には、配電線Ｌ１を伝送媒体に用いた通信路が形成されている。通信装置２は、この通信路（配電線Ｌ１）を通してコンセントレータ３との間で電力線搬送通信を行うことにより、計測データをコンセントレータ３に送信する。ここでいう計測データは、少なくとも計測器５で所定期間内に測定された使用電力量を含んでいる。なお、通信装置２は、コンセントレータ３との間で電力線搬送通信を行う構成に限らず、その他の有線通信、あるいは無線通信を行う構成であってもよい。

そのため、通信装置２は、コンセントレータ３との通信を行う（第３）通信インターフェイス（以下、インターフェイスを「Ｉ／Ｆ」と表記する）２１と、計測器５から測定結果を取得する検針部２２と、各部の動作を制御する（第１）制御部２３とを有している。なお、図１では、通信装置２０１についてのみ、通信Ｉ／Ｆ２１、検針部２２、制御部２３を図示しているが、他の通信装置２０２，…２０ｎも同様の構成である。

通信Ｉ／Ｆ２１は、上述したように計測器５の上流側の配電線Ｌ１を伝送媒体に用いて、コンセントレータ３との間で双方向に電力線搬送通信を行うように構成されている。検針部２２は、たとえば計測器５の拡張端子（図示せず）に有線接続される構成により、計測器５との間でデータの授受を可能とする。なお、検針部２２は、計測器５と有線接続される構成に限らず、たとえば計測器５と無線通信や光通信を行う構成でもよい。

制御部２３は、プログラムに従って動作するプロセッサを備えたマイコン（マイクロコンピュータ）のようなデバイスを主構成とし、所定のプログラムを実行することにより種々の機能を実現する。ここでは、制御部２３は、少なくとも検針部２２が取得した計測器５の計測結果に基づいて計測データを生成し、この計測データを通信Ｉ／Ｆ２１からコンセントレータ３に送信する機能を有している。さらに、通信装置２は、メモリ（図示せず）を有し、一定時間（たとえば１分、５分、１０分等）ごとの計測データを一定期間（たとえば１日）分、メモリに記憶するように構成されている。

コンセントレータ３は、集合住宅１０の管理人室あるいは電気室などに配置されている。コンセントレータ３は、自らの管理下となる集合住宅１０における複数の需要家の通信装置２から計測データを取得し、取得した計測データをサーバ４に転送する。

そのため、コンセントレータ３は、サーバ４との通信を行う第１通信Ｉ／Ｆ３１と、通信装置２との通信を行う第２通信Ｉ／Ｆ３２と、各部の動作を制御する（第２）制御部３３とを有している。

第１通信Ｉ／Ｆ３１は、光ファイバ等を用いた専用回線ＮＴ１に接続されており、この専用回線ＮＴ１を介してサーバ４との間で双方向に通信を行うように構成されている。第２通信Ｉ／Ｆ３２は、上述したように計測器５の上流側の配電線Ｌ１を伝送媒体に用いて、通信装置２との間で双方向に電力線搬送通信を行うように構成されている。なお、コンセントレータ３は、専用回線ＮＴ１を介してサーバ４との間の通信を行う構成に限らず、インターネットのような公衆網を介して、あるいは無線通信によりサーバ４と通信する構成であってもよい。

制御部３３は、プログラムに従って動作するプロセッサを備えたマイコンのようなデバイスを主構成とし、所定のプログラムを実行することにより種々の機能を実現する。ここでは、制御部３３は、少なくとも集合住宅１０における複数の需要家の通信装置２から第２通信Ｉ／Ｆ３２で計測データを取得し、取得した計測データを第１通信Ｉ／Ｆ３１からサーバ４に送信する機能を有している。

また、本実施形態の通信システム１では、複数の通信装置２は各々が他の通信装置２を中継器としてデータを伝送するマルチホップ通信を行うように構成されている。そのため、コンセントレータ３と直接通信できない通信装置２は、通信可能な距離にある他の通信装置２がパケットを中継することにより、コンセントレータ３との間で通信可能となる。したがって、コンセントレータ３は通信装置２と通信を行う際、伝送距離やノイズ等の影響により、全ての通信装置２と直接通信できる環境になくても、全ての通信装置２との間で通信可能になる。具体的には、コンセントレータ３は通信装置２との間で、マルチホッププロトコルに従い通信経路（ルート）を構築するための伝送状況の情報のやりとりを行い、その情報を元に通信ルートを決定している。

