JP6738855B2 - 情報処理装置、情報処理装置の制御方法、情報処理装置の制御プログラム、無線通信装置、無線通信装置の制御方法、及び、無線通信装置の制御プログラム - Google Patents

Description

本発明は、情報処理装置、情報処理装置の制御方法、情報処理装置の制御プログラム、無線通信装置、無線通信装置の制御方法、及び、無線通信装置の制御プログラムに関し、特に、ガス、水道、電気等の使用量を検針するスマートメーターに係る情報処理装置等に関するものである。

従来、各家庭の電気、水道、ガス等の使用量を表すメーター値等のデータを、無線ネットワークを用いて収集・中継し、遠隔の検針センタ等のデータ収集センタに伝送する遠隔データ収集システムが存在する（例えば、特許文献１）。また、近年、ＩｏＴ（Internet of Things）の広がりとともに、フィールド内の複数のスマートメーターによってネットワークを組み、検針データの収集やメーターの制御を行うシステムであるＦＡＮ（Field Area Network）と、ＦＡＮによって収集されたデータを遠隔のサーバに送信するＷＡＮ（Wide Area Network）とを用いたスマートユーティリティシステムの開発が進められている（例えば、非特許文献１）。

ＦＡＮにおいて、各メーターの情報は、各メーターに接続された複数の無線通信装置間のマルチホップ通信を用いて伝送することができ、下位の無線通信装置間を伝送した情報は上位のゲートウェイ（ＧＷ）へ収集・蓄積され、ＷＡＮを介してサーバへ送信される。ＦＡＮにおける無線通信装置間のマルチホップ通信により、電波の届きにくい場所に設置されたメーターの情報を、サーバへ伝送することが可能となる。なお、ゲートウェイの機能を無線通信装置に備えることによって、専用のゲートウェイ装置を用いることなく、各家庭に設置されたメーターのみ（すなわち、無線通信装置のみ）でＦＡＮ及びＷＡＮを可能とする汎用性の高い運用が試みられている。すなわち、一の無線通信装置で、ガスメーター間の通信（子機としての機能）と広域ネットワーク通信（親機としての機能）とを可能とするものである。

サーバは、各メーターの情報を処理し、メーターの管理者へ必要なデータを受け渡すＩｏＴ−ＰＦ（プラットフォーム）としての機能を有する。ＦＡＮにおいて、親機は、ＩｏＴ−ＰＦからのポーリングを受け付けるための待機電力と、自機に接続された複数の子機及び自機のメーターの検針値を、ＩｏＴ−ＰＦに送信するための送信電力とを必要とし、子機と比較して電力消費が大きくなるという特徴を有する。従って、各無線通信装置がＷＡＮによってＩｏＴ−ＰＦとの通信を行うよりは、ＦＡＮを組んで親機に子機のデータを集約し、親機のみがＩｏＴ−ＰＦとの通信を行うことは、消費電力の観点からも有利である。

特開２００２−２１８０８０号公報

"スマートシティにおけるWi-SUN FANソリューション"、［Online］、日新システムズ、［平成３０年３月２８日検索］、インターネット＜URL： http://www.co-nss.co.jp/solution/sol-wisun_fan.html＞

ここで、メーターは電池により駆動され、メーターから電力を供給される無線通信装置の駆動期間にも期限がある。上述のように、親機は子機と比較して電力消費が大きく、また各メーターに接続された無線通信装置は親機としても子機としても機能し得るため、ＦＡＮを構成する各無線通信装置間で親機の役割をローテーションすることにより、ＦＡＮ内での電池残量の平準化を見込める。しかしながら、ＩｏＴ−ＰＦへ送信されるデータ量はメーター毎に異なり、メーター毎に電池残量の変化も異なる。従って、メーターによっては電池残量の減りが速く、そのメーターに接続された無線通信装置は、親機としての役割を担うのに不十分となる場合もある。そこで、親機として機能させる無線通信装置を適切に選択することが求められていた。

本発明は、ＦＡＮを構成する無線通信装置群から親機として機能させる無線通信装置を適切に選択することが可能な情報処理装置、情報処理装置の制御方法、情報処理装置の制御プログラム、無線通信装置、無線通信装置の制御方法、及び、無線通信装置の制御プログラムを提供することを目的とする。

