JP6648754B2 - 通信装置、通信方法、およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、検針値を送信する通信装置の再接続要求を制御する技術に関する。

スマートメーターなどを用いて電気、ガス、水道などの使用量を検針して収集するシステムがある。

このようなシステムの一例としては、例えば、特許文献１に記載されるような技術がある。特許文献１には、スマートメーターを用いて、家電機器により使用された電力量データを所定の間隔で測定し、電力会社等のネットワークを介して電気事業者に送信する技術が開示されている。

国際公開第２０１３／０３１８８６号

特許文献１に記載されるようなシステムにおいて、各スマートメーター（本願では通信装置とも表記）と電力事業者等の管理サーバとの間で接続が確立され、その後で装置間のデータのやり取りが行われる。この接続が何らかの要因で切断された場合、再び接続を確立する処理が実行されるが、このときに発生する通信トラフィックは輻輳を引き起こす可能性がある。

本発明の目的は、通信装置の再接続時に輻輳が発生することを抑制する技術を提供することにある。

本発明によれば、
検針値を送信する通信装置であって、
再接続要求の送信に関する所定の条件を満たすか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段による判定に応じて、間隔をあけて繰り返される検針値通知期間が経過した後に前記再接続要求を送信する再接続要求手段と、
を備え、
前記判定手段は、前記再接続要求が停電からの復旧または網障害からの復旧の少なくともいずれか一方に基づく再接続要求か否かを判定し、
前記再接続要求手段は、
前記判定手段により、前記再接続要求が前記停電からの復旧または網障害からの復旧の少なくともいずれか一方に基づく再接続要求と判定された場合、前記再接続要求を前記検針値通知期間の経過後に送信する、
通信装置が提供される。
また、本発明によれば、
検針値を送信する通信装置であって、
再接続要求の送信に関する所定の条件を満たすか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段による判定に応じて、間隔をあけて繰り返される検針値通知期間が経過した後に前記再接続要求を送信する再接続要求手段と、
を備え、
前記判定手段は、
網障害が発生した第１のタイミングおよび網障害から復旧した第２のタイミングを検知し、
前記第１のタイミングおよび前記第２のタイミングから、前記網障害の継続時間を取得し、
前記網障害の継続時間の長さに応じて、前記再接続要求を送信するか否かを判定する、
通信装置が提供される。

本発明によれば、
検針値を送信するコンピュータが、
再接続要求の送信に関する所定の条件として、前記再接続要求が停電からの復旧または網障害からの復旧の少なくともいずれか一方に基づく再接続要求か否かを判定し、
前記再接続要求が前記停電からの復旧または網障害からの復旧の少なくともいずれか一方に基づく再接続要求と判定された場合、間隔をあけて繰り返される検針値通知期間が経過した後に前記再接続要求を送信する、
ことを含む通信方法が提供される。
また、本発明によれば、
検針値を送信するコンピュータが、
再接続要求の送信に関する所定の条件として、
網障害が発生した第１のタイミングおよび網障害から復旧した第２のタイミングを検知し、
前記第１のタイミングおよび前記第２のタイミングから、前記網障害の継続時間を取得し、
前記網障害の継続時間の長さに応じて、前記再接続要求を送信するか否かを判定し、
前記判定に応じて、間隔をあけて繰り返される検針値通知期間が経過した後に前記再接続要求を送信する、
ことを含む通信方法が提供される。

本発明によれば、
検針値を送信するコンピュータを、
再接続要求の送信に関する所定の条件を満たすか否かを判定する手段であって、前記再接続要求が停電からの復旧または網障害からの復旧の少なくともいずれか一方に基づく再接続要求か否かを判定する判定手段、
前記判定手段により前記再接続要求が前記停電からの復旧または網障害からの復旧の少なくともいずれか一方に基づく再接続要求と判定された場合、間隔をあけて繰り返される検針値通知期間が経過した後に前記再接続要求を送信する再接続要求手段、
として機能させるためのプログラムが提供される。
また、本発明によれば、
検針値を送信するコンピュータを、
再接続要求の送信に関する所定の条件を満たすか否かを判定する手段であって、
網障害が発生した第１のタイミングおよび網障害から復旧した第２のタイミングを検知し、
前記第１のタイミングおよび前記第２のタイミングから、前記網障害の継続時間を取得し、
前記網障害の継続時間の長さに応じて、前記再接続要求を送信するか否かを判定する判定手段、
前記判定手段による判定に応じて、間隔をあけて繰り返される検針値通知期間が経過した後に前記再接続要求を送信する再接続要求手段、
として機能させるためのプログラムが提供される。

本発明によれば、通信装置の再接続時に輻輳が発生することを抑制することができる。

上述した目的、およびその他の目的、特徴および利点は、以下に述べる好適な実施の形態、およびそれに付随する以下の図面によってさらに明らかになる。

本発明における通信システムの構成例を示す図である。 第１実施形態における通信装置の処理構成を概念的に示す図である。 判定部の詳細な構成を例示する図である。 再接続要求部が再接続要求を送信するタイミングを分散させた場合における、通信トラフィックのシミュレーション結果を示す図である。 通信装置のハードウエア構成を概念的に示す図である。 第１実施形態における通信装置の処理の流れを示すフローチャートである。 第２実施形態における通信装置の処理構成を概念的に示す図である。 第２実施形態における通信装置の処理の流れを示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。

［システム概要］
まず、図１を用いて、本発明における通信システムの概要について説明する。図１は、本発明における通信システム１の構成例を示す図である。図１に示されるように、通信システム１は、複数の通信装置１０、複数の通信装置１０で構成されるグループ毎に設けられる基地局２０、および管理サーバ３０を含んで構成される。但し、通信システム１の構成は図１の例に制限されない。

通信装置１０は、例えば、電気、ガス、または水道の使用量などを検針した値（検針値）を送信する検針値送信部（図示せず）を備える装置である。通信装置１０は、自身が電気、ガス、または水道の使用量などを検針して外部に送信する機能を備える装置（所謂スマートメーター）であってもよいし、電気、ガス、または水道の使用量などを検針する装置に接続され、当該装置から検針値を取得して外部に送信する機能を備える装置であってもよい。通信装置１０は、検針値を管理サーバ３０に対して通知する期間（検針値通知期間）中に検針値を送信する。