サーバ４は、管理範囲内の複数の需要家から計測データを収集するサーバコンピュータからなり、供給事業者である電力会社や、電力会社に代わって節電に係る管理や支援を行う節電事業者（節電アグリゲータ）、その他のサービス提供事業者によって運営されている。ここで、サーバ４は、自らの管理下にある需要家の計測データを定期的に収集する遠隔検針の機能を持つ。つまり、サーバ４は、専用回線ＮＴ１を通してコンセントレータ３と通信を行うことにより、このコンセントレータ３の管理下の複数の通信装置２から、コンセントレータ３を介して計測データを収集することができる。

そのため、サーバ４は、コンセントレータ３との通信を行う（第４）通信Ｉ／Ｆ４１と、各部の動作を制御する（第３）制御部４２とを有している。

通信Ｉ／Ｆ４１は、専用回線ＮＴ１に接続されており、この専用回線ＮＴ１を介してコンセントレータ３との間で双方向に通信を行うように構成されている。制御部４２は、プログラムに従って動作するプロセッサを備えたマイコンのようなデバイスを主構成とし、所定のプログラムを実行することにより種々の機能を実現する。ここでは、制御部４２は、少なくとも集合住宅１０における複数の需要家の通信装置２から通信Ｉ／Ｆ４１で計測データを取得する機能を有している。

なお、サーバ４は、供給事業者等によって運営される上位サーバの下位となり、地域ごとに設けられるエリア管理サーバであってもよい。この場合、サーバ４は、地域ごとにコンセントレータ３から計測データを収集し、上位サーバへ送信するように構成される。これにより、供給事業者等によって運営される上位サーバは、複数のサーバ４から計測データを収集することにより、複数地域の需要家の計測データを効率的に収集することができる。また、サーバ４はこのようなエリア管理サーバと上位サーバとの両方を含んでいてもよい。

次に、上述した通信システム１において、サーバ４が通信装置２から計測データを取得するための構成について説明する。

コンセントレータ３は、制御部３３により、定期的に管理下の通信装置２に検針要求を送信するように構成されている。ここで、コンセントレータ３は、予め定められている定期検針時刻（たとえば０：００，０：３０，１：００，…）になると、管理下にある複数の通信装置２０１，２０２，…２０ｎの各々に対して検針要求を順次送信する。このとき、コンセントレータ３は、検針要求を送信するタイミングが通信装置２０１，２０２，…２０ｎごとに異なるように、たとえばスマートメータ６に固有の識別子（メータ番号）に基づいて、あるいはランダムに、検針要求を送信するタイミングを決定する。

通信装置２は、検針要求を受信すると、制御部２３により、この検針要求への応答として計測データをコンセントレータ３へ送信するように構成されている。したがって、コンセントレータ３は、自身の管理下にある複数の通信装置２からの計測データを定期的に収集することができる。コンセントレータ３は、制御部３３により、このように複数の通信装置２から収集した計測データを集約し、検針情報を生成する。

さらに、コンセントレータ３は、制御部３３により、少なくとも管理下にある全ての通信装置２に対し一通り検針要求を送信すると、サーバ４に対して検針情報を送信する。これにより、サーバ４においては、コンセントレータ３の管理下にある複数の通信装置２からの計測データを定期的に取得することができる。このようにサーバ４が複数の通信装置２から定期的に計測データを取得する処理を、以下では「定期検針」という。

なお、定期検針時にコンセントレータ３が通信装置２から計測データを収集する周期は、本実施形態では３０分と仮定するが、この例に限らず、たとえば５分、１０分、１５分など適宜設定可能である。また、定期検針時にコンセントレータ３が収集した計測データ（検針情報）をサーバ４に送信する周期についても、本実施形態では３０分と仮定するが、この例に限らず、たとえば１２時間、１日など適宜設定可能である。

また、本実施形態の通信システム１は、通信状況などにより定期検針においてサーバ４が取得した計測データに脱漏が生じた場合でも、脱漏している計測データを補完するための検針（以下、「バックアップ検針」という）が行われるように構成されている。