本発明の一実施形態に係る情報処理装置は、第１動作モード及び第２動作モードで動作可能であっていずれかの動作モードで動作する、互いに第２通信方式で接続された複数の電池駆動の無線通信装置で構成されたグループであって、グループを構成する、１の第１動作モードで動作する無線通信装置、及び、少なくとも１の第２動作モードで動作する無線通信装置に関する構成情報を記憶する記憶部と、第１動作モードで動作する無線通信装置との間で第１通信方式で直接に通信を実行し、第２動作モードで動作する無線通信装置との間で、少なくとも第１動作モードで動作する無線通信装置を介した通信を実行する通信部と、グループに含まれる各無線通信装置で実行された処理に関する処理履歴情報と、各無線通信装置の動作モードの履歴に関するモード履歴情報とを取得する取得部と、処理履歴情報及びモード履歴情報の少なくともいずれかに基づいて、各無線通信装置の推定残稼働時間を算出する算出部と、各無線通信装置の推定残稼働時間に基づき、第２動作モードで動作する無線通信装置のうち、第１動作モードでの動作に切り替える無線通信装置を選択する選択部と、を備え、通信部は、グループにおける１の第１動作モードで動作する無線通信装置を、選択部によって選択された無線通信装置に切り替える設定情報を、グループに含まれる各無線通信装置に送信する。

本発明の一実施形態に係る情報処理装置において、選択部は、推定残稼働時間が他と比較して多い第２動作モードで動作する無線通信装置を、第１動作モードでの動作に切り替える無線通信装置として選択することができる。

本発明の一実施形態に係る情報処理装置において、取得部は、モード履歴情報として、動作モードの継続時間を取得し、算出部は、動作モード毎の単位時間当たりの平均消費電力と、動作モードの継続時間とに基づき、推定残稼働時間を算出することができる。

本発明の一実施形態に係る情報処理装置において、取得部は、処理履歴情報として、無線通信装置で実行された処理の処理毎の実行回数を取得し、算出部は、実行回数から、処理毎の所定期間の平均実行回数を算出し、処理毎の消費電力と、平均実行回数とに基づき、推定残稼働時間を算出することができる。

本発明の一実施形態に係る情報処理装置において、記憶部は、各無線通信装置の有効期限に関する情報をさらに記憶し、選択部は、各無線通信装置の推定残稼働時間と、有効期限とに基づき、第１動作モードでの動作に切り替える無線通信装置を選択してもよい。

本発明の一実施形態に係る情報処理装置において、第１の通信方式は、電波法による免許を必要とする通信方式であり、第２の通信方式は、電波法による免許を必要としない通信方式とすることができる。

本発明の一実施形態に係る情報処理装置の制御方法は、情報処理装置に、第１動作モード及び第２動作モードで動作可能であっていずれかの動作モードで動作する、互いに第２通信方式で接続された複数の電池駆動の無線通信装置で構成されたグループであって、グループを構成する、１の第１動作モードで動作する無線通信装置、及び、少なくとも１の第２動作モードで動作する無線通信装置に関する構成情報を記憶する記憶ステップと、第１動作モードで動作する無線通信装置との間で第１通信方式で直接に通信を実行し、第２動作モードで動作する無線通信装置との間で、少なくとも第１動作モードで動作する無線通信装置を介した通信を実行する通信ステップと、グループに含まれる各無線通信装置で実行された処理に関する処理履歴情報と、各無線通信装置の動作モードの履歴に関するモード履歴情報とを取得する取得ステップと、処理履歴情報及びモード履歴情報の少なくともいずれかに基づいて、各無線通信装置の推定残稼働時間を算出する算出ステップと、各無線通信装置の推定残稼働時間に基づき、第２動作モードで動作する無線通信装置のうち、第１動作モードでの動作に切り替える無線通信装置を選択する選択ステップと、を実行させ、通信ステップは、グループにおける１の第１動作モードで動作する無線通信装置を、選択部によって選択された無線通信装置に切り替える設定情報を、グループに含まれる各無線通信装置に送信する。

本発明の一実施形態に係る情報処理装置の制御プログラムは、情報処理装置に、第１動作モード及び第２動作モードで動作可能であっていずれかの動作モードで動作する、互いに第２通信方式で接続された複数の電池駆動の無線通信装置で構成されたグループであって、グループを構成する、１の第１動作モードで動作する無線通信装置、及び、少なくとも１の第２動作モードで動作する無線通信装置に関する構成情報を記憶する記憶機能と、第１動作モードで動作する無線通信装置との間で第１通信方式で直接に通信を実行し、第２動作モードで動作する無線通信装置との間で、少なくとも第１動作モードで動作する無線通信装置を介した通信を実行する通信機能と、グループに含まれる各無線通信装置で実行された処理に関する処理履歴情報と、各無線通信装置の動作モードの履歴に関するモード履歴情報とを取得する取得機能と、処理履歴情報及びモード履歴情報の少なくともいずれかに基づいて、各無線通信装置の推定残稼働時間を算出する算出機能と、各無線通信装置の推定残稼働時間に基づき、第２動作モードで動作する無線通信装置のうち、第１動作モードでの動作に切り替える無線通信装置を選択する選択機能と、を実現させ、通信機能は、グループにおける１の第１動作モードで動作する無線通信装置を、選択部によって選択された無線通信装置に切り替える設定情報を、グループに含まれる各無線通信装置に送信する。