ここで、通信装置１０が電気、ガス、水道等の使用量を検針して外部に送信する機能を備える装置の場合、通信装置１０は所謂Ａルートと呼ばれるルートを利用して検針値を外部に送信することができる。Ａルートの通信方法は、特に限定されないが、例えば、３Ｇ（3rd Generation）やＬＴＥ（Long Term Evolution）等の携帯電話通信方式を利用することができる。また、通信装置１０がＨＥＭＳ（Home Energy Management System）といったホームゲートウェイなどである場合、通信装置１０は、電気、ガス、または水道の使用量などを検針する検針器（スマートメーター）などの装置に接続され、当該検針器から検針値を取得して外部の装置に送信する機能を備えることも考えられる。このようなＨＥＭＳなどのホームゲートウェイである通信装置１０は、所謂Ｂルートを利用して検針器から検針値を取得し、取得した検針値を外部装置に送信することもできる。この、ＨＥＭＳが外部装置と通信するルートを、Ｃルートと呼ぶこともできる。なお以下では、説明の便宜上、通信装置１０が所謂スマートメーターであり、検針値の送信には、所謂Ａルートを利用する場合を例示する。

検針値通知期間は、通信装置１０からの検針値を管理サーバ３０に向けて送信するための期間であり、間隔をあけて繰り返される。具体的な例として、検針値通知期間は、毎時０分から１０分間および毎時３０分から１０分間などのように繰り返される。但し、これはあくまで例示であり、検針値通知期間はこの例に制限されない。

ここで、検針値通知期間は、全ての通信装置１０について共通であってもよいし、少なくとも一部の通信装置１０について異なっていてもよい。しかしながら、検針値は、請求料金に関わるため、個々の需要家で共通した条件で収集されることが望まれる。よって、検針値通知期間は、全ての通信装置１０について共通であることが望ましい。但し、例外的に、基地局の配下の通信装置１０の数に基づいて、基地局ごとに異なる検針値通知期間が設定されてもよい。具体的には、基地局の配下の通信装置１０の数が多いほど検針値通知期間が長くなるように、通信装置１０の検針値通知期間が設定されてもよい。また、上流側に位置する管理サーバ３０が、各基地局の通信状態を監視し、各基地局の通信状態（通信の混雑度合）に応じてその基地局配下の各通信装置１０の検針値通知期間を動的に変更可能に管理していてもよい。なお、本明細書では、説明の便宜上、全ての通信装置１０について共通である場合を例示する。

基地局２０は、その配下に複数の通信装置１０を有する。通信装置１０は、自身が属する基地局２０との間で接続確立処理を行い、その接続が確立されることにより、基地局２０を介したデータのやりとりが可能になる。なお基地局２０と同時に通信できる端末数は上限があり、この上限を超えると輻輳が生じる。そこで、通信装置１０の検針値送信部は、各通信装置１０に固有の情報（例えば製造番号、ＭＡＣ（Media Access Control）アドレス、或いはその他の設定値など）を用いて、通信装置１０の通信タイミングを検針値通知期間内で分散させて検針値を送信するのが好ましい。

また、管理サーバ３０は、基地局２０を介して送信された通信システム１内の通信装置１０の検針値を、図示しない記憶部に記憶および管理するサーバである。また、管理サーバ３０は、管理対象として登録されている通信装置１０を識別する情報を図示しない記憶部に備えており、当該情報を用いて各通信装置１０の端末認証処理を行う機能を備える。各通信装置１０は、管理サーバ３０との通信を開始する前にこの端末認証処理を行い、管理サーバ３０の管理対象として認証されることで、管理サーバ３０に対して検針値を送信することが可能になる。

ここで、何らかの異常により、通信装置１０と通信装置１０よりも上位に位置する基地局２０や管理サーバ３０との間の接続が切断された場合、通信装置１０は、基地局２０や管理サーバ３０との接続を再度確立するために再接続要求を送信する。ここで、再接続要求は、検針値を送信する方向を上流側として上流側に位置する基地局２０や管理サーバ３０といった装置との間の通信を再開するために必要な処理の実行要求である。この再接続要求には、基地局２０との通信確立処理や管理サーバ３０との端末認証処理のうち少なくとも一方の実行要求が含まれる。例えば、基地局２０との間の通信確立処理と、管理サーバ３０との間の端末認証処理の双方の実行要求を含む再接続要求が送信されてもよいし、再接続要求より先に基地局２０との通信確立処理の実行要求が送信され、基地局２０との接続が確立した状態で、管理サーバ３０との間の端末認証処理の実行要求を含む再接続要求が送信されてもよい。再接続要求は、基地局２０や管理サーバ３０との間の接続が何らかの異常により切断された後に送信される。詳しくは後述するが、この再接続要求は、場合によっては輻輳の原因となり得る。本発明によれば、この再接続要求に起因する輻輳を抑制することができる。

［第１実施形態］
〔処理構成〕
図２は、第１実施形態における通信装置１０の処理構成を概念的に示す図である。図２に示されるように、通信装置１０は、判定部１１０、再接続要求部１２０、および時刻管理部１３０を備える。

時刻管理部１３０は通信装置１０における時刻を管理する。時刻管理部１３０は、所定のタイミング（例えば、１日に１回など）で図示しない時刻サーバと同期し、時刻のずれを調整可能に構成されている。また、時刻管理部１３０は、図示しないキャパシタなどの予備電源を備え、通信装置１０に電力が供給されない状態に陥っても駆動可能に構成されている。

まず、判定部１１０は、再接続要求を送信する必要があるか否かを判定する。再接続要求が必要となる場合には、例えば、内部エラーなどにより通信装置１０が再起動した場合など、各通信装置１０の範囲で必要になる場合と、停電によって電力の供給が途絶えた後、停電の復旧によって各通信装置１０が再起動した場合、あるいは、通信網の障害などによって接続が切断された後に通信網の障害が復旧した場合など、複数の通信装置１０の範囲で必要なものがある。

そこで、判定部１１０は、再接続要求を送信する必要がある場合に、再接続要求の送信に関する所定の条件を満たすか否かを更に判定する。ここで、所定の条件は、多数の通信装置１０から略同じタイミングで再接続要求が送信されると推測される条件である。即ち、判定部１１０は、再接続要求を送信するときに、多数の通信装置１０から略同じタイミングで再接続要求が送信され得る状況か否かを判定する。

