JP6269812B2 - メータリング装置、及び通信制御方法 - Google Patents

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Description

本明細書の開示は、遠隔検針を支援するメータリング装置に関し、より具体的には電源復旧時におけるメータリング装置の通信制御に関する。
スマートメータの主要な用途の１つは、遠隔検針（remote meter reading）である。スマートメータは、電力量、ガス使用量、又は水使用量などを示す検針データを収集する機能と、遠隔システムと双方向で通信するための通信機能を有し、検針データを遠隔システムに送信することができる。また、スマートメータは、例えば、遠隔システムからの指示を受信し、電力量、ガス使用量、又は水使用量などを調整するためにスイッチ又はバルブを制御する。通信ネットワークを介してスマートメータと結合される遠隔システムは、Meter Data Management System（MDMS）と呼ばれる。MDMSは、複数のスマートメータと双方向で通信し、複数のスマートメータから送られてくる検針データを解析し、スマートメータを制御する。
実用化されている多くのスマートメータは、MDMSとの通信のために無線通信モジュールを有する。一例では、スマートメータは、ZigBee（IEEE 802.15.4、IEEE 802.15.4g/e）等の短距離無線モジュールを有し、スマートメータ間のマルチホップ通信によって検針データをMDMSに送信する。他の例では、スマートメータは、広域無線通信モジュールを有し、公衆無線通信ネットワーク内の基地局に接続し、公衆無線通信ネットワークを介して検針データをMDMSに送信する。スマートメータに実装される広域無線通信モジュールは、例えば、WiMAX（IEEE 802.16-2004）、モバイルWiMAX（IEEE 802.16e-2005）、Universal Mobile Telecommunications System（UMTS）、Long Term Evolution（LTE）、CDMA2000（1xRTT、High Rate Packet Data（HRPD））、又はGlobal System for Mobile communications（GSM（登録商標））/General packet radio service（GPRS）等をサポートする。
特許文献１は、スマートメータが、各スマートメータに固有の装置IDと乱数を用いて待機期間を計算することを記載している。この待機期間は、スマートメータが起動してから（言い換えると、スマートメータへの電源供給が復旧してから）遠隔システムとの通信を開始するまでに待つべき時間を意味する。特許文献１に記載の技術によれば、広域の停電が復旧した後に多数のスマートメータが一斉に遠隔システムとの通信を開始することに起因して通信ネットワークが輻輳してしまうことを抑制できる。特許文献２及び３は、スマートメータに関する技術ではないが、特許文献１に開示された技術と同様に電源復旧時に通信装置が通信を開始するタイミングを制御することについて記載している。
特開２０１２−１５０６６５号公報 特開２０１０−１０９８６６号公報 特開２００９−１２４２９７号公報
特許文献１に示された技術は、スマートメータは、電源断が発生した原因に関わらず、起動してから待機期間が経過した後に所定の通信を開始する。しかしながら、スマートメータの電源断が発生した原因に関わらず一律の待機期間をスマートメータに課すことは適切で無いかもしれない。例えば、スマートメータの電源断がスマートメータの設置地域での広域の停電に起因するものでなれれば、待機期間の経過を待つことは無駄であるかもしれない。なぜなら、広域の停電が発生していないのであれば、スマートメータが起動後に直ぐに通信を開始したとしても通信ネットワーク又は遠隔システムの輻輳を招く可能性は低いと考えられるためである。また、スマートメータの電源断の原因が異なる場合（例えば、停電の規模が異なる場合）に、異なる待機期間（又は、ランダムに決定される待機期間の平均値もしくは最大値）をスマートメータに課すことができるとよいかもしれない。
したがって、本明細書に開示される実施形態が達成しようとする目的の１つは、電源断の発生状況又は電源復旧時の状況に応じて通信開始タイミングを調整することが可能なメータリング装置、通信制御方法、及びプログラムを提供することである。その他の目的又は課題と新規な特徴は、本明細書の記述又は添付図面から明らかにされる。
一実施形態において、メータリング装置は、検針ユニット及び無線通信ユニットを含む。前記検針ユニットは、検針データを収集するよう構成されている。前記無線通信ユニットは、無線通信ネットワークを介して前記検針データを遠隔システムに送信するよう構成されている。さらに、前記無線通信ユニットは、前記メータリング装置の電源復旧の後に所定の通信を開始するのに先立って受信した所定の情報に基づいて前記所定の通信を開始するタイミングを調整するよう構成されている。
一実施形態において、メータリング装置により行われる通信制御方法は、前記メータリング装置の電源復旧の後に所定の通信を開始するのに先立って受信した所定の情報に基づいて前記所定の通信を開始するタイミングを調整すること、を含む。
一実施形態において、プログラムは、コンピュータに読み込まれた場合に、上述した通信制御方法をコンピュータに行わせるための命令群（ソフトウェアコード）を含む。
上述の実施形態によれば、電源断の発生状況又は電源復旧時の状況に応じて通信開始タイミングを調整することが可能なメータリング装置、通信制御方法、及びプログラムを提供できる。