本発明の一実施態様による無線通信装置は、第１動作モード及び第２動作モードで動作可能でありいずれかの動作モードで動作する電池駆動の無線通信装置であって、自装置で実行された処理に関する処理履歴情報と、自装置の動作モードの履歴に関するモード履歴情報とを、情報処理装置へ送信する通信部と、処理履歴情報及びモード履歴情報の少なくともいずれかに基づいて算出された無線通信装置の推定残稼働時間に応じて情報処理装置から送信された設定情報に応じて、自装置の動作モードを切り替えるモード制御部と、を備え、通信部は、第１動作モードでの動作時に、他の無線通信装置との間の第２通信方式での通信によって受信した、少なくとも１の他の無線通信装置の処理履歴情報及びモード履歴情報と、自装置の処理履歴情報及びモード履歴情報とを、情報処理装置との間の第１通信方式での直接通信によって情報処理装置へ送信し、第２動作モードでの動作時に、少なくとも自装置の処理履歴情報及びモード履歴情報を、第２通信方式によって自装置に接続された他の無線通信装置を介して情報処理装置へ送信する。

本発明の一実施態様による無線通信装置の制御方法は、第１動作モード及び第２動作モードで動作可能でありいずれかの動作モードで動作する電池駆動の無線通信装置の制御方法であって、自装置で実行された処理に関する処理履歴情報と、自装置の動作モードの履歴に関するモード履歴情報とを、情報処理装置へ送信する通信ステップと、処理履歴情報及びモード履歴情報の少なくともいずれかに基づいて算出された無線通信装置の推定残稼働時間に応じて情報処理装置から送信された設定情報に応じて、自装置の動作モードを切り替えるモード制御ステップと、
を含み、通信ステップは、第１動作モードでの動作時に、他の無線通信装置との間の第２通信方式での通信によって受信した、少なくとも１の他の無線通信装置の処理履歴情報及びモード履歴情報と、自装置の処理履歴情報及びモード履歴情報とを、情報処理装置との間の第１通信方式での直接通信によって情報処理装置へ送信し、第２動作モードでの動作時に、少なくとも自装置の処理履歴情報及びモード履歴情報を、第２通信方式によって自装置に接続された他の無線通信装置を介して情報処理装置へ送信する。

本発明の一実施態様による無線通信装置の制御プログラムは、第１動作モード及び第２動作モードで動作可能でありいずれかの動作モードで動作する電池駆動の無線通信装置に、自装置で実行された処理に関する処理履歴情報と、自装置の動作モードの履歴に関するモード履歴情報とを、情報処理装置へ送信する通信機能と、処理履歴情報及びモード履歴情報の少なくともいずれかに基づいて算出された無線通信装置の推定残稼働時間に応じて情報処理装置から送信された設定情報に応じて、自装置の動作モードを切り替えるモード制御機能と、を実現させ、通信機能は、第１動作モードでの動作時に、他の無線通信装置との間の第２通信方式での通信によって受信した、少なくとも１の他の無線通信装置の処理履歴情報及びモード履歴情報と、自装置の処理履歴情報及びモード履歴情報とを、情報処理装置との間の第１通信方式での直接通信によって情報処理装置へ送信し、第２動作モードでの動作時に、少なくとも自装置の処理履歴情報及びモード履歴情報を、第２通信方式によって自装置に接続された他の無線通信装置を介して情報処理装置へ送信する。

本発明によれば、ＦＡＮを構成する無線通信装置群から親機として機能させる無線通信装置を適切に選択することが可能な情報処理装置、情報処理装置の制御方法、情報処理装置の制御プログラム、無線通信装置、無線通信装置の制御方法、及び、無線通信装置の制御プログラムを提供することができる。

本発明の一実施形態に係る通信システムの構成例を示す図である。 本発明の一実施形態に係るサーバ（情報処理装置）の構成例を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る無線通信装置の構成例を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る無線通信装置の情報テーブルの一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係るテーブルの一例を説明する図である。 本発明の一実施形態に係るＦＡＮの構成情報の一例を説明する図である。 本発明の一実施形態に係るモード履歴情報の一例を説明する図である。 本発明の一実施形態に係る親機の切替を説明する図である。 本発明の一実施形態に係るサーバの動作例を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係るシーケンス図である。 本発明の一実施形態に係る情報処理装置の機能を実現するコンピュータの一例を示すハードウェア構成図である。