判定部１１０が判定する所定の条件の例としては、例えば、再接続要求が停電からの復旧または網障害からの復旧に基づく再接続要求か否かなどが挙げられる。通信装置１０は、停電の発生によって動作を停止し、その後停電の復旧によって再起動した場合、それまで利用していた情報（通信で用いる暗号鍵など）を失効してしまうため、再起動後に通信を再開するためには再接続処理を実行する必要がある。そして、停電時は他の通信装置１０も同様の状態である可能性が高く、停電が復旧した際には多数の再接続要求が送信され得る。また網障害により接続が切断された場合も同様に、通信装置１０はそれまで通信に利用していた情報を失効してしまうため、この場合も通信を再開するために再接続処理を実行する必要がある。ここで他の通信装置１０も同様に網障害の影響を受けている可能性があり、網障害が復旧した際には多数の再接続要求が送信され得る。本実施形態において、判定部１１０は、送信する再接続要求が停電からの復旧または網障害からの復旧の少なくともいずれか一方に基づく再接続要求か否かを判定する。

停電の発生および復旧あるいは網障害の発生および復旧を検知するために、判定部１１０は、例えば図３に示されるような構成を備える。図３は、判定部１１０の詳細な構成を例示する図である。図３に示されるよう判定部１１０は、停電判定部１１２および網障害判定部１１４を備える。停電判定部１１２は、通信装置１０の商用系統（図示せず）からの電力供給状態を監視し、商用系統から供給される電力の有無によって停電の発生および復旧を検知する。また、網障害判定部１１４は、基地局２０からの電波の強度を監視し、電波の強度が網障害と判定される強度以下となったか否か、および、電波の強度が網障害から復旧したと判定される強度以上となったか否かに応じて、網障害の発生および復旧を検知する。図３の例に限らず、判定部１１０は、停電判定部１１２および網障害判定部１１４の少なくともいずれか一方を備え、停電または網障害の少なくともいずれか一方に関して、その発生および復旧を検知可能に構成されていてもよい。

また、網障害は、基地局２０よりも上位のレイヤに位置する管理サーバ３０側で発生することもある。例えば、管理サーバ３０のダウンや基地局２０と管理サーバ３０との間の通信網のトラブル等の網障害が発生することもある。判定部１１０は、基地局２０よりも上位のレイヤに位置する、管理サーバ３０などの網障害を、例えば次のように検知することができる。例えば、通信装置１０と管理サーバ３０との間の認証において、定期的に（例えば１２時間に１回など）再認証処理が実行されている場合、判定部１１０は、この定期的に実施されるべき、上位レイヤの装置からの再認証処理が実行されないことを検知したとき、上位レイヤのトラブル等による網障害が発生したと判断することができる。また、管理サーバ３０などの上位システムが、何らかの異常が発生した場合にその旨を示す通知を下位レイヤの装置に送信するように構成されており、判定部１１０は、その通知の受信に応じて、上位レイヤのトラブル等による網障害が発生したと判断することもできる。

ここで、網障害では、例えば電波強度が低い状態が一定時間継続した場合にタイムアウトが発生し、再接続処理を実行する必要が生じる。そこで、判定部１１０は、電波強度の異常がタイムアウトを起こすほどの長さに亘って継続したか否かに応じて、再接続要求を送信するか否かを決定してもよい。詳細には、判定部１１０は、網障害判定部１１４が網障害の発生および網障害からの復旧を検知したことに応じて、時刻管理部１３０からそれぞれの検知タイミング（第１のタイミングおよび第２のタイミング）を取得する。そして、判定部１１０は、取得された２つの検知タイミングを基に網障害の継続時間を取得する。そして、判定部１１０は、取得された網障害の継続時間の長さに応じて（例えばタイムアウトするまでの時間以上か否かに応じて）、再接続要求を送信するか否かを決定する。再接続要求を送信するか否かを決定するための時間の長さは、例えば、判定部１１０に予め設定されている。

再接続要求部１２０は、基本的には再接続処理が必要になった場合に再接続要求を送信するが、上述の判定部１１０による判定に応じて、検針値通知期間が経過した後に再接続要求を送信する。言い換えると、再接続要求部１２０は、多数の再接続要求が送信され得る状況と判定された場合、検針値通知期間が経過した後に再接続要求を送信する。

再接続要求部１２０は、時刻管理部１３０から現在の時刻を示す時刻情報を取得し、取得された時刻情報から、現在の時刻が検針値通知期間内か否かを判定する。上述したように、検針値通知期間は、通信装置１０からの検針値を管理サーバ３０に向けて送信するための期間であり、間隔をあけて繰り返される。この検針値通知期間は、例えば通信装置１０の図示しない記憶部などに予め保持されており、再接続要求部１２０は、時刻管理部１３０から取得した時刻情報と当該記憶部に保持される検針値通知期間とを比較して、現在の時刻が検針値通知期間内か否かを判定することができる。

再接続要求部１２０がこのように動作する理由は、輻輳の発生を抑制するためである。再接続要求に応じて実行される通信確立処理や端末認証処理では、通信装置１０と基地局２０や管理サーバ３０との間での情報のやり取りが発生するため、各々の通信装置１０が検針値通知期間に検針値を送信する場合と比べて通信量が多くなる。ここで、通信装置１０（例えばスマートメーター等）が検針値を基地局２０などに送信するときは、好ましくは、ＵＤＰ（User Datagram Protocol）などの片方向（一方方向）の通信プロトコルが用いられる。ＵＤＰなどの片方向の通信プロトコルでは、ＡＣＫ（受領確認）などが返信されないため、通信装置１０と基地局２０との間の通信時の情報量が少なくなり、検針値通知期間において多数の通信装置１０から基地局２０に検針値を送信することができるからである。しかし、通信装置１０が基地局２０（管理サーバ３０）に対して再接続要求を行う際は、処理の実行要求の送信およびその要求に対する返信など、検出値通知期間における検針値の送信に比べて多くの情報が通信される。