すなわち、サーバ４は、制御部４２により、定期検針時に取得した計測データについて、自身の管理下の全ての通信装置２から計測データを取得できているか否かを判断し、脱漏している計測データがあればその計測データを個別に取得するように構成されている。具体的には、サーバ４は、計測データが脱漏している通信装置２に対して、その上位のコンセントレータ３を介して個別に検針要求を送信し、この通信装置２から検針要求への応答として送信される計測データを、コンセントレータ３を介して取得する。

このようにサーバ４は、定期検針において計測データの脱漏があっても、計測データが脱漏している通信装置２からバックアップ検針により個別に計測データを取得するので、脱漏していた分の計測データを補完することができる。

また、サーバ４は、バックアップ検針に限らず、定期検針において、コンセントレータ３を介して通信装置２に個別に検針要求を送信し、この通信装置２から検針要求への応答として送信される計測データをコンセントレータ３経由で取得する構成であってもよい。この場合、コンセントレータ３は、定期検針時、通信装置２からの計測データの収集、集約は行わず、サーバ４から通信装置２への検針要求の中継、通信装置２からサーバ４への計測データの中継を行うことになる。

さらにまた、近年、電力消費に関して、需要家側の電力消費を供給側がある程度制御することにより電力需給の協調を実現するデマンドサイドマネジメント（ＤＳＭ：demand side management）が注目されている。ＤＳＭは、供給事業者である電力会社、あるいは節電事業者によって運営されているサーバ４から各需要家の通信装置２に電力の消費を抑制するための要請である要請情報を送信することで実現される。具体的には、本実施形態の通信システム１においては、サーバ４は、各需要家の通信装置２に対して、その上位のコンセントレータ３を介して個別に要請情報を送信する機能を有している。

この場合に、通信装置２は、たとえば各需要家の設備機器（図示せず）との通信機能を有し、要請情報を設備機器に表示させたり、要請情報に基づいて電力消費のピークを抑制（ピークカット）するように設備機器を制御したりすることが可能になる。

ところで、本実施形態の通信システム１は、サーバ４−コンセントレータ３間の帯域幅よりも、コンセントレータ３−通信装置２間の帯域幅の方が狭い。そのため、サーバ４は、コンセントレータ３を介して各通信装置２に検針要求や要請情報といったデータを送信する際、データ送信の間隔が比較的短ければ、コンセントレータ３−通信装置２間において通信トラフィックが増加して通信の輻輳を生じる可能性がある。そこで、本実施形態の通信システム１は、サーバ４からコンセントレータ３を介して通信装置２に検針要求や要請情報といったデータを送信するに当たり、コンセントレータ３−通信装置２間での通信の輻輳の発生を回避するために、以下の構成を採用している。

すなわち、コンセントレータ３は、上記構成に加えて、監視部３４と、判定部３５と、第１通知部（通知部）３６とを有している。サーバ４は、上記構成に加えて、送信部４３と、第１取得部４４とを有している。

コンセントレータ３の監視部３４は、管理下の通信装置２との間の通信トラフィックを測定するように構成されている。ここでいう通信トラフィックは、通信負荷、通信量を含む。ここでは監視部３４は、コンセントレータ３−通信装置２間の通信トラフィックを定期的に測定しており、その測定結果を一定期間分、コンセントレータ３のメモリ（図示せず）に時系列に沿って記憶している。

判定部３５は、監視部３４の測定結果が所定の閾値以下か否かを判定するように構成されている。閾値は、コンセントレータ３−通信装置２間で通信の輻輳が生じない程度の通信トラフィックであって、予め決められてコンセントレータ３のメモリ（図示せず）に記憶されている。具体的には、判定部３５は、一定時間（たとえば１分間）毎に、監視部３４で測定された通信トラフィックの代表値（たとえば平均値、中央値など）をメモリ内の閾値と比較する。

通知部としての第１通知部３６は、判定部３５の判定結果に応じてサーバ４へ通知を行うように構成されている。具体的には、第１通知部３６は、判定部３５の判定結果に応じた信号を、第１通信Ｉ／Ｆ３１から専用回線ＮＴ１を介してサーバ４に送信する。