第１の実施形態に係るスマートメータを含むAdvanced Metering Infrastructure（AMI）システムの構成例を示す図である。 第１の実施形態に係るスマートメータの構成例を示す図である。 待機期間の定義の一例を示す図である。 第１の実施形態に係るスマートメータの電源復旧時における通信制御手順の一例を示すフローチャートである。 第１の実施形態に係るスマートメータの電源復旧時における通信制御手順の一例を示すフローチャートである。 第２の実施形態に係るスマートメータを含AMIシステムの構成例を示す図である。 第２の実施形態に係るスマートメータの電源復旧時における通信制御手順の一例を示すフローチャートである。 第３の実施形態に係るスマートメータを含AMIシステムの構成例を示す図である。 第３の実施形態に係るスマートメータの電源復旧時における通信制御手順の一例を示すフローチャートである。
以下では、具体的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図面において、同一又は対応する要素には同一の符号が付されており、説明の明確化のため、必要に応じて重複説明は省略される。
＜第１の実施形態＞
図１は、本実施形態に係るスマートメータ１１を含むAdvanced Metering Infrastructure（AMI）システムの構成例を示している。スマートメータ１１は、無線通信ネットワーク１２に接続して無線通信を行うことができる。そして、スマートメータ１１は、無線通信ネットワーク１２を介して遠隔地のMDMS１３と通信する。例えば、スマートメータ１１は、遠隔検針のために、検針データをMDMS１３に送信する。検針データは、例えば、電力量、ガス使用量、又は水使用量を示す。スマートメータ１１は、計測期間を特定するための時刻情報（e.g. 計測期間の開始時刻）とともに検針データを送信してもよい。
スマートメータ１１は、MDMS１３と連携してその他の監視又は制御を行ってもよい。例えば、スマートメータ１１は、検針データの計測期間（例えば、１５分毎、３０分毎、１時間毎）をMDMS１３から遠隔で調整されてもよい。また、スマートメータ１１は、MDMS１３からの要求に応答して、スマートメータ１１のメモリに保持されている過去の検針データをMDMS１３に送信してもよい。また、スマートメータ１１は、MDMS１３からの指示に応答して、電力量、ガス使用量、又は水使用量などを調整するためにスイッチ又はバルブを制御してもよい。
無線通信ネットワーク１２は、公衆無線通信ネットワーク若しくは無線マルチホップネットワーク、又はこれら両方を含んでもよい。本明細書で使用する公衆無線通信ネットワークとの用語は、広域な無線インフラストラクチャネットワークであり、多元接続方式の移動通信システムを意味する。多元接続方式の移動通信システムは、時間、周波数、及び送信電力のうち少なくとも１つを含む無線リソースを複数の移動端末の間で共有することで、複数の移動端末が実質的に同時に無線通信を行うことを可能としている。代表的な多元接続方式は、Time Division Multiple Access（TDMA）、Frequency Division Multiple Access（FDMA）、Code Division Multiple Access（CDMA）、若しくはOrthogonal Frequency Division Multiple Access（OFDMA）又はこれらの組み合わせである。公衆無線通信ネットワークは、基地局およびコアネットワークを含む。公衆無線通信ネットワークは、例えば、WiMAX、モバイルWiMAX、UMTS、LTE、CDMA2000システム、又はGSM/GPRSシステムである。
一方、無線マルチホップネットワークは、複数のノードによって形成される無線アドホックネットワークである。無線マルチホップネットワークは、例えば、ZigBeeを利用する。スマートメータ１１のための無線通信ネットワーク１２が無線マルチホップネットワークを含む場合、この無線マルチホップネットワークは複数のスマートメータ１１及びコンセントレータによって形成される。すなわち、あるスマートメータから送信される検針データは、スマートメータ１１間のマルチホップ通信によってコンセントレータに到達し、コンセントレータを介してMDMS１３に転送される。コンセントレータは、複数のスマートメータ１１から送信される検針データを集約し、集約された検針データをMDMS１３に送信する。コンセントレータは、例えば、送電線及び変圧器などが設置された電柱に取り付けられる。コンセントレータとMDMS１３の間の通信は、電力線通信等の有線通信ネットワークを利用してもよいし、公衆無線通信ネットワークを利用してもよい。
図２は、スマートメータ１１の構成例を示すブロック図である。スマートメータ１１は、無線通信ユニット１１１、検針ユニット１１２、及び電源ユニット１１３を含む。無線通信ユニット１１１は、無線通信ネットワーク１２に接続して無線通信を行うよう構成されている。無線通信ユニット１１１は、無線通信モジュールと呼ぶこともできる。無線通信ユニット１１１は、無線通信ネットワーク１２を介して、検針ユニット１１２によって収集された検針データをMDMS１３に送信する。検針ユニット１１２は、所定の計測期間毎（例えば、１５分毎、３０分毎、１時間毎）の検針データを収集する。検針ユニット１１２は、遠隔検針とは異なる他の監視又は制御、例えばスイッチ又はバルブの開閉制御、をさらに行ってもよい。
電源ユニット１１３は、無線通信ユニット１１１及び検針ユニット１１２に給電する。より具体的に述べると、電源ユニット１１３は、図示しないバッテリ又は外部電源から内部電源を生成する。内部電源は、無線通信ユニット１１１及び検針ユニット１１２を含むスマートメータ１１内の各デバイスに供給される。一例において、電源ユニット１１３は、外部電源としての交流電力を直流電力に変換し、無線通信ユニット１１１及び検針ユニット１１２の各々に対応した直流電圧を生成する。