以下、諸図面を参照しながら、本発明の一実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る通信システムの構成例を示す図である。通信システム５００は、各家庭、企業、施設等に設置されたメーターからの情報を収集したり、メーターの制御を遠隔で行うためのシステムである。メーターが測定する測定対象としては特に限定されるものではないが、例えば、ガス（都市ガス、ＬＰガス）、水道、石油、電気等であってよい。以下の実施形態では、ガスを例として説明する。なお、本発明の一実施形態において、メーターは、外部から電力を供給されず、内部に備えられた蓄電池で駆動されるものであって、その駆動期間が有限であるものとする。

図１に示すように、通信システム５００は、サーバ（情報処理装置）１００と、無線通信装置２００が備えられたメーター３００と、ネットワーク４００とを含む。なお、無線通信装置２００は、図のように、メーター３００の図示しない外側の入出力Ｉ／Ｆに接続されて、別個の無線通信装置としてメーター３００の外部に備えられてもよい。また、無線通信装置２００は、メーター３００の内部に、例えば通信ボードとして組み込まれていてもよい。通信システム５００において、複数の無線通信装置２００によってＦＡＮ１０が構成されており、図の例では、無線通信装置２００Ａａ，２００Ａｂ，２００Ａｃ及び２００Ａｄによって、ＦＡＮ１０Ａが、無線通信装置２００Ｂａ，２００Ｂｂ，２００Ｂｃ及び２００Ｂｄによって、ＦＡＮ１０Ｂが構成されている。ここで、ＦＡＮ１０ＡとＦＡＮ１０Ｂとは、エリアが異なることによる区別であってもよいし、メーターの管理者が異なることによる区別であってもよい。後者の場合、エリアが重複していてもよい。なおこれ以降、特に区別する必要が無い場合、符号における英字は省略して説明する。また、各ＦＡＮに含まれる無線通信装置は、図示した数に限られるものではない。

各ＦＡＮ１０において、無線通信装置２００ａ（図１の例では、２００Ａａ，２００Ｂａ）はゲートウェイ（親機：第１動作モード）として機能し、その他の無線通信装置２００ｂ〜２００ｄは子機（第２動作モード）として機能しているものとする。なお、各無線通信装置２００は、親機としても子機としても動作し得る。親機である無線通信装置２００ａは、サーバ１００との間で、第１の通信方式を用いてネットワーク４００を介して直接に通信を行うことができる。ここで、第１の通信方式は、例えば、ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ、第４世代（４Ｇ）、第５世代（５Ｇ）、ＣＤＭＡ等の通信方式である。また、第１の通信方式は、例えば、Category M, Category M1、ＮＢ−ＩｏＴ（Narrow Band IoT）等のＩｏＴ向けの無線通信方式であり、ＬＴＥを拡張した通信方式である。また、第１の通信方式は例えば、電波法における免許を必要とする通信方式（公衆無線）である。なお、第１の通信方式は、これらの例に限られるものではない。子機２００ｂ〜２００ｄは、第２の通信方式を用いて他の子機及び親機との通信（データの伝送）を行う。ここで、第２の通信方式としては、例えば、９２０ＭＨｚ帯を使用して通信する特定小電力無線方式である。９２０ＭＨｚ帯を使用して通信する特定小電力無線方式は、例えば、Ｗｉ-ＳＵＮの通信規格に基づく通信方式や、Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）等のＩＥＥＥ８０２．１５．４上で動作する無線通信規格の通信方式である。なお、第２の通信方式は、９２０ＭＨｚ帯に限られず、どのような通信帯域で通信するものであってもよい。第２の通信方式は例えば、電波法における免許を必要としない通信方式である。第１の通信方式と第２の通信方式とは例えば、通信に用いる電波の周波数帯が互いに異なる。

詳細は後述するが、サーバ１００は、各メーター３００の保守管理を遠隔から実行する機能を有し、その１つとして、電池の残稼働時間を推定する機能を有する。サーバ１００は、各無線通信装置２００から送信された各メーター３００の情報を処理し、図示しないメーターの管理者へ必要なデータを受け渡すＩｏＴ−ＰＦ（プラットフォーム）としての機能も有する。各メーター３００の情報としては、測定対象の測定値（検針値）であって、測定対象の所定期間（例えば、１日、１週間、１カ月等）における使用量、測定対象の残量を示すデータであってよい。また、各メーター３００の情報としては、測定対象の異常を表すデータ（例えば、ガス漏れ等）であってもよい。なお図において、サーバ１００は２つ示してあるが、これに限られるものではない。なお、サーバ１００は、各実施形態において記載する機能を実現できる情報処理装置であればどのような装置であってもよく、例えば、サーバ装置、コンピュータ（限定でなく例として、デスクトップ、ラップトップ、タブレット等）、コミュニケーションプラットホーム等を含んでもよい。