本実施形態では、第１通知部３６は、監視部３４の測定結果が閾値以下にある間は、予め一定時間間隔で定められた通知タイミングで許可通知をサーバ４へ送信するように構成されている。つまり、第１通知部３６は、監視部３４の測定結果が閾値を超えない限りは定期的に許可通知をサーバ４へ送信する。また、第１通知部３６は、監視部３４の測定結果が閾値を超えるとサーバ４への許可通知の送信を停止し、その後、監視部３４の測定結果が閾値以下になるとサーバ４への許可通知の送信を再開する。本実施形態では、通知タイミングの時間間隔は、判定部３５が判定を行う時間間隔（たとえば１分間隔）と同一である。

一方、サーバ４の第１取得部４４は、第１通知部３６からの許可通知を取得するように構成されている。具体的には、第１取得部４４は、コンセントレータ３で規定されている上記の通知タイミングに同期して、コンセントレータ３から送信された許可通知を、通信Ｉ／Ｆ４１にて専用回線ＮＴ１を介して受信する。

送信部４３は、監視部３４の測定結果が閾値を超えている期間にデータの送信を抑制するように、第１通知部３６からの通知（ここでは許可通知）に従ってコンセントレータ３の管理下の通信装置２に対するデータの送信を制御するように構成されている。具体的には、送信部４３は、通信Ｉ／Ｆ４１からコンセントレータ３を介してその管理下の通信装置２に対し、検針要求や要請情報といったデータを送信する機能を有しており、このデータの送信を第１通知部３６からの通知に従って制御する。

本実施形態では、送信部４３は、第１取得部４４が上記の通知タイミングで許可通知を受信すると、次の通知タイミングまでの間は通信装置２へデータを送信するように構成されている。また、送信部４３は、通知タイミングで許可通知を受信できなければ、次の通知タイミングまで通信装置２へのデータの送信を中止するように構成されている。

次に、本実施形態の通信システム１の動作について図２を参照して説明する。図２では、サーバ４が、ある特定のコンセントレータ３の管理下にある通信装置２０１，２０２，…２０ｎに対して、通信装置２０１、通信装置２０２、…通信装置２０ｎの順に検針要求のデータを送信する場合を例示する。

コンセントレータ３は、通知タイミングに第１通知部３６からサーバ４へ許可通知を送信する（Ｓ１）。サーバ４は、通知タイミングに同期して許可通知を受けると、通信装置２へのデータの送信を開始し、まず通信装置２０１へデータを送信し（Ｓ２）、通信装置２０ｎまで順次データを送信する（Ｓ３）。

その後、コンセントレータ３は、前回の判定時点から現時点までの期間に監視部３４で測定された通信装置２との間の通信トラフィックが、閾値以下か否かを判定部３５にて判定する（Ｓ４）。図２の例では、「Ａ１」で示した期間のコンセントレータ３−通信装置２間の通信トラフィックは閾値以下であるため、コンセントレータ３は、次の通知タイミングに第１通知部３６からサーバ４へ許可通知を送信する（Ｓ５）。

サーバ４は、通知タイミングに同期して許可通知を受けると、再び通信装置２へのデータの送信を開始し、まず通信装置２０１へデータを送信し（Ｓ６）、通信装置２０ｎまで順次データを送信する（Ｓ７）。

その後、コンセントレータ３は、前回の判定時点から現時点までの期間に監視部３４で測定された通信装置２との間の通信トラフィックが、閾値以下か否かを判定部３５にて判定する（Ｓ８）。図２の例では、「Ａ２」で示した期間のコンセントレータ３−通信装置２間の通信トラフィックは閾値を超えているため、コンセントレータ３は、次の通知タイミングには第１通知部３６からサーバ４へ許可通知を送信しない（図中、破線矢印で示す）。

サーバ４は、通知タイミングに許可通知を受信しないため、次の通知タイミングまでの期間Ｔ１においては、通信装置２へのデータの送信を中止する。

その後、コンセントレータ３は、前回の判定時点から現時点までの期間に監視部３４で測定された通信装置２との間の通信トラフィックが、閾値以下か否かを判定部３５にて判定する（Ｓ９）。図２の例では、「Ａ３」で示した期間のコンセントレータ３−通信装置２間の通信トラフィックは閾値以下であるため、コンセントレータ３は、次の通知タイミングには第１通知部３６からサーバ４へ許可通知を送信する（Ｓ１０）。