続いて以下では、スマートメータ１１の電源復旧時における通信制御手順について説明する。スマートメータ１１は、電源断からの復旧（電源復旧）の後に所定の通信を開始するのに先立って受信した所定の情報に基づいて、当該所定の通信を開始するタイミングを調整する。具体的には、スマートメータ１１は、電源断からの復旧（電源復旧）の後に所定の通信を開始するのに先立って所定の情報の受信を試行し、当該所定の情報の受信に基づいて当該所定の通信を開始するタイミングを調整すればよい。
ここで、スマートメータ１１の「電源復旧」は、電力供給が不十分であるためにスマートメータ１１内の無線通信ユニット１１１及び検針ユニット１１２が所望の動作（無線通信および検針データの取得）をできない状態から、電力供給が回復したことによって無線通信ユニット１１１及び検針ユニット１１２が動作を開始できる状態に変化することを意味する。したがって、スマートメータ１１の電源復旧は、スマートメータ１１（電源ユニット１１３）に十分な電力が供給されることとして定義されてもよい。また、スマートメータ１１の電源復旧は、スマートメータ１１内の無線通信ユニット１１１及び検針ユニット１１２に十分な動作電力が供給されることとして定義されてもよい。さらに、スマートメータ１１の電源復旧は、スマートメータ１１の起動と言い換えることができる。
次に、「所定の通信」は、スマートメータ１１（無線通信ユニット１１１）から無線通信ネットワーク１２へのデータ送信を含む。無線通信ネットワーク１２が公衆無線通信ネットワークを含む場合、所定の通信は、例えば、基地局との無線接続の確立のための通信、コアネットワークとの接続の確立のための通信、MDMS１３との通信、及び検針データの送信のうち少なくとも１つを含む。なお、基地局との無線接続の確立、およびコアネットワークとの接続の確立は、無線通信ネットワーク１２が公衆無線通信ネットワーク（すなわち、多元接続方式の移動通信システム）である場合に対応する。基地局との無線接続は、スマートメータ１１の上りデータ送信及び下りデータ受信が共に可能な無線接続（例えば、Radio Resource Control（RRC）コネクション）を意味する。コアネットワークとの接続は、コアネットワークにおけるスマートメータ１１の認証、コアネットワークにおけるスマートメータ１１の登録、及びスマートメータ１１のための通信路（ベアラ）の設定、のうち少なくとも１つを含む。また、無線通信ネットワーク１２が無線マルチホップネットワークを含む場合、「所定の通信」は、MDMS１３とコンセントレータの間の通信、若しくはコンセントレータとスマートメータ１３の間の通信、又はこれら両方を含んでもよい。
続いて「所定の情報」ついて説明する。まず、所定の情報の送信方法について述べる。「所定の情報」は、検針データの送信に利用される無線通信ネットワーク１２を介してスマートメータ１１において受信されてもよいし、無線通信ネットワーク１２とは異なる他の有線又は無線ネットワークを介してスマートメータ１１において受信されてもよい。一例として無線通信ネットワーク１２が公衆無線通信ネットワークである場合、所定の情報は、基地局から送信されてもよい。この場合、基地局は、スマートメータ１１が基地局と無線接続を確立することなく受信できるように、所定の情報をブロードキャストしてもよい。例えば、所定の情報は、基地局との無線接続を有していない無線端末において受信可能なブロードキャストチャネルを用いて、又はブロードキャストチャネル上で受信された情報を参照することで受信可能となる他の無線チャネルを用いて送信されてもよい。例えば、所定の情報は、Cell Broad Cast Service（CBS）若しくはEarthquake and Tsunami Warning System（ETWS）又はこれに類似する仕組みを利用して送信されてもよい。これにより、スマートメータ１１は、所定の情報を受信するために基地局との接続を確立する必要がないため、スマートメータ１１が所定の情報を受信するために基地局又は無線通信ネットワーク２の負荷が増大してしまうことを抑制できる。
他の例として、無線通信ネットワーク１２が無線マルチホップネットワークである場合、所定の情報は、コンセントレータから無線マルチホップネットワーク内に向けて送信されてもよい。これにより、スマートメータ１１は、所定の情報を受信するためにMDMS１３と通信する必要がないから、スマートメータ１１が所定の情報を受信することに起因してMDMS１３の負荷が増大してしまうことを抑制できる。コンセントレータは、例えば、MDMS１３から所定の情報を受信してもよい。MDMS１３は、所定の情報を複数のコンセントレータにブロードキャストしてもよい。また、MDMS１３とコンセントレータの間の通信に公衆無線通信ネットワークが使用される場合、コンセントレータは、公衆無線通信ネットワーク内の基地局から所定の情報を受信してもよい。
次に、所定の情報の内容について説明する。所定の情報をスマートメータ１１において受信できたか否かは、スマートメータ１１が設置された地域において広域停電が発生していたか否かに関連付けられてもよい。所定の情報は、広域停電の発生を明示的に又は暗示的に示してもよい。すなわち、一例において、スマートメータ１１は、所定の情報を受信したか否かに基づいて又は所定の情報の内容に基づいてスマートメータ１１が設置された地域で広域停電が発生していたことを認識し、停電発生の有無に応じて所定の通信を開始するタイミングを調整してもよい。これにより、スマートメータ１１は、広域停電の発生有無に応じて、所定の通信（例えば、基地局との無線接続の確立のための通信、コアネットワークとの接続の確立のための通信、MDMS１３との通信、又は検針データの送信）を開始するタイミングを調整できる。スマートメータ１１は、広域停電が発生していた場合に、広域停電が発生していない場合に比べて所定の通信の開始タイミングを遅らせるとよい。このようにすれば、スマートメータ１１は、電源断の原因が広域停電でなければ速やかに所定の通信を開始することができる。一方で、スマートメータ１１は、電源断が広域停電に起因すると推定される場合に、所定の通信の開始タイミングを遅らせることができる。