ネットワーク４００は、無線ネットワークや有線ネットワークを含んでよい。ネットワーク４００は、ワイヤレスＬＡＮ（wireless LAN：ＷＬＡＮ）や広域ネットワーク（wide area network：ＷＡＮ）、ＩＳＤＮｓ（integrated service digital networks）、無線ＬＡＮｓ、ＬＴＥ（long term evolution）、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ、第４世代（４Ｇ）、第５世代（５Ｇ）、ＣＤＭＡ（code division multiple access）等である。なお、ネットワーク４００は、これらの例に限られず、例えば、公衆交換電話網（Public Switched Telephone Network：ＰＳＴＮ）やブルートゥース（Bluetooth（登録商標））、光回線、ＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber LINE）回線、衛星通信網等であってもよく、どのようなネットワークであってもよい。また、ネットワーク４００は、これらの組み合わせであってもよい。また、ネットワーク４００は、これらの例を組み合わせた複数の異なるネットワークを含むものであってもよい。例えば、ネットワーク４００は、ＬＴＥによる無線ネットワークと、閉域網であるイントラネット等の有線ネットワークとを含むものであってもよい。

図２は、本発明の一実施形態によるサーバ１００のブロック図である。図２に示すように、サーバ１００は、制御部１１０、通信Ｉ／Ｆ部１２０、入出力Ｉ／Ｆ部１３０及び記憶部１４０を備える。

まず、記憶部１４０は、典型的には、ＨＤＤ（Hard Disc Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、フラッシュメモリ等各種の記録媒体により実現され、サーバ１００が動作するうえで必要とする各種プログラム及びデータを記憶する機能を有する。また、記憶部１４０には、サーバ１００との通信を行う各ＦＡＮに関する情報であって、各ＦＡＮを構成する無線通信装置２００及びメーター３００に関する情報（構成情報）が記憶される。すなわち、記憶部１４０には、第１動作モード（親機）及び第２動作モード（子機）で動作可能であっていずれかの動作モードで動作する、互いに第２通信方式で接続された複数の電池駆動の無線通信装置で構成されたグループ（ＦＡＮ）であって、グループを構成する、１の第１動作モードで動作する無線通信装置、及び、少なくとも１の第２動作モードで動作する無線通信装置に関する構成情報が記憶される。なお、本実施形態において、ＦＡＮは、１の親機と、少なくとも１の子機から構成されてよい。

図４に、記憶部１４０に記憶されるＦＡＮの構成情報のテーブルの一例を示す。図４に示すように、記憶部１４０には、各無線通信装置２００を一意に識別可能な識別子である装置ＩＤ、各無線通信装置２００について親機・子機の指定、各無線通信装置２００の位置情報、メーター３００を一意に識別可能な識別子であるメーターＩＤ、メーター３００の設置年、メーター３００の管理者に係るメーター管理者ＩＤ、第１の通信方式に必要なネットワークＩＤ、無線通信装置２００が含まれるＦＡＮを識別するための第２の通信方式に必要なネットワークＩＤ等が記憶される。なお、記憶部１４０に記憶される情報としては、図示及び上述したものに限られるものではない。第１の通信方式に必要なネットワークＩＤは例えばＩＰアドレスや電話番号などである。第２の通信方式に必要なネットワークＩＤは例えばＦＡＮのネットワークＩＤである。また、記憶部１４０には、ＦＡＮの構成情報として、各子機に対し、親機とする無線通信装置２００の指定（例えば、親機とする装置ＩＤ）が関連付けられて記憶されてもよい。