そのため、例えば、基地局の配下の通信装置１０の中の一部が停電の影響を受け、その他の通信装置１０は問題なく動作している場合などは、この一部の通信装置１０から送信される再接続要求が通信帯域を圧迫して輻輳が発生する可能性が高まる。そうすると、問題なく動作している他の通信装置１０の検針値が送信できなくなってしまう。再接続要求部１２０が、検針値通知期間を避けて再接続要求を送信することにより、このような問題の発生を回避することができる。

ここで、検針値通知期間を避けて再接続要求を送信しても、複数の通信装置１０が一斉に基地局２０に対して再接続要求を送信しようとした場合は、基地局２０の同時に通信できる端末数の上限を超えて輻輳が発生する可能性がある。これを回避するため、再接続要求部１２０は、好ましくは、再接続要求の送信タイミングを分散させるように構成される。例えば、再接続要求部１２０は、検出値通知期間の経過を待って再接続要求を送信する際、各通信装置１０に固有の情報（例えば製造番号、ＭＡＣアドレス、或いはその他の設定値など）を用いて、検針値通知期間の経過後に再接続要求を送信するタイミングを設定する。

より具体的には、再接続要求部１２０は、例えば、通信装置１０の製造番号を、前の検針値通知期間の終了時点からと次の検針値通知期間の開始時点までの時間（例えば秒単位）で除算した際の剰余値を、検針値通知期間の経過後の各通信装置１０の待機時間として算出することができる。そして、再接続要求部１２０は、時刻管理部１３０で管理される時刻情報から検針値通知期間の終了時点を判断し、その終了時点から、通信装置１０別に算出された待機時間が経過するまで待機した後で、再接続要求を送信する。このようにした場合、例えば図４に示されるような結果を得ることができる。図４は、再接続要求部１２０が再接続要求を送信するタイミングを分散させた場合における、通信トラフィックのシミュレーション結果を示す図である。図４の縦軸は再接続要求を送信する通信装置１０の台数を示し、図４の横軸はある検針値通知期間の開始時点から次の検針値通知期間の開始時点までの期間（本図では３０分間）の経過時間を示している。

図４では、「３０分おきに１０分間」という検針値通知期間が通信装置１０に設定されており、この検針値通知期間に、通信装置１０が検針値を管理サーバ３０に送信する例を示している。言い換えると、図４の例において、通信装置１０が再接続を要求する期間は、基本的には、３０分という時間間隔から検針値通知期間の１０分間を差し引いた２０分間である。

具体的な数値例を用いて説明すると、スマートメーターなどの通信装置１０は、１５時００分から１５時１０分の間に検針値を管理サーバ３０に送信する。そして、通信装置１０は、何らかの原因で再接続要求を送信する必要があって、かつ、上述の所定の条件を満たす場合、１５時１０分から１５時３０分の間に再接続要求を送信する。

なお、３０分における検針値通知期間の長さ（図４の例では１０分）と再接続要求を行う期間の長さ（図４の例では２０分）の割合は、基地局の配下の通信装置１０の数に基づいて、基地局ごとに異なる値として設定されてもよい。具体的には、基地局の配下の通信装置１０の数が多いほど検針値通知期間が長くなるように、通信装置１０の検針値通知期間が設定されてもよい。また、上流側に位置する管理サーバ３０が、各基地局の通信状態を監視し、各基地局の通信状態（通信の混雑度合）に応じてその基地局配下の各通信装置１０の検針値通知期間を動的に変更可能に管理していてもよい。ここで、上述したように、検針値は個々の需要家でできる限り共通した条件で収集されることが望まれるため、一般的には、検針値を通知する間隔である３０分を通信装置１０毎に変更することは好ましくなく、当該間隔が変更される可能性は低い。この場合は、３０分間の中で再接続要求を行う期間は、検針値通知期間が長くなるほど、短くなる。但し、再接続要求を行う期間が短くなりすぎると再接続要求による輻輳が発生しやすくなるため、検出値通知期間の長さの上限が予め決められており、検出値通知期間は上限値の範囲内に収まるように構成されることが望ましい。

図４の同時再接続台数の推移から、検針値通知期間の経過後の２０分間（２つの検針値通知期間の間の期間）において再接続要求が分散して送信されていることが分かる。

〔ハードウエア構成〕
図５を用いて、通信装置１０のハードウエア構成について説明する。図５は、通信装置１０のハードウエア構成を概念的に示す図である。通信装置１０は、図５に示されるように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１、メモリ１０２、ストレージ１０３、入出力インターフェース（Ｉ／Ｆ）１０４、通信モジュール１０５、クロックモジュール１０６および予備電源１０７などを備える。ＣＰＵ１０１、メモリ１０２、ストレージ１０３、入出力Ｉ／Ｆ１０４、通信モジュール１０５およびクロックモジュール１０６は、相互にデータを送受信するためのデータ伝送路で接続されている。また、予備電源１０７は電源配線を介してクロックモジュール１０６に接続されている。なお、通信装置１０のハードウエア構成は図５に示される構成に制限されない。

メモリ１０２は、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）などのメモリである。ストレージ１０３は、例えばハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）、又はメモリカードなどの記憶装置である。ストレージ１０３は、判定部１１０および再接続要求部１２０を含む、通信装置１０の処理部の機能を実現するためのプログラムモジュールを記憶している。ＣＰＵ１０１がこれら各プログラムモジュールを実行することにより、通信装置１０の判定部１１０、再接続要求部１２０を含む各機能がそれぞれ実現される。ＣＰＵ１０１は、上記各モジュールを実行する際、これらのモジュールをメモリ１０２上に読み出してから実行してもよいし、メモリ１０２上に読み出さずに実行してもよい。

入出力Ｉ／Ｆ１０４は、図示しない表示装置や入力装置などと接続される。表示装置は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）やＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイのような、ＣＰＵ１０１やＧＰＵ（Graphics Processing Unit）（図示せず）等により処理された描画データに対応する画面を表示する装置である。入力装置は、ユーザの操作による入力を受け付ける装置であり、例えば、キーボード、マウス、タッチセンサ等として実現される。表示装置及び入力装置は一体化され、タッチパネルとして実現されていてもよい。