また、所定の情報は、停電の規模に対応付けられるレベル情報を含んでもよい。一例において、スマートメータ１１は、所定の情報によって示される停電の規模に応じて、所定の通信を開始するタイミングを変更してもよい。例えば、スマートメータ１１は、停電の規模が大きいほど、電源復旧から所定の通信を開始するまでの待機期間（又は、ランダムに決定される待機期間の平均値もしくは最大値）を長くするとよい。
また、所定の情報は、待機期間の長さ、又は、ランダムに決定される待機期間の平均値もしくは最大値などのスマートメータ１１において待機期間を計算するための具体的な値を含んでもよい。
続いて、所定の通信の開始タイミングの調整方法について説明する。所定の通信の開始タイミングの変更は、電源復旧の後に所定の通信を開始するまでに待機期間を設定するか否かによって行われてもよい。言い換えると、所定の通信の開始タイミングは、待機期間をゼロとするか又は有限値とするかによって変更されてもよい。
他の例では、所定の通信の開始タイミングの変更は、待機期間の長さ、又はランダムに決定される待機期間の平均値若しくは最大値を変更することにより行われてもよい。ここで、待機期間の最大値とは、特許文献１〜３に示されているように待機期間がランダム化される場合に、決定され得る最大の待機期間を意味する。待機期間の最大値を長く（大きく）することで、ランダムに決定される待機期間の平均値を長く（大きく）することができる。
さらに他の例では、所定の通信の開始タイミングの変更は、図３に示されている固定期間（T_FIXED）またはランダム期間（T_RANDOM）の長さを変更することで行われてもよい。図３は、待機期間（T_WAIT）の定義の一例を示す図である。図３において、待機期間（T_WAIT）は、固定期間（T_FIXED）とランダム期間（T_RANDOM）の和として定義される。固定期間（T_FIXED）は、スマートメータ１１が必ず待機するべき期間である。つまり、固定期間（T_FIXED）は、スマートメータ１１が待機するべき最小時間を定める。したがって、固定期間（T_FIXED）の長さを変更することで、スマートメータ１１が待機するべき最小時間を変更することができる。一方、図３に示されたランダム期間（T_RANDOM）の長さは、特許文献１〜３に示されているのと同様にランダムに決定される。したがって、図３のランダム期間（T_RANDOM）の長さは、上述したように、その最大値を変更することで行われてもよい。図３のランダム期間（T_RANDOM）の最大値を長く（大きく）することで、ランダム期間（T_RANDOM）の平均値を長く（大きく）することができる。
図４は、スマートメータ１１の電源復旧時における通信制御手順の一例を示すフローチャートである。図４の例は、「所定の情報」が広域停電の発生を示す停電情報である場合を示している。ステップＳ１１では、スマートメータ１１の電源が復旧する。つまり、無線通信ユニット１１１及び検針ユニット１１２を含むスマートメータ１１内のデバイスに動作電力が供給され、これらのデバイスが起動する。ステップＳ１２では、無線通信ユニット１１１は、停電情報の受信を試行する。
無線通信ユニット１１１は、停電情報を受信できなければ（ステップＳ１３でＮＯ）、広域停電が発生してないことを認識し、したがって所定の通信を開始する（ステップＳ１４）。一例において、停電情報を受信できないとは、電源復旧後に所定の時間（例えば数秒）が経過しても停電に関する所定の情報を受信していないことを示す。他の例において、停電情報を受信できないとは、受信した情報の中に停電に関する情報が含まれていないことを示す。ステップＳ１４では、所定の通信は、待機期間を待つこと無く開始されてもよいし、後述するステップＳ１５に比べて平均的に短い待機期間が経過した後に開始されてもよい。
一方、停電情報を受信した場合（ステップＳ１３でＹＥＳ）、無線通信ユニット１１１は、広域停電の発生を認識し、したがって所定の通信を開始するタイミングを遅らせる（ステップＳ１５）。ステップＳ１５では、所定の通信は、ステップＳ１４に比べて平均的に長い待機期間が経過した後に開始される。
図５は、スマートメータ１１の電源復旧時における通信制御手順の他の例を示すフローチャートである。図５の例は、「所定の情報」が広域停電の規模を示す停電レベル情報である場合を示している。ステップＳ２１では、スマートメータ１１の電源が復旧する。ステップＳ２２では、無線通信ユニット１１１は、停電レベル情報の受信を試行する。
無線通信ユニット１１１は、停電レベル情報を受信できなければ（ステップＳ２３でＮＯ）、広域停電が発生してないことを認識し、したがって所定の通信を開始する（ステップＳ２４）。一例において、停電情報を受信できないとは、電源復旧後に所定の時間（例えば数秒）が経過しても停電に関する所定の情報を受信していないことを示す。他の例において、停電情報を受信できないとは、受信した情報の中に停電に関する情報が含まれていないことを示す。ステップＳ２４では、所定の通信は、待機期間を待つこと無く開始されてもよいし、後述するステップＳ２５に比べて平均的に短い待機期間が経過した後に開始されてもよい。