サーバ４は、通知タイミングに同期して許可通知を受けると、通信装置２へのデータの送信を再開し、まず通信装置２０１へデータを送信し（Ｓ１１）、通信装置２０ｎまで順次データを送信する（Ｓ１２）。

以上説明した構成によれば、コンセントレータ３は、管理下の通信装置２との間の通信トラフィックを測定する監視部３４と、監視部３４の測定結果が閾値以下か否かを判定する判定部３５と、判定結果に応じてサーバ４へ通知を行う第１通知部３６とを有している。また、サーバ４は、監視部３４の測定結果が閾値を超えている期間にデータの送信を抑制するように、第１通知部３６からの通知に従ってコンセントレータの管理下の通信装置２に対するデータの送信を制御する送信部４３を有している。

すなわち、サーバ４は、コンセントレータ３の管理下の通信装置２に対し、コンセントレータ３−通信装置２間の通信トラフィックに応じて、通信の輻輳の発生を回避するようにデータを送信することができる。つまり、たとえば通信装置２の台数が増えてコンセントレータ３−通信装置２間の通信トラフィックが増加すると、通信の輻輳の発生確率が上がるので、このような場合には、サーバ４はデータの送信を一旦中止することにより、通信の輻輳の発生を回避できる。したがって、本実施形態の通信システム１によれば、サーバ４から通信装置２へのデータの送信時において、コンセントレータ３と通信装置２との間での通信の複数の発生確率を低減できるという利点がある。

また、サーバ４は、データ（たとえば検針要求）の送信先の通信装置２からの応答（たとえば計測データ）を待ってから次の通信装置２にデータを送信する構成でも、コンセントレータ３−通信装置２間の通信の輻輳の発生を抑制できる。ただし、この構成では、サーバ４は、通信装置２からの応答があった場合に少なくともいずれの通信装置２からの応答かを識別する処理が必要であるから、複数の通信装置２へのデータ送信が完了するまでに掛かる時間が長くなる。これに対し本実施形態では、サーバ４は、コンセントレータ３で測定された通信トラフィックに基づいてデータの送信を制御するので、コンセントレータ３−通信装置２間の通信の輻輳の発生を抑制しながらも、データ送信が完了するまでに掛かる時間を短くできる。

さらに、本実施形態では、第１通知部３６は、監視部３４の測定結果が閾値以下にある間は、予め一定時間間隔で定められた通知タイミングで許可通知をサーバ４へ送信する。送信部４３は、通知タイミングで許可通知を受信すると次の通知タイミングまでの間は通信装置２へデータを送信し、通知タイミングで許可通知を受信できなければ次の通知タイミングまで通信装置２へのデータの送信を中止する。そのため、コンセントレータ３の第１通知部３６からサーバ４へ通知される信号は、許可通知の１種類で足りるという利点がある。

また、本実施形態の変形例として、コンセントレータ３は、判定部３５にて通信トラフィックが閾値を超えていると判定された（図２の例ではＳ８）後、通信トラフィックが閾値以下になると、次の通知タイミングを待たずに許可通知を送信する構成であってもよい。

この場合、判定部３５は、少なくとも通信トラフィックが閾値を超えたとの判定後、通信トラフィックが閾値以下になるまでは、通知タイミングの時間間隔よりも短い時間間隔（たとえば１秒間隔）で判定を行い、判定結果を第１通知部３６へ随時出力する。第１通知部３６は、通知タイミングでのサーバ４への許可通知の送信を中断後、通信トラフィックが閾値以下と判定部３５で判定されるまでの期間は、判定部３５から、通信トラフィックが閾値以下との判定結果を受けるとすぐにサーバ４へ許可通知を送信する。つまり、第１通知部３６は、通信トラフィックが一旦閾値を超えた後で閾値以下まで下がった場合には、通知タイミングか否かに関係なくすぐにサーバ４へ許可通知を送信する。その後、第１通知部３６は、監視部３４の測定結果が閾値以下にある期間は、一定時間間隔で定められた通知タイミングで許可通知をサーバ４へ送信する。