通信モジュール１０５は、外部の装置等との間でデータを送受信するために用いられる。なお、通信モジュール１０５を介して通信装置１０と外部の装置とを接続する方法は様々である。例えば、通信モジュール１０５は、９２０ＭＨｚ帯等の帯域を使用する特定小電力無線方式や、３ＧやＬＴＥ等を利用して、外部の装置と通信を行う。また、通信モジュール１０５は、有線によって外部の装置と通信可能に構成されていてもよい。

クロックモジュール１０６は、振動子とリアルタイムクロックＩＣ（Integrated Circuit）などを備え、通信装置１０における時刻を管理する。クロックモジュール１０６は、上述の時刻管理部１３０に相当する。クロックモジュール１０６は、所定のタイミング（例えば１日に１回など）で通信モジュール１０５を介して時刻サーバと接続し、時刻を同期することが可能に構成される。

予備電源１０７は、例えば、電気二重層キャパシタやリチウムイオン二次電池など、充放電可能な電源である。予備電源１０７は、通信装置１０に商用系統などからの電力が供給されている場合は図示しない電力配線を介して電力を充電し、通信装置１０への電力供給が止まった場合は蓄えた電力をクロックモジュール１０６に対して放電する。これに限らず、予備電源１０７は、放電動作のみが可能な使い切りの一次電池であってもよい。これにより、クロックモジュール１０６は、停電時も予備電源１０７の電力を用いて時刻の管理を継続することができる。

〔動作例〕
図６を用いて、本実施形態における通信装置１０の動作例を説明する。図６は、第１実施形態における通信装置１０の処理の流れを示すフローチャートである。

判定部１１０は、停電判定部１１２を用いて商用系統からの電力供給状態を監視し（Ｓ１０１）、また、網障害判定部１１４を用いて通信可能範囲に存在する基地局２０の電波強度を監視している（Ｓ１０２）。そして、判定部１１０は、Ｓ１０１およびＳ１０２の監視状況を基に、停電または網障害が発生したか否かを判定する（Ｓ１０３）。停電または網障害が発生していない場合（Ｓ１０３：ＮＯ）、判定部１１０は、商用系統からの電力供給状態および基地局２０の電波強度の監視を続行する。停電または網障害が発生した場合（Ｓ１０３：ＹＥＳ）、判定部１１０は、停電から復旧したか否か、または、網障害から復旧したか否かを判定する（Ｓ１０４）。判定部１１０は、例えば、商用系統からの電力供給が再開されたこと、または、通信可能範囲に存在する基地局２０からの電波強度が通信可能な値以上となったことなどを検知し、停電からの復旧および網障害からの復旧を判断する。電力供給が途切れたか否かに応じて、停電の発生有無を判定する。停電または網障害から復旧した場合（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、判定部１１０は、停電または網障害から復旧したこと示す情報を再接続要求部１２０に通知する。

再接続要求部１２０は、判定部１１０の通知に応じて、時刻管理部１３０から現在の時刻を取得し（Ｓ１０５）、現在の時刻が検針値通知期間内か否かを判断する（Ｓ１０６）。再接続要求部１２０は、図示しない記憶部に格納された検針値通知期間を示す情報と、現在の時刻とを比較することで、現在の時刻が検針値通知期間内か否かを判断できる。現在の時刻が検針値通知期間内である場合（Ｓ１０６：ＹＥＳ）、再接続要求部１２０は、検針値通知期間が経過するまで、再接続要求を送信せずに待機する（Ｓ１０７）。再接続要求部１２０は、例えば、時刻管理部１３０で管理される時刻が検針値通知期間の終了時点を超えたか否かによって、検針値通知期間が経過したか否かを判断することができる。一方、現在の時刻が検針値通知期間内でない場合（Ｓ１０６：ＮＯ）、Ｓ１０７の処理は実行されない。

さらに、再接続要求部１２０は、各々の通信装置１０に固有の情報を用いて、待機時間を算出する（Ｓ１０８）。再接続要求部１２０は、例えば、自身の製造番号などを、現在の検針値通知期間の終了時点から次の検針値通知期間の開始時点までの時間（例えば秒単位）で除算した際の剰余値を、待機時間として算出する。現在時刻が検針値通知期間を経過した後であれば、再接続要求部１２０は、自身の製造番号などを、現在時刻から次の検針値通知期間の開始時点までの時間（例えば秒単位）で除算した際の剰余値を、待機時間として算出する。

そして、再接続要求部１２０は、Ｓ１０８で算出された待機時間が経過するまで、再接続要求を送信せずに待機する（Ｓ１０９：ＮＯ）。そして、Ｓ１０８で算出された待機時間が経過した後に（Ｓ１０９：ＹＥＳ）、再接続要求を送信する（Ｓ１１０）。再接続要求の送信後、上述のＳ１０１からの処理が繰り返される。

〔第１実施形態の作用と効果〕
以上、本実施形態では、他の通信装置１０からも再接続要求が送信される状況（例えば、停電からの復旧時や網障害からの復旧時）か否かが判定され、そのような状況と判定された場合、検針値通知期間の経過を待って再接続要求が送信される。このように、多数の通信装置１０による再接続要求の送信タイミングを、正常に動作しているその他の通信装置１０からの検針値の送信タイミングから外すことにより、再接続要求の送信と検針値の送信とによって輻輳が生じることを防止できる。

また、本実施形態では、再接続要求を送信する際に、各通信装置１０に固有の情報を用いて、送信タイミングが調整される。多数の通信装置１０からの再接続要求の送信タイミングをずらすことにより、多数の再接続要求の一斉送信による輻輳の発生を抑制できる。

本実施形態において、管理サーバ３０の負荷状況等によっては、再接続要求が失敗に終わることも有り得る。この場合、再接続要求部１２０は再接続要求の再送を試みるが、何回も再接続要求の再送を繰り返していると、却って帯域を圧迫してしまう。そこで、再接続要求部１２０は、検針値通知期間が経過した後、再接続要求が所定回数失敗した場合、次の検針値通知期間に再接続要求を送信してもよい。この所定回数は、基地局２０配下の通信装置１０の数など様々な条件に応じて適切な値に設定され、例えば再接続要求部１２０に設定される。多くの通信装置１０は、次の検針値通知期間までに再接続が完了すると考えられるため、検針値通知期間に再接続要求を送信しても、この場合は輻輳を発生させるような状況に陥る可能性は低いと考えられる。そして、このようにすることで、通信装置１０と上流側の装置との接続をなるべく早く復旧させ、未送信のままの検針値が増加することを防止できる。