さらに、記憶部１４０には、第１動作モード及び第２動作モードで動作可能であり、いずれかの動作モードで動作する電池駆動の無線通信装置２００において実行される処理毎の消費電力に関するテーブルが、動作モード毎に記憶される。図５に、テーブルの一例を示す。図５のテーブルＴＢ１は、無線通信装置２００で実行される処理毎に、通信頻度（平均実行回数）、通信データ量、送信パターン、消費電流とを関連付けて記憶したテーブルである。ガスメーターは、定期的な保守管理が必要であり、サーバと無線通信装置との間で、指示と応答の送受信に係る通信が必然的に発生する。図５のテーブルＴＢ１は、そのような通信において消費する消費電流（消費電力）を、予め測定し記憶するものである。ここで、自機が親機として動作する場合、複数の子機が接続され、各子機に接続されたメーター３００のデータを、第１の通信方式を用いてＩｏＴ−ＰＦへ送信する必要があるが、消費電流は、自機に接続されているメーター３００の数に依存する。従って、テーブルＴＢ１には、親機に接続されているメーター３００の数に対して、処理毎に要する消費電力が、予め記憶されている。なお、自機が子機として動作し、メーター３００が自機に１台接続されている場合、子機は、メーター１台分のデータを、第２の通信方式を用いてＦＡＮ内で親機へ送信するのみでよい。

テーブルＴＢ１について説明する。処理「定期検針」は、メーターの検針値をサーバ１００へ送信するもので、通信データ量は、上り（無線通信装置２００からサーバ１００へ）１０４バイト、下り２０８バイトである。また、「定期検針」が実行されるのは、月１回である。「定期検針」のデータの送信パターンは、複数のメーター３００のデータを親機が蓄積してＩｏＴ−ＰＦへ送信する「蓄積あり」のパターンである。さらに、「定期検針」に要する消費電流は、メーターが１台接続された子機で０．０１ｍＡｈ、メーターが２台接続された親機で０．２１９ｍＡｈ、メーターが３台接続された親機で０．２２ｍＡｈである。なお、処理「見える化」は、１日のガス使用量をグラフ化や数値化するためにデータの送受信を行う処理である。処理「遠隔開栓」は、サーバ１００から指示して、ガス栓を開栓する処理である。また、処理「緊急時業務」や「異常発呼」は、ガス漏れ等をサーバ１００へ送信したり、他の報知システムへ異常発生を通知するものである。なお、上記処理のうち、「遠隔開栓」、「緊急時業務」、「異常発呼」は、即時に報知する必要があることから、送信パターンは、処理の度に送信される「都度送信」のパターンとなる。なお、数値は一例であって、これに限られるものではなく、また、この他のデータが記憶されてもよい。

ここで、動作モードによる消費電力の違いについて説明する。図１及び上述のように、通信システム５００によれば、子機は、他の子機又は親機との間で第２の通信方式で通信を行い、親機は、サーバとの間の通信を第１の通信方式で行う。特定小電力無線方式である第２の通信方式と比べ、ＷＡＮである第１の通信方式は、データの伝送に電力を多く必要とする。すなわち、第１の通信方式は、第２の通信方式と比べて消費電力が大きい。

なお、図１に示すＦＡＮを構成してサーバと通信を行うシステムの場合、各無線通信装置２００は、他の無線通信装置２００やサーバ１００からの通知を待機する必要があり、待機時にも電力を消費する。そのような待機時の消費電力も、予め測定によって又は履歴によって把握しておき、記憶部１４０に図５のテーブルＴＢ２として記憶させておく。なお、記憶部１４０に記憶される情報としては、図示及び上述したものに限られるものではない。

制御部１１０は、プログラム内のコードや命令によってサーバ１００の各部を制御する機能を有するプロセッサである。制御部１１０は、通信制御部１１１、取得部１１２、算出部１１３、選択部１１６、判定部１１７及び入出力制御部１１８を備える。算出部１１３は、実消費電力算出部１１４、電池残量推定部１１５を含む。通信制御部１１１は、通信Ｉ／Ｆ部１２０を介した通信を制御する。通信Ｉ／Ｆ部１２０は、アンテナ等の通信装置（図示せず）に接続されるインタフェースである。通信Ｉ／Ｆ部１２０は、無線通信装置２００のような外部装置と、移動体通信網の通信回線を介してデータを通信する機能を有する。入出力制御部１１８は、入出力Ｉ／Ｆ部１３０を介した図示しない表示装置（ディスプレイ等）や入出力装置（キーボード、タッチパネル等）との接続を制御する。判定部１１７は、各種判定処理を行う。

取得部１１２は、無線通信装置２００の動作モードの履歴に関するモード歴情報を取得する。モード履歴情報は、上述した第１動作モード又は第２動作モードのいずれかであったかの履歴であって、動作モードの起動時間や、変更時間、動作モードの継続時間を含む。さらに、取得部１１２は、無線通信装置２００で実行された処理の内容に関する処理履歴情報を取得する。無線通信装置２００で実行された処理の内容は、無線通信装置２００からサーバ１００へ送信するデータパケットに所定のデータ形式で含まれてもよい。または、テーブルＴＢ１に示すように、処理毎に要する通信データ量は予め予測されているため、通信データ量から、処理内容が推定されてもよい。この場合、無線通信装置２００とサーバ１００との間で送受信するデータに、処理内容に関する情報を新たに付加する必要がないという利点がある。