一方、停電レベル情報を受信した場合（ステップＳ２３でＹＥＳ）、無線通信ユニット１１１は、広域停電の規模に応じて、所定の通信を開始するタイミングを変更する（ステップＳ２５）。例えば、無線通信ユニット１１１は、停電の規模が大きいほど、電源復旧から所定の通信を開始するまでの待機期間（又は、ランダムに決定される待機期間の平均値もしくは最大値）を長くするとよい。より具体的には、停電の規模が相対的に小さい場合に通信開始までの待機期間（特に、ランダムに決定される待機期間の平均値もしくは最大値）を短くし、停電の規模が相対的に大きい場合に当該待機期間を長くするとよい。これにより、停電の影響を受けた複数のスマートメータ１１による停電復旧時のトラフィックピークを制限しつつ、これら複数のスマートメータ１１の全体の起動時間を適切に調整することができる。
以上の説明から理解されるように、本実施形態に係るスマートメータ１１は、電源復旧の後に所定の通信を開始するのに先立って受信した所定の情報に基づいて当該所定の通信を開始するタイミングを調整する。したがって、スマートメータ１１は、所定の情報を受信できたか否か又は所定の情報の内容に基づいて、明示的に又は暗示的に示される電源断の発生時又は電源復旧時の状況を把握できる。よって、スマートメータ１１は、所定の情報に基づいて把握される電源断の発生時又は電源復旧時の状況に応じて、通信開始タイミングを調整することができる。上述したように、所定の情報は、一例として、広域停電の発生の有無、又は停電の規模を示してもよい。これらの具体例によれば、スマートメータ１１は、広域停電の発生状況を考慮して、通信開始タイミングを調整することができる。一例として、既に説明したように、スマートメータ１１は、広域停電が発生していた場合に、広域停電が発生していない場合に比べて所定の通信の開始タイミングを遅らせてもよい。このようにすれば、スマートメータ１１は、電源断の原因が広域停電でなければ速やかに所定の通信（例えば、検針データの送信）を開始することができ、したがって所定の通信の遅延を抑制できる。一方で、スマートメータ１１は、電源断が広域停電に起因すると推定される場合に所定の通信の開始タイミングを遅らせることができ、したがって輻輳の抑制に寄与できる。
＜第２の実施形態＞
本実施形態では、第１の実施形態のより具体的な例について説明する。図６は、本実施形態に係るスマートメータ２１を含むAdvanced Metering Infrastructure（AMI）システムの構成例を示している。本実施形態は、第１の実施形態に係る無線通信ネットワーク１２が公衆無線通信ネットワーク（多元接続方式の移動通信システム）２２である場合を示している。すなわち、スマートメータ２１は、公衆無線通信ネットワーク２２内の基地局２２１に接続して無線通信を行うことができる。そして、スマートメータ２１は、公衆無線通信ネットワーク２２を介して遠隔地のMDMS２３と通信する。
基地局２２１は、カバレッジ（セル）内に位置するスマートメータ２１を含む複数の移動端末と双方向の通信を行う。コアネットワーク２２２は、基地局２２１を含む無線アクセスネットワークに接続されている。コアネットワーク２２２は、複数の移動端末（例えば、スマートメータ２１）のモビリティ管理及びセッション管理を含むコントロールプレーン機能と、複数の移動端末（例えば、スマートメータ２１）と外部ネットワーク（例えば、MDMS２３）との間で送受信されるユーザーデータパケットの転送を含むユーザプレーン機能を有する。
スマートメータ２１の構成例は、図２に示されたスマートメータ１１の構成例と同様である。スマートメータ２１は、電源復旧の後に所定の通信（例えば、基地局との無線接続の確立のための通信、又はコアネットワークとの接続の確立のための通信）を開始するのに先立って、基地局２２１から送信される所定の情報の受信を試行する。そして、スマートメータ２１は、基地局２２１からの当該所定の情報の受信に基づいて、当該所定の通信を開始するタイミングを調整する。
本実施形態では、所定の情報は、スマートメータ２１が基地局２２１と間で無線接続を確立することなく受信できるように、基地局２２１のセル内にブロードキャストされるとよい。例えば、既に述べたように、所定の情報は、基地局２２１との無線接続を有していない無線端末において受信可能なブロードキャストチャネルを用いて、又はブロードキャストチャネル上で受信された情報を参照することで受信可能となる他の無線チャネルを用いて送信されてもよい。例えば、所定の情報は、CBS若しくはETWS又はこれに類似する仕組みを利用して送信されてもよい。これにより、スマートメータ２１は、所定の情報を受信するために基地局２２１との接続を確立する必要がないため、スマートメータ２１が所定の情報を受信するために基地局２２１又はコアネットワーク２２２の負荷が増大してしまうことを抑制できる。
図７は、スマートメータ２１の電源復旧時における通信制御手順の一例を示すフローチャートである。ステップＳ３１では、スマートメータ２１の電源が復旧する。ステップＳ３２では、スマートメータ２１（無線通信ユニット）は、セル探索（セルサーチ）を実行し、基地局２２１からブロードキャストされる基地局識別子（基地局ID）を受信する。基地局IDは、セルIDと呼ぶこともできる。一般的に、基地局ID又はセルIDは、基地局２２１との間で無線接続を確立していない無線端末（例えば、スマートメータ２１）において基地局２２１又はそのセルを識別できるように基地局２２１からブロードキャストされる。一例として、LTEの場合、基地局IDは、Primary Synchronization Signal（PSS）で送信されるPhysical Layer Identity 及びSecondary Synchronization Signal（SSS）で送信されるPhysical Cell Identity（PCI）であってもよい。
ステップＳ３３では、スマートメータ２１は、電源復旧の後に受信された基地局IDが、電源断が発生する直前に受信されていた基地局IDと一致するか否かを判定する。なお、ステップＳ３２のセルサーチにおいて複数の基地局IDが取得された場合、スマートメータ２１は最も受信品質が良好な信号に含まれる基地局IDを用いてもよい。また、電源断が発生する前の基地局IDは、スマートメータ２１内の不揮発性メモリ（不図示）に格納しておけばよい。