［第２実施形態］
本実施形態では、本発明の効果を得ることができる最小の構成を有する通信装置１０について説明する。

〔処理構成〕
図７は、第２実施形態における通信装置１０の処理構成を概念的に示す図である。図７に示されるように、第２実施形態の通信装置１０は、判定部１１０および再接続要求部１２０を備える。本実施形態の判定部１１０および再接続要求部１２０は、第１実施形態と同様である。本実施形態の判定部１１０および再接続要求部１２０は、第１実施形態と同様に、ストレージ１０３に記憶される判定部１１０および再接続要求部１２０の機能をそれぞれ実現するプログラムモジュールを、ＣＰＵ１０１が実行することにより実現される。

〔動作例〕
図８を用いて、本実施形態における通信装置１０の動作例を説明する。図８は、第２実施形態における通信装置１０の処理の流れを示すフローチャートである。

判定部１１０は、再接続要求の送信要否を判定する（Ｓ２０１）。判定部１１０は、何らかの原因により上流側の装置との接続が切断されたか否かことを検知し、再接続要求の送信が必要であるか否かを判定する。再接続要求の送信が必要な場合（Ｓ２０１：ＹＥＳ）、判定部１１０は、多数の他の通信装置１０から再接続要求が送信されると予測可能な所定の条件を満たすか否かを判定する（Ｓ２０２）。所定の条件を満たすと判定された場合、再接続要求部１２０は、時刻サーバ等から現在の時刻を取得し、現在の時刻が検出値通知期間内か否かを判断する（Ｓ２０３）。現在の時刻が検出値通知期間内であれば（Ｓ２０３：ＹＥＳ）、再接続要求部１２０は、検出値通知期間が経過するまで待機した後に（Ｓ２０４）、再接続要求を送信する（Ｓ２０５）。一方、現在の時刻が検出値通知期間外であれば（Ｓ２０３：ＮＯ）、再接続要求部１２０は、待機せずに再接続要求を送信する（Ｓ２０５）。

〔第２実施形態の作用と効果〕
以上、本実施形態では、検針値を送信する期間を避けて再接続要求が送信される。これにより、第１実施形態と同様に、再接続要求の送信と検針値の送信とによって輻輳が生じることを防止できる。

以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。

また、上述の説明で用いた複数のフローチャートでは、複数の工程（処理）が順番に記載されているが、各実施形態で実行される工程の実行順序は、その記載の順番に制限されない。各実施形態では、図示される工程の順番を内容的に支障のない範囲で変更することができる。また、上述の各実施形態は、内容が相反しない範囲で組み合わせることができる。