なお、取得部１１２は、動作モードの継続時間に関する継続時間情報をさらに取得してもよい。テーブルＴＢ１に示すように、例えば第１動作モードで動作時に実行される処理と、その頻度は予め分かっているため、第１動作モードでの平均消費電力を予め推定することができる。そして、第１動作モードとして動作する継続時間と平均消費電力とから、実消費電力を推定することができる。この場合、電池残量の推定に、動作モードの継続時間に関する情報（例えば、動作モードの開始時間）のみでよいため、算出に係る処理を軽減できる。

実消費電力算出部１１４は、モード履歴情報と、消費電力に関するテーブルとに基づき、無線通信装置２００で実行された処理による実消費電力を算出する。ここで、実消費電力の算出について、図６及び図７の具体例を用いて説明する。図６は、ＦＡＮを構成する各無線通信装置２００について、サーバ（すなわち、ＩｏＴ−ＰＦ）１００へ送信される情報の一例である。テーブルＴＢ３は、ＦＡＮの構成情報を示す。図６の例では、無線通信装置２００−１を親機として動作する親機２００ＧＷとする、ＦＡＮ１０が構成されており、テーブルＴＢ３には、ＦＡＮ１０において、無線通信装置２００−２，２００−３は子機として動作し、それぞれ、メーター３００−２，３００−３が接続されていること、また、無線通信装置２００−１（親機２００ＧＷ）は、メーター３００−１に接続されていること、ＦＡＮ１０は、無線通信装置２００−１を親機とすることが示されている。さらに、ＴＢ３には、各メーターＩＤについての情報が蓄積されたものであるのかを示す蓄積フラグと、サーバ１００で受信した受信日時に関する情報が含まれる。

テーブルＴＢ４は、テーブルＴＢ３の情報から得られる、各無線通信装置２００の消費電流を計算する計算条件を示すテーブルである。テーブルＴＢ４に示すように、無線通信装置２００−２は子機として動作し、送信パターンは「蓄積あり」であり、メーターが１台接続されている。無線通信装置２００−１は親機として動作し、送信パターンは「蓄積あり」であり、メーターが３台（図５の例では、メーター３００−１，３００−２，３００−３）が接続されている。なお、消費電流の計算としては、メーターの台数のみ分かればよく、どのメーターが接続されているかについての情報は必要としない。実消費電力算出部１１４は、図６のテーブルＴＢ４の情報と、図５のテーブルＴＢ１に示す情報とに基づき、各無線通信装置の消費電流を算出することが可能となる。

図７は、図６に示すＦＡＮ１０の各無線通信装置に関するモード履歴情報の一例である。テーブルＴＢ５は、無線通信装置２００−２のモード履歴情報である。テーブルＴＢ５から分かるように、無線通信装置２００−２は、起動時間が２０１７年４月１日 １０：００であり、２０１８年３月３１日 １２：００まで「親機」として動作しており、その動作時間は８７６２時間である。その後、２０１８年３月３１日 １２：００から現在時刻（２０１８年４月１７日）まで「子機」として動作しており、その動作時間は４１０時間である。テーブルＴＢ５の情報から、消費電流計算条件として、テーブルＴＢ６を抽出できる。また、テーブルＴＢ７は、無線通信装置２００−１のモード履歴情報である。テーブルＴＢ７から分かるように、無線通信装置２００−１は、起動時間が２０１８年３月３１日 １２：００から現在時刻（２０１８年４月１７日）まで、「親機」として動作しており、その動作時間は４１０時間である。テーブルＴＢ７の情報から、消費電流計算条件として、テーブルＴＢ８を抽出できる。

実消費電力算出部１１４は、図５〜７に示すテーブルに基づき、各無線通信装置２００の消費電力を算出する。例えば、テーブルＴＢ４を参照し、無線通信装置２００−１はメーターが３台接続された親機であることから、図５のテーブルＴＢ１において「消費電流：親機メーター３台」の酸に記載された消費電流値が消費電流の算出に用いられる。また、図６のテーブルＴＢ７から、親機としての動作継続時間を参照し、図５の各処理が行われた回数を推定し、消費電流を算出することができる。同様に、他の無線通信装置に対しても、消費電流を算出することができる。