この変形例では、サーバ４の送信部４３は、通知タイミングで許可通知を受信できなければ、次に許可通知を受信するまで通信装置２へのデータの送信を中止するように構成される。つまり、サーバ４は、通知タイミングで許可通知を受信できなければ通信装置２へのデータの送信を中止するが、次の通知タイミングまでの間に許可通知を受けると、次の通知タイミングを待たずに許可通知を受けた時点から通信装置２へのデータの送信を再開する。

これにより、コンセントレータ３は、監視部３４で測定された通信トラフィックが閾値以下になった場合、すぐにサーバ４へ許可通知を出して送信部４３にデータの送信を再開させることができる。よって、サーバ４は、通知タイミングを待って通信装置２へのデータの送信を再開する場合に比べて、通信トラフィックが変動してから通信装置２へのデータの送信を再開するまでの時間を短くできるという利点がある。

なお、送信部４３は、監視部３４の測定結果が閾値を超えている期間にデータの送信を抑制するように、第１通知部３６からの通知に従ってコンセントレータの管理下の通信装置２に対するデータの送信を制御する構成であればよく、送信を中止する構成に限らない。つまり、送信部４３は、通知タイミングで許可通知を受信できなければ次の通知タイミングまで通信装置２へ送信するデータ量を減らしたり、データの送信間隔を広げたりする構成であってもよい。

（実施形態２）
本実施形態の通信システム１は、図３に示すようにコンセントレータ３が第１通知部３６に代えて第２通知部３７を有し、サーバ４が第１取得部４４に代えて第２取得部４５を有する点で実施形態１の通信システム１と相違する。以下、実施形態１と同様の構成については共通の符号を付して適宜説明を省略する。

本実施形態では、通知部としての第２通知部３７は、監視部３４の測定結果が閾値を超えると超過通知をサーバ４へ送信し、監視部３４の測定結果が閾値以下になると緩和通知をサーバ４へ送信するように構成されている。つまり、超過通知は、コンセントレータ３−通信装置２間の通信トラフィックが閾値を超過したことを示す通知であり、緩和通知は、コンセントレータ３−通信装置２間の通信トラフィックが閾値を超える状態から閾値以下になったことを示す通知である。

また、サーバ４の送信部４３は、超過通知を受信するまでの間は通信装置２へデータを送信し、超過通知を受信すると次に緩和通知を受信するまで通信装置２へのデータの送信を中止するように構成されている。つまり、サーバ４は、コンセントレータ３−通信装置２間の通信トラフィックが閾値を超過したことを示す通知があれば、このコンセントレータ３の管理下の通信装置２へのデータ送信を中止する。一方、サーバ４は、コンセントレータ３−通信装置２間の通信トラフィックが閾値以下になったことを示す通知があれば、このコンセントレータ３の管理下の通信装置２へのデータ送信を再開する。

次に、本実施形態の通信システム１の動作について図４を参照して説明する。図４では、サーバ４が、ある特定のコンセントレータ３の管理下にある通信装置２０１，２０２，…２０ｎに対して、通信装置２０１、通信装置２０２、…通信装置２０ｎの順に検針要求のデータを送信する場合を例示する。

通信システム１の起動直後においては、コンセントレータ３−通信装置２間の通信トラフィックは閾値以下であるため、コンセントレータ３は、サーバ４へ超過通知、緩和通知のいずれも送信しない。サーバ４は、超過通知を受信するまでは、通信装置２へのデータの送信を行っており、まず通信装置２０１へデータを送信し（Ｓ２１）、通信装置２０ｎまで順次データを送信する（Ｓ２２）。

その後、コンセントレータ３は、前回の判定時点から現時点までの期間に監視部３４で測定された通信装置２との間の通信トラフィックが、閾値以下か否かを判定部３５にて判定する（Ｓ２３）。図４の例では、「Ａ１１」で示した期間のコンセントレータ３−通信装置２間の通信トラフィックは閾値以下のままであるため、コンセントレータ３は、サーバ４へ超過通知、緩和通知のいずれも送信しない。

サーバ４は、超過通知を受信するまでは、通信装置２へのデータの送信を行っており、まず通信装置２０１へデータを送信し（Ｓ２４）、通信装置２０ｎまで順次データを送信する（Ｓ２５）。