以下、参考形態の例を付記する。
１．
検針値を送信する通信装置であって、
再接続要求の送信に関する所定の条件を満たすか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段による判定に応じて、間隔をあけて繰り返される検針値通知期間が経過した後に前記再接続要求を送信する再接続要求手段と、
を備える通信装置。
２．
前記判定手段は、前記再接続要求が停電からの復旧または網障害からの復旧の少なくともいずれか一方に基づく再接続要求か否かを判定し、
前記再接続要求手段は、
前記判定手段により、前記再接続要求が前記停電からの復旧または網障害からの復旧の少なくともいずれか一方に基づく再接続要求と判定された場合、前記再接続要求を前記検針値通知期間の経過後に送信する、
１．に記載の通信装置。
３．
前記再接続要求手段は、当該通信装置固有の情報に基づいて、前記検針値通知期間の経過後に前記再接続要求を送信するタイミングを設定する、
１．または２．に記載の通信装置。
４．
前記判定手段は、商用系統からの電力供給状態を監視し、商用系統から供給される電力の有無に基づいて、停電の発生を検知する、
２．に記載の通信装置。
５．
前記判定手段は、基地局からの電波強度を監視し、前記電波強度が所定の値以下になったか否かに基づいて網障害を検知する、
２．に記載の通信装置。
６．
前記再接続要求手段は、前記判定手段の通知に応じて現在の時刻を取得し、前記現在の時刻が検針値通知期間内か否かを判断する、
１．から５．のいずれか１つに記載の通信装置。
７．
前記再接続要求手段は、前記現在の時刻が検針値通知期間内である場合、検針値通知期間が経過するまで再接続要求を送信せずに待機し、
現在の時刻が検針値通知期間内でない場合、再接続要求を送信する、
６．に記載の通信装置。
８．
前記判定手段は、
網障害が発生した第１のタイミングおよび網障害から復旧した第２のタイミングを検知し、
前記第１のタイミングおよび前記第２のタイミングから、前記網障害の継続時間を取得し、
前記網障害の継続時間の長さに応じて、前記再接続要求を送信するか否かを判定する、
１．から７．のいずれか１つに記載の通信装置。
９．
前記再接続要求手段は、前記検針値通知期間が経過した後、前記再接続要求の送信が所定回数失敗した場合、次の前記検針値通知期間に前記再接続要求を送信する、
１．から８．のいずれか１つに記載の通信装置。
１０．
前記検針値通知期間は、基地局の配下に存在する通信装置の数に基づいて設定される、
１．から９．のいずれか１つに記載の通信装置。
１１．
前記検針値通知期間が長いほど、当該検針値通知期間の経過後に前記再接続要求を行う期間が短くなる、
１０．に記載の通信装置。
１２．
前記検針値通知期間の長さと、前記再接続要求を行う期間の長さの割合は、基地局と接続する通信装置の数、または、各基地局の通信状態に基づいて設定される、
１１．に記載の通信装置。
１３．
前記再接続要求は、前記検針値を送信する方向を上流側として、当該上流側に位置する装置との通信確立処理または当該通信装置の認証処理のうち少なくともいずれか一方の実行要求を含む、
１．から１２．のいずれか１つに記載の通信装置。
１４．
検針値を送信するコンピュータが、
再接続要求の送信に関する所定の条件を満たすか否かを判定し、
前記判定に応じて、間隔をあけて繰り返される検針値通知期間が経過した後に前記再接続要求を送信する、
ことを含む通信方法。
１５．
前記コンピュータが、
前記再接続要求が停電からの復旧または網障害からの復旧の少なくともいずれか一方に基づく再接続要求か否かを判定し、
前記再接続要求が前記停電からの復旧または網障害からの復旧の少なくともいずれか一方に基づく再接続要求と判定された場合、前記再接続要求を前記検針値通知期間の経過後に送信する、
ことを含む１４．に記載の通信方法。
１６．
前記コンピュータが、
当該検針値を送信するコンピュータ固有の情報に基づいて、前記検針値通知期間の経過後に前記再接続要求を送信するタイミングを設定する、
ことを含む１４．または１５．に記載の通信方法。
１７．
前記コンピュータが、
商用系統からの電力供給状態を監視し、商用系統から供給される電力の有無に基づいて、停電の発生を検知する、
ことを含む１５．に記載の通信方法。
１８．
前記コンピュータが、
基地局からの電波強度を監視し、前記電波強度が所定の値以下になったか否かに基づいて網障害を検知する、
１５．に記載の通信方法。
１９．
前記コンピュータが、
前記判定に応じて現在の時刻を取得し、前記現在の時刻が検針値通知期間内か否かを判断する、
ことを含む１４．から１８．のいずれか１つに記載の通信方法。
２０．
前記コンピュータが、
前記現在の時刻が検針値通知期間内である場合、検針値通知期間が経過するまで再接続要求を送信せずに待機し、
現在の時刻が検針値通知期間内でない場合、再接続要求を送信する、
ことを含む１９．に記載の通信方法。
２１．
前記コンピュータが、
網障害が発生した第１のタイミングおよび網障害から復旧した第２のタイミングを検知し、
前記第１のタイミングおよび前記第２のタイミングから、前記網障害の継続時間を取得し、
前記網障害の継続時間の長さに応じて、前記再接続要求を送信するか否かを判定する、
ことを含む１４．から２０．のいずれか１つに記載の通信方法。
２２．
前記コンピュータが、
前記検針値通知期間が経過した後、前記再接続要求の送信が所定回数失敗した場合、次の前記検針値通知期間に前記再接続要求を送信する、
ことを含む１４．から２１．のいずれか１つに記載の通信方法。
２３．
前記検針値通知期間は、基地局の配下に存在する前記検針値を送信するコンピュータの数に基づいて設定される、
ことを含む１４．から２２．のいずれか１つに記載の通信方法。
２４．
前記検針値通知期間が長いほど、当該検針値通知期間の経過後に前記再接続要求を行う期間が短くなる、
ことを含む２３．に記載の通信方法。
２５．
前記検針値通知期間の長さと、前記再接続要求を行う期間の長さの割合は、基地局と接続する検針値を送信するコンピュータの数、または、各基地局の通信状態に基づいて設定される、
ことを含む２４．に記載の通信方法。
２６．
前記再接続要求は、前記検針値を送信する方向を上流側として、当該上流側に位置する装置との通信確立処理または当該検針値を送信するコンピュータの認証処理のうち少なくともいずれか一方の実行要求を含む、
ことを含む１４．から２５．のいずれか１つに記載の通信方法。
２７．
検針値を送信するコンピュータを、
再接続要求の送信に関する所定の条件を満たすか否かを判定する判定手段、
前記判定手段による判定に応じて、間隔をあけて繰り返される検針値通知期間が経過した後に前記再接続要求を送信する再接続要求手段、
として機能させるためのプログラム。
２８．
前記コンピュータを、
前記判定手段であって、前記再接続要求が停電からの復旧または網障害からの復旧の少なくともいずれか一方に基づく再接続要求か否かを判定する手段、
前記再接続要求手段であって、
前記判定手段により、前記再接続要求が前記停電からの復旧または網障害からの復旧の少なくともいずれか一方に基づく再接続要求と判定された場合、前記再接続要求を前記検針値通知期間の経過後に送信する手段、
として機能させるための２７．に記載のプログラム。
２９．
前記コンピュータを、
前記再接続要求手段であって、当該検針値を送信するコンピュータ固有の情報に基づいて、前記検針値通知期間の経過後に前記再接続要求を送信するタイミングを設定する手段、
として機能させるための２７．または２８．に記載のプログラム。
３０．
前記コンピュータを、
前記判定手段であって、商用系統からの電力供給状態を監視し、商用系統から供給される電力の有無に基づいて、停電の発生を検知する手段、
として機能させるための２８．に記載のプログラム。
３１．
前記コンピュータを、
前記判定手段であって、基地局からの電波強度を監視し、前記電波強度が所定の値以下になったか否かに基づいて網障害を検知する手段、
として機能させるための２８．に記載のプログラム。
３２．
前記コンピュータを、
前記再接続要求手段であって、前記判定手段の通知に応じて現在の時刻を取得し、前記現在の時刻が検針値通知期間内か否かを判断する手段、
として機能させるための２７．から３１．のいずれか１つに記載のプログラム。
３３．
前記コンピュータを、
前記再接続要求手段であって、前記現在の時刻が検針値通知期間内である場合、検針値通知期間が経過するまで再接続要求を送信せずに待機し、
現在の時刻が検針値通知期間内でない場合、再接続要求を送信する手段、
として機能させるための３２．に記載のプログラム。
３４．
前記コンピュータを、
前記判定手段であって、
網障害が発生した第１のタイミングおよび網障害から復旧した第２のタイミングを検知し、
前記第１のタイミングおよび前記第２のタイミングから、前記網障害の継続時間を取得し、
前記網障害の継続時間の長さに応じて、前記再接続要求を送信するか否かを判定する手段、
として機能させるための２７．から３３．のいずれか１つに記載のプログラム。
３５．
前記コンピュータを、
前記再接続要求手段であって、前記検針値通知期間が経過した後、前記再接続要求の送信が所定回数失敗した場合、次の前記検針値通知期間に前記再接続要求を送信する手段、
として機能させるための２７．から３４．のいずれか１つに記載のプログラム。
３６．
前記検針値通知期間は、基地局の配下に存在する前記検針値を送信するコンピュータの数に基づいて設定される、
２７．から３５．のいずれか１つに記載のプログラム。
３７．
前記検針値通知期間が長いほど、当該検針値通知期間の経過後に前記再接続要求を行う期間が短くなる、
３６．に記載のプログラム。
３８．
前記検針値通知期間の長さと、前記再接続要求を行う期間の長さの割合は、基地局と接続する前記検針値を送信するコンピュータの数、または、各基地局の通信状態に基づいて設定される、
３７．に記載のプログラム。
３９．
前記再接続要求は、前記検針値を送信する方向を上流側として、当該上流側に位置する装置との通信確立処理または当該検針値を送信するコンピュータの認証処理のうち少なくともいずれか一方の実行要求を含む、
２７．から３８．のいずれか１つに記載のプログラム。