電源復旧の前後で基地局IDが一致している場合（ステップＳ３３でＹＥＳ）、スマートメータ２１は、基地局２２１と無線接続を確立するための通信（無線接続手順）を開始する（ステップＳ３４）。ステップＳ３４では、無線接続手順は、待機期間を待つこと無く開始されてもよいし、後述するステップＳ３５に比べて平均的に短い待機期間が経過した後に開始されてもよい。
一方、電源復旧の前後で基地局IDが変化している場合（ステップＳ３３でＮＯ）、スマートメータ２１が電源断の前に通信していた基地局２２１が何らかの原因（例えば、停電、地震、水害、火災など）でサービスを停止している可能性がある。また、地震などの災害が発生した場合に、公衆無線通信ネットワーク２２のオペレータは、非常用の基地局の動作を開始することある。したがって、スマートメータ２１は、このような非常用の基地局からの信号を受信している可能性がある。したがって、図７の例では、電源復旧の前後で基地局IDが変化している場合（ステップＳ３３でＮＯ）、基地局２２１と無線接続を確立するための通信（無線接続手順）を開始するタイミングを遅らせる（ステップＳ３５）。なぜなら、スマートメータ２１が設置された地域で広域停電、火災、又は地震等の何らかの大規模な災害が発生している（又は発生していた）おそれがあるためである。
なお、図７は、スマートメータ２１による通信制御手順の一例を示しているに過ぎない。例えば、基地局２２１は、停電が発生したために非常用電源で動作している場合に、非常時動作を行っていることを示す情報を所定の情報として送信してもよい。この場合、スマートメータ２１（無線通信ユニット）は、基地局２２１が非常時動作を行っていることを検出した場合に、所定の通信を開始するタイミングを遅らせてもよい。
＜第３の実施形態＞
本実施形態では、第１の実施形態のより具体的な例について説明する。図８は、本実施形態に係るスマートメータ３１を含むAdvanced Metering Infrastructure（AMI）システムの構成例を示している。本実施形態は、第１の実施形態に係る無線通信ネットワーク１２が無線マルチホップネットワーク３２である場合を示している。すなわち、スマートメータ３１は、他の１又は複数のスマートメータ３１及びコンセントレータ３２１と共に無線マルチホップネットワーク３２を形成する。各スマートメータ３１は、コンセントレータ３２１を介して遠隔地のMDMS３３と通信し、コンセントレータ３２１を介して検針データをMDMS３３に送信する。
すなわち、コンセントレータ３２１は、複数のスマートメータ３１から送信される検針データを集約し、集約された検針データをMDMS３３に送信する。コンセントレータ３２１は、例えば、送電線及び変圧器などが設置された電柱に取り付けられる。コンセントレータ３２１とMDMS３３の間の通信は、電力線通信等の有線通信ネットワークを利用してもよいし、公衆無線通信ネットワークを利用してもよい。
スマートメータ３１の構成例は、図２に示されたスマートメータ１１の構成例と同様である。スマートメータ３１は、電源復旧の後に所定の通信（例えば、MDMS３３との通信、コンセントレータ３２１との通信、又はMDMS３３若しくはコンセントレータ３２１への検針データの送信）を開始するのに先立って、コンセントレータ３２１から送信される所定の情報の受信を試行する。そして、スマートメータ３１は、コンセントレータ３２１からの当該所定の情報の受信に基づいて、当該所定の通信を開始するタイミングを調整する。なお、コンセントレータ３２１は、MDMS３３から所定の情報を受信してもよい。また、MDMS３３とコンセントレータ３２１の間の通信に公衆無線通信ネットワークが使用される場合、コンセントレータ３２１は、公衆無線通信ネットワーク内の基地局から所定の情報を受信してもよい。これに代えて、スマートメータ３１は、コンセントレータ３２１を介さずに、例えばMDMS３１から直接的に所定の情報を受信してもよい。
図９は、スマートメータ３１の電源復旧時における通信制御手順の一例を示すフローチャートである。ステップＳ４１では、スマートメータ３１の電源が復旧する。ステップＳ４２では、スマートメータ３１は、無線マルチホップネットワーク３２に接続する。ステップＳ４３では、スマートメータ３１は、コンセントレータ３２１から送信される停電情報の受信を試行する。
スマートメータ３１は、停電情報を受信できなければ（ステップＳ４４でＮＯ）、広域停電が発生してないことを認識し、したがってMDMS３３との通信（又は検針データの送信）を開始する（ステップＳ４５）。一例において、停電情報を受信できないとは、電源復旧後に所定の時間（例えば数秒）が経過しても停電に関する所定の情報を受信していないことを示す。他の例において、停電情報を受信できないとは、受信した情報の中に停電に関する情報が含まれていないことを示す。ステップＳ４５では、所定の通信（例えば、MDMS３３との通信、コンセントレータ３２１との通信、又はMDMS３３若しくはコンセントレータ３２１への検針データの送信）は、待機期間を待つこと無く開始されてもよいし、後述するステップＳ４６に比べて平均的に短い待機期間が経過した後に開始されてもよい。
一方、停電情報を受信した場合（ステップＳ４４でＹＥＳ）、スマートメータ３１は、広域停電の発生を認識し、したがって所定の通信を開始するタイミングを遅らせる（ステップＳ４６）。ステップＳ４６では、MDMS３３との通信（又は検針データの送信）は、ステップＳ４５に比べて平均的に長い待機期間が経過した後に開始される。
＜その他の実施形態＞