その後、コンセントレータ３は、前回の判定時点から現時点までの期間に監視部３４で測定された通信装置２との間の通信トラフィックが、閾値以下か否かを判定部３５にて判定する（Ｓ２６）。図４の例では、「Ａ１２」で示した期間のコンセントレータ３−通信装置２間の通信トラフィックは閾値を超えているため、コンセントレータ３は、第２通知部３７からサーバ４へ超過通知を送信する（Ｓ２７）。

サーバ４は、超過通知を受信すると、次に緩和通知を受信するまでの期間Ｔ２においては、通信装置２へのデータの送信を中止する。

コンセントレータ３は、前回の判定時点から現時点までの期間に監視部３４で測定された通信装置２との間の通信トラフィックが、閾値以下か否かを判定部３５にて判定する（Ｓ２８）。図４の例では、「Ａ１３」で示した期間のコンセントレータ３−通信装置２間の通信トラフィックは閾値以下であるため、コンセントレータ３は、次の通知タイミングには第２通知部３７からサーバ４へ緩和通知を送信する（Ｓ２９）。

サーバ４は、緩和通知を受けると、通信装置２へのデータの送信を再開し、まず通信装置２０１へデータを送信し（Ｓ３０）、通信装置２０ｎまで順次データを送信する（Ｓ３１）。

以上説明した本実施形態の通信システム１によれば、第２通知部３７は、監視部３４の測定結果が閾値を超えると超過通知をサーバ４へ送信し、監視部３４の測定結果が閾値以下になると緩和通知をサーバ４へ送信する。送信部４３は、超過通知を受信するまでの間は通信装置２へデータを送信し、超過通知を受信すると次に緩和通知を受信するまで通信装置２へのデータの送信を中止する。

そのため、コンセントレータ３は、監視部３４で測定された通信トラフィックが閾値を超えた場合、すぐにサーバ４へ超過通知を出して送信部４３にデータの送信を中止させることができる。また、コンセントレータ３は、監視部３４で測定された通信トラフィックが閾値以下になった場合、すぐにサーバ４へ緩和通知を出して送信部４３にデータの送信を再開させることができる。よって、サーバ４は、通知タイミングを待って通信装置２へのデータを送信するか否かを決める場合に比べて、通信トラフィックが変動してから通信装置２へのデータを送信するか否かを決めるまでの時間を短くできるという利点がある。

なお、送信部４３は、監視部３４の測定結果が閾値を超えている期間にデータの送信を抑制するように、第２通知部３７からの通知に従ってコンセントレータ３の管理下の通信装置２へのデータの送信を制御する構成であればよく、送信を中止する構成に限らない。つまり、送信部４３は、超過通知を受信すると次に緩和通知を受信するまで通信装置２へ送信するデータ量を減らしたり、データの送信間隔を広げたりする構成であってもよい。

その他の構成および機能は実施形態１と同様である。

（実施形態３）
本実施形態の通信システム１は、コンセントレータ３を複数台備え、複数台のコンセントレータ３の各々の管理下にある通信装置２の計測データを１台のサーバ４で収集する点で実施形態１または実施形態２の通信システム１と相違する。以下、実施形態１または実施形態２と同様の構成については共通の符号を付して適宜説明を省略する。

本実施形態においては、サーバ４は、検針要求等のデータが同じコンセントレータ３の管理下の通信装置２へ続けて送信されることがないように構成されている。すなわち、サーバ４は、別々のコンセントレータ３の管理下の通信装置２へ検針要求等のデータを順番に送信することにより、複数台のコンセントレータ３間においてデータ送信のタイミングを分散させるように構成されている。

本実施形態の通信システム１の動作について、図５を参照して説明する。図５では、サーバ４が、第１のコンセントレータ３００および第２のコンセントレータ３０１の各々の管理下の通信装置２に対して検針要求のデータを送信する場合を例示する。また、サーバ４は、第１のコンセントレータ３００の管理下の通信装置２０１，２０２，…２０ｎに対しては、通信装置２０１、通信装置２０２、…通信装置２０ｎの順に検針要求のデータを送信する。同様に、サーバ４は、第２のコンセントレータ３１０の管理下の通信装置２１１，２１２，…２１ｎに対しては、通信装置２１１、通信装置２１２、…通信装置２１ｎの順に検針要求のデータを送信する。