この出願は、２０１５年３月２５日に出願された日本出願特願２０１５−０６２９３９号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。

Claims (16)

1. 検針値を送信する通信装置であって、
   再接続要求の送信に関する所定の条件を満たすか否かを判定する判定手段と、
   前記判定手段による判定に応じて、間隔をあけて繰り返される検針値通知期間が経過した後に前記再接続要求を送信する再接続要求手段と、
   を備え、
   前記判定手段は、前記再接続要求が停電からの復旧または網障害からの復旧の少なくともいずれか一方に基づく再接続要求か否かを判定し、
   前記再接続要求手段は、
   前記判定手段により、前記再接続要求が前記停電からの復旧または網障害からの復旧の少なくともいずれか一方に基づく再接続要求と判定された場合、前記再接続要求を前記検針値通知期間の経過後に送信する、
   通信装置。
2. 検針値を送信する通信装置であって、
   再接続要求の送信に関する所定の条件を満たすか否かを判定する判定手段と、
   前記判定手段による判定に応じて、間隔をあけて繰り返される検針値通知期間が経過した後に前記再接続要求を送信する再接続要求手段と、
   を備え、
   前記判定手段は、
   網障害が発生した第１のタイミングおよび網障害から復旧した第２のタイミングを検知し、
   前記第１のタイミングおよび前記第２のタイミングから、前記網障害の継続時間を取得し、
   前記網障害の継続時間の長さに応じて、前記再接続要求を送信するか否かを判定する、
   通信装置。
3. 前記再接続要求手段は、当該通信装置固有の情報に基づいて、前記検針値通知期間の経過後に前記再接続要求を送信するタイミングを設定する、
   請求項１または２に記載の通信装置。
4. 前記判定手段は、商用系統からの電力供給状態を監視し、商用系統から供給される電力の有無に基づいて、停電の発生を検知する、
   請求項１に記載の通信装置。
5. 前記判定手段は、基地局からの電波強度を監視し、前記電波強度が所定の値以下になったか否かに基づいて網障害を検知する、
   請求項１または２に記載の通信装置。
6. 前記再接続要求手段は、前記判定手段の通知に応じて現在の時刻を取得し、前記現在の時刻が検針値通知期間内か否かを判断する、
   請求項１から５のいずれか１項に記載の通信装置。
7. 前記再接続要求手段は、前記現在の時刻が検針値通知期間内である場合、検針値通知期間が経過するまで再接続要求を送信せずに待機し、
   現在の時刻が検針値通知期間内でない場合、再接続要求を送信する、
   請求項６に記載の通信装置。
8. 前記再接続要求手段は、前記検針値通知期間が経過した後、前記再接続要求の送信が所定回数失敗した場合、次の前記検針値通知期間に前記再接続要求を送信する、
   請求項１から７のいずれか１項に記載の通信装置。
9. 前記検針値通知期間は、基地局の配下に存在する通信装置の数に基づいて設定される、
   請求項１から８のいずれか１項に記載の通信装置。
10. 前記検針値通知期間が長いほど、当該検針値通知期間の経過後に前記再接続要求を行う期間が短くなる、
    請求項９に記載の通信装置。
11. 前記検針値通知期間の長さと、前記再接続要求を行う期間の長さの割合は、基地局と接続する通信装置の数、または、各基地局の通信状態に基づいて設定される、
    請求項１０に記載の通信装置。
12. 前記再接続要求は、前記検針値を送信する方向を上流側として、当該上流側に位置する装置との通信確立処理または当該通信装置の認証処理のうち少なくともいずれか一方の実行要求を含む、
    請求項１から１１のいずれか１項に記載の通信装置。
13. 検針値を送信するコンピュータが、
    再接続要求の送信に関する所定の条件として、前記再接続要求が停電からの復旧または網障害からの復旧の少なくともいずれか一方に基づく再接続要求か否かを判定し、
    前記再接続要求が前記停電からの復旧または網障害からの復旧の少なくともいずれか一方に基づく再接続要求と判定された場合、間隔をあけて繰り返される検針値通知期間が経過した後に前記再接続要求を送信する、
    ことを含む通信方法。
14. 検針値を送信するコンピュータが、
    再接続要求の送信に関する所定の条件として、
    網障害が発生した第１のタイミングおよび網障害から復旧した第２のタイミングを検知し、
    前記第１のタイミングおよび前記第２のタイミングから、前記網障害の継続時間を取得し、
    前記網障害の継続時間の長さに応じて、前記再接続要求を送信するか否かを判定し、
    前記判定に応じて、間隔をあけて繰り返される検針値通知期間が経過した後に前記再接続要求を送信する、
    ことを含む通信方法。
15. 検針値を送信するコンピュータを、
    再接続要求の送信に関する所定の条件を満たすか否かを判定する手段であって、前記再接続要求が停電からの復旧または網障害からの復旧の少なくともいずれか一方に基づく再接続要求か否かを判定する判定手段、
    前記判定手段により前記再接続要求が前記停電からの復旧または網障害からの復旧の少なくともいずれか一方に基づく再接続要求と判定された場合、間隔をあけて繰り返される検針値通知期間が経過した後に前記再接続要求を送信する再接続要求手段、
    として機能させるためのプログラム。
16. 検針値を送信するコンピュータを、
    再接続要求の送信に関する所定の条件を満たすか否かを判定する手段であって、
    網障害が発生した第１のタイミングおよび網障害から復旧した第２のタイミングを検知し、
    前記第１のタイミングおよび前記第２のタイミングから、前記網障害の継続時間を取得し、
    前記網障害の継続時間の長さに応じて、前記再接続要求を送信するか否かを判定する判定手段、
    前記判定手段による判定に応じて、間隔をあけて繰り返される検針値通知期間が経過した後に前記再接続要求を送信する再接続要求手段、
    として機能させるためのプログラム。

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