第３の実施形態では、スマートメータ３３が停電情報に基づいて所定の通信を開始するタイミングを調整することについて説明した。このような動作は、コンセントレータ３２１によって行われてもよい。すなわち、コンセントレータ３２１は、電源復旧の後に所定の通信（例えば、MDMS３３との通信、又はMDMS３３への検針データの送信）を開始するのに先立って、停電情報を示す所定の情報の受信を試行する。所定の情報は、例えば、MDMS３３から送信されてもよい。また、MDMS３３とコンセントレータ３２１の間の通信に公衆無線通信ネットワークが使用される場合、所定の情報は、公衆無線通信ネットワーク内の基地局から送信されてもよい。そして、コンセントレータ３２１は、当該所定の情報の受信に基づいて、当該所定の通信を開始するタイミングを調整してもよい。これにより、例えば、停電規模が大きい場合にも、コンセントレータ３２１とMDMS３３の間の通信における輻輳の発生を抑制できる。なお、この変形例では、スマートメータ３３は所定の情報を受信しなくてもよく、コンセントレータ３２１は所定の情報をスマートメータ３３に送信しなくてもよい。
第１〜第３の実施形態において、電源復旧から所定の通信を開始するまでの待機期間（又は、ランダムに決定される待機期間の平均値もしくは最大値）は、スマートメータ１１、２１、及び３１の優先度（例えば、大口顧客か、それとも一般顧客か）、スマートメータ１１、２１、及び３１の通信内容の優先度（例えば、定期的な検針データの送信か、それとも端末認証などの制御データの送信か）、によって異なる値に決定されてもよい。
第１〜第３の実施形態で説明されたスマートメータ１１、２１、及び３１、並びにコンセントレータ３２１による電源復旧時の通信制御手順は、少なくとも１つのプロセッサを含むコンピュータシステムにプログラムを実行させることによって実現されてもよい。具体的には、図４、５、７、及び９等を用いて説明された制御アルゴリズムをコンピュータシステムに行わせるための命令群を含む１又は複数のプログラムをコンピュータシステムに供給すればよい。
このプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、Compact Disc Read Only Memory（CD-ROM）、CD-R、CD-R/W、半導体メモリ（例えば、マスクROM、Programmable ROM（PROM）、Erasable PROM（EPROM）、フラッシュROM、Random Access Memory（RAM））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
さらに、上述した実施形態は本件発明者により得られた技術思想の適用に関する例に過ぎない。すなわち、当該技術思想は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、種々の変更が可能であることは勿論である。
この出願は、２０１４年３月１１日に出願された日本出願特願２０１４−０４７５１９を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
１１、２１、３１ スマートメータ
１２ 無線通信ネットワーク
２２ 公衆無線通信ネットワーク
３２ 無線マルチホップネットワーク
１３、２３、３３ Meter Data Management System（MDMS）
１１１ 無線通信ユニット
１１２ 検針ユニット
１１３ 電源ユニット
２２１ 基地局
２２２ コアネットワーク
３２１ コンセントレータ

Claims (23)

  1. メータリング装置であって、
    検針データを収集する検針手段と、
    無線通信ネットワークを介して前記検針データを遠隔システムに送信する無線通信手段を備え、
    前記無線通信手段は、前記メータリング装置の電源復旧の後に所定の通信を開始するのに先立って受信した所定の情報に基づいて前記所定の通信を開始するタイミングを調整し、
    前記所定の情報は、前記メータリング装置が設置された地域において停電が発生したか否かを示す、
    メータリング装置。
  2. 前記所定の情報は、前記停電の規模に対応付けられるレベル情報を含み、
    前記無線通信手段は、前記停電の規模に応じて前記所定の通信を開始するタイミングを変更する、
    請求項１に記載のメータリング装置。
  3. 前記無線通信手段は、前記電源復旧の後に、前記無線通信ネットワークへの送信を行うこと無く前記所定の情報を受信する、請求項１又は２に記載のメータリング装置。
  4. 前記所定の通信は、基地局との無線接続の確立のための通信、コアネットワークとの接続の確立のための通信、前記遠隔システムとの通信、前記検針データの送信、のうち少なくとも１つを含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載のメータリング装置。
  5. 前記無線通信ネットワークは、公衆無線通信ネットワークを含み、
    前記所定の情報は、前記公衆無線通信ネットワーク内の基地局から送信される、
    請求項１〜４のいずれか１項に記載のメータリング装置。
  6. 前記所定の情報は、前記基地局と間で無線接続を確立することなく受信できるように、前記基地局のセル内にブロードキャストされる情報である、請求項５に記載のメータリング装置。
  7. 前記所定の通信は、前記基地局との無線接続の確立のための通信、及び前記公衆無線通信ネットワーク内のコアネットワークとの接続の確立のための通信、のうち少なくとも１つを含む、請求項５又は６に記載のメータリング装置。
  8. メータリング装置であって、
    検針データを収集する検針手段と、
    基地局を含む公衆無線通信ネットワークを介して前記検針データを遠隔システムに送信する無線通信手段を備え、