サーバ４は、まず第１のコンセントレータ３００の管理下の通信装置２０１へコンセントレータ３００を介してデータを送信する（Ｓ４１）。サーバ４は、通信装置２０１へのデータ送信後、第２のコンセントレータ３１０の管理下の通信装置２１１へコンセントレータ３１０を介してデータを送信する（Ｓ４２）。

その後、サーバ４は、第１のコンセントレータ３００の管理下の通信装置２０２へコンセントレータ３００を介してデータを送信する（Ｓ４３）。ここで、サーバ４は、同じコンセントレータ３００の管理下の通信装置２０１へのデータ送信後、通信装置２０２へデータを送信するまでに、所定の待ち時間分の送信間隔を確保している。

その後、サーバ４は、第２のコンセントレータ３１０の管理下の通信装置２１２へコンセントレータ３１０を介してデータを送信する（Ｓ４４）。ここで、サーバ４は、同じコンセントレータ３１０の管理下の通信装置２１１へのデータ送信後、通信装置２１２へデータを送信するまでに、所定の待ち時間分の送信間隔を確保している。

その後もサーバ４は、第１のコンセントレータ３００の管理下の通信装置２と第２のコンセントレータ３１０の管理下の通信装置２とに交互にデータを送信する。そして、サーバ４は、第１のコンセントレータ３００の管理下の通信装置２０ｎへデータを送信後（Ｓ４５）、第２のコンセントレータ３１０の管理下の通信装置２１ｎへデータを送信して（Ｓ４６）、全ての通信装置２へのデータ送信が完了する。

以上説明した本実施形態の通信システムによれば、サーバ４は、別々のコンセントレータ３の管理下の通信装置２へ検針要求等のデータを順番に送信することにより、複数台のコンセントレータ３間で通信トラフィック（負荷）を分散させることができる。結果的に、サーバ４は、特定のコンセントレータ３に通信トラフィックが集中することを回避できる。

その他の構成および機能は実施形態１または実施形態２と同様である。

１ 通信システム
２，２０１，２０２，…２０ｎ，２１１，２１２，…２１ｎ 通信装置
３，３００，３１０ コンセントレータ（親機）
３４ 監視部
３５ 判定部
３６ 第１通知部（通知部）
３７ 第２通知部（通知部）
４ サーバ
４３ 送信部
５ 計測器

Claims (5)

1. 需要家での資源の消費量を計測する計測器に付設された通信装置と、複数の前記需要家に設けられた複数の前記通信装置を管理下とし当該複数の前記通信装置と通信可能な親機と、前記親機を介して当該親機の管理下の前記通信装置にデータを送信するサーバとを備え、
   前記親機は、管理下の前記通信装置との間の通信トラフィックを測定する監視部と、前記監視部の測定結果が所定の閾値以下か否かを判定する判定部と、前記判定部の判定結果に応じて前記サーバへ通知を行う通知部とを有し、
   前記サーバは、前記監視部の測定結果が前記閾値を超えている期間にデータの送信を抑制するように、前記通知部からの通知に従って前記親機の管理下の前記通信装置に対するデータの送信を制御する送信部を有する
   ことを特徴とする通信システム。
2. 前記通知部は、前記監視部の測定結果が前記閾値以下にある間は、予め一定時間間隔で定められた通知タイミングで許可通知を前記サーバへ送信するように構成されており、
   前記送信部は、前記通知タイミングで前記許可通知を受信すると次の前記通知タイミングまでの間は前記通信装置へデータを送信し、前記通知タイミングで前記許可通知を受信できなければ次の前記通知タイミングまで前記通信装置へのデータの送信を中止するように構成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
3. 前記通知部は、前記監視部の測定結果が前記閾値を超えると超過通知を前記サーバへ送信し、前記監視部の測定結果が前記閾値以下になると緩和通知を前記サーバへ送信するように構成されており、
   前記送信部は、前記超過通知を受信するまでの間は前記通信装置へデータを送信し、前記超過通知を受信すると次に前記緩和通知を受信するまで前記通信装置へのデータの送信を中止するように構成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の通信システムに用いられることを特徴とする親機。
5. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の通信システムに用いられることを特徴とするサーバ。
   

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