    前記無線通信手段は、前記メータリング装置の電源復旧の後に所定の通信を開始するのに先立って前記基地局から受信された前記基地局の識別情報が前記電源復旧の前に受信されていた識別情報と異なる場合に、前記所定の通信を開始するタイミングを遅らせる、
    メータリング装置。
  9. メータリング装置であって、
    検針データを収集する検針手段と、
    基地局を含む公衆無線通信ネットワークを介して前記検針データを遠隔システムに送信する無線通信手段を備え、
    前記無線通信手段は、前記メータリング装置の電源復旧の後に所定の通信を開始するのに先立って、前記基地局が非常時動作を行っているか否かを示す所定の情報を前記基地局から受信し、
    前記無線通信手段は、前記基地局が非常時動作を行っていることを検出した場合に、前記所定の通信を開始するタイミングを遅らせる、
    メータリング装置。
  10. 前記所定の情報は、前記基地局と間で無線接続を確立することなく受信できるように、前記基地局のセル内にブロードキャストされる情報である、請求項８又は９に記載のメータリング装置。
  11. 前記所定の通信は、前記基地局との無線接続の確立のための通信、及び前記公衆無線通信ネットワーク内のコアネットワークとの接続の確立のための通信、のうち少なくとも１つを含む、請求項８〜１０のいずれか１項に記載のメータリング装置。
  12. メータリング装置であって、
    検針データを収集する検針手段と、
    無線通信ネットワークを介して前記検針データを遠隔システムに送信する無線通信手段を備え、
    前記無線通信手段は、前記メータリング装置の電源復旧の後に所定の通信を開始するのに先立って受信した所定の情報に基づいて前記所定の通信を開始するタイミングを調整し、
    前記無線通信ネットワークは、前記メータリング装置を含む複数のノードによって構成される無線マルチホップネットワークを含み、
    前記所定の情報は、前記複数のノードに含まれるコンセントレータから送信される、
    メータリング装置。
  13. 前記所定の通信は、前記無線マルチホップネットワークを経由した前記遠隔システムとの通信、前記無線マルチホップネットワークを経由した前記遠隔システムへの前記検針データの送信、のうち少なくとも１つを含む、請求項１２に記載のメータリング装置。
  14. 無線通信ネットワークを介して検針データを遠隔システムに送信するよう構成されたメータリング装置により行われる通信制御方法であって、
    前記メータリング装置の電源復旧の後に所定の通信を開始するのに先立って受信した所定の情報に基づいて前記所定の通信を開始するタイミングを調整すること、
    を備え、
    前記所定の情報は、前記メータリング装置が設置された地域において停電が発生したか否かを示す、
    通信制御方法。
  15. 前記所定の情報は、前記停電の規模に対応付けられるレベル情報を含み、
    前記調整することは、前記停電の規模に応じて前記所定の通信を開始するタイミングを変更することを含む、
    請求項１４に記載の通信制御方法。
  16. 前記電源復旧の後に、前記無線通信ネットワークへの送信を行うこと無く前記所定の情報を受信することをさらに備える、請求項１４又は１５に記載の通信制御方法。
  17. 前記所定の通信は、基地局との無線接続の確立のための通信、コアネットワークとの接続の確立のための通信、前記遠隔システムとの通信、前記検針データの送信、のうち少なくとも１つを含む、請求項１４〜１６のいずれか１項に記載の通信制御方法。
  18. 前記無線通信ネットワークは、公衆無線通信ネットワークを含み、
    前記所定の情報は、前記公衆無線通信ネットワーク内の基地局から送信される、
    請求項１４〜１７のいずれか１項に記載の通信制御方法。
  19. 前記所定の情報は、前記基地局との無線接続を確立することなく受信できるように、前記基地局のセル内にブロードキャストされる情報である、請求項１８に記載の通信制御方法。
  20. 基地局を含む公衆無線通信ネットワークを介して検針データを遠隔システムに送信するよう構成されたメータリング装置により行われる通信制御方法であって、
    前記メータリング装置の電源復旧の後に所定の通信を開始するのに先立って前記基地局から受信された前記基地局の識別情報が前記電源復旧の前に受信されていた識別情報と異なる場合に、前記所定の通信を開始するタイミングを遅らせることを備える、
    通信制御方法。
  21. 基地局を含む公衆無線通信ネットワークを介して検針データを遠隔システムに送信するよう構成されたメータリング装置により行われる通信制御方法であって、
    前記メータリング装置の電源復旧の後に所定の通信を開始するのに先立って、前記基地局が非常時動作を行っているか否かを示す所定の情報を前記基地局から受信すること、及び
    前記基地局が非常時動作を行っていることを検出した場合に、前記所定の通信を開始するタイミングを遅らせること、
    を備える通信制御方法。
  22. 無線通信ネットワークを介して検針データを遠隔システムに送信するよう構成されたメータリング装置により行われる通信制御方法であって、
    前記メータリング装置の電源復旧の後に所定の通信を開始するのに先立って受信した所定の情報に基づいて前記所定の通信を開始するタイミングを調整すること、
    を備え、
    前記無線通信ネットワークは、前記メータリング装置を含む複数のノードによって構成される無線マルチホップネットワークを含み、
    前記所定の情報は、前記複数のノードに含まれるコンセントレータから送信される、
    通信制御方法。
  23. 請求項１４〜２２のいずれか１項に記載の通信制御方法をコンピュータに行わせるためのプログラム。
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