電池残量推定部１１５は、実消費電力算出部１１４により算出された実消費電力に基づき、電池の残量を推定する。電池残量推定部１１５は、これ以前の電池残量（例えば、記憶部１４０に記憶されていてよい）から、実消費電力を減算し、現在の電池残量を推定することができる。算出部１１３は、電池残量から、各無線通信装置２００の推定残稼働時間を算出することができる。すなわち、算出部１１３は、処理履歴情報及びモード履歴情報の少なくともいずれかに基づいて、各無線通信装置２００の推定残稼働時間を算出する。

選択部１１６は、各無線通信装置２００の推定残稼働時間に基づき、第２動作モードで動作する無線通信装置のうち、第１動作モードでの動作に切り替える無線通信装置を選択する。その後、通信制御部１１１は、ＦＡＮにおける１の第１動作モードで動作する無線通信装置を、選択部１１６によって選択された無線通信装置に切り替える設定情報を、ＦＡＮに含まれる各無線通信装置２００に送信する。すなわち、設定情報によって、選択部１１６によって選択され切替前に子機として動作していた無線通信装置２００は、親機として動作するように指定され、切替前に親機として動作していた無線通信装置は、子機として動作するように指定される。

選択部１１６は、親機の推定残稼働時間が所定の閾値以下となった場合に、次に親機とする子機を選択してもよい。所定の閾値は、予めＦＡＮ全体で同一の値として設定されていてもよく、例えば、所定の閾値を、電池容量の７０％（なお、これに限られるものではない）等としてもよい。なお、所定の閾値を、ＦＡＮの運用年数に応じて変化させてもよい。例えば、ＦＡＮの運用年数が浅い場合、所定の閾値を、元々の電池容量の７０％として親機の役割を各無線通信装置間でローテーションし、運用年数が経過し電池容量の７０％という条件を満たす無線通信装置が減少した場合、所定の閾値を電池容量の４０％とする等、所定の閾値を動的に変化させてもよい。また、所定の閾値をメーター毎に異なる値としてもよく、例えば、ＦＡＮにおいてメーターの設置年が他のメーターよりも古く、耐久性が他のメーターと比べ低いと推定される無線通信装置に対し、所定の閾値を、他と比べて高くまたは低く設定してもよい。

また、選択部１１６は、親機として動作させる子機を、各無線通信装置２００の推定残稼働時間に基づき選択する。推定残稼働時間は、上述したように、各無線通信装置２００で実行された処理や、自機に接続された子機の数によって異なってくる。本発明によれば、そのような無線通信装置２００毎に異なる条件に応じて変化する推定残稼働時間を、ガスメーター３００にて電力が消費される処理と、当該処理による消費電力が予め決まっている、という通信システム５００の特性に基づいて適切に推定することが可能となる。従って、親機として動作させる子機を適切に選択することが可能となる。

例えば、選択部１１６は、推定残稼働時間が他の無線通信装置と比較して多い子機を、次に親機として動作させる無線通信装置として選択してもよい。これにより、安定したＦＡＮの運用が可能となる。

また、取得部１１２は、各無線通信装置２００の設置年に関する情報を取得してもよい。ＦＡＮにおいて、電池残量とは無関係に、安全性や耐用年数を鑑み、各無線通信装置２００は、設置から１０年で交換するという運用が行われている（なお、年数はこれに限られるものではない）。従って、親機の選択基準として、電池残量・電波強度・通信頻度のみならず、「その無線通信装置があと何年で１０年に達するか」との有効期限も考慮に入れて次の親機を選択することが望ましい。ここで、「設置からの１０年」とは、「製造から１０年」の意に近く、例えば、過去に別の場所で用いられていた無線通信装置（メーター）を移動させて新たに設置する際には、当該別の場所に設置したときからの年数を、「設置からの１０年」として数えることは言うまでもない。すなわち、サーバ１００は、親機を、電池残量、電波強度、通信頻度および設置からの経過年数に基づいて選択する。例えば、電池残量と電波強度と通信頻度とが互いにほぼ等しい２つの親機候補が存在する場合に、サーバ１００は、推定残稼働時間が大きい無線通信装置として、設置からの経過年数が長い無線通信装置２００を優先的に親機として選択してもよい。

具体例を用いて説明する。まず、次の親機の候補として、２つの無線通信装置２００Ｇ，２００Ｈがあり、両者の間で電波強度・通信頻度の差はないものとする。無線通信装置２００Ｇは「設置から１年経過（残り９年）、電池残量９０％」、無線通信装置２００Ｈは「設置から８年経過（残り２年）、電池残量５０％」である。電池残量を基準にした場合、電池残量が９０％である無線通信装置２００Ｇが次の親機として選択され得る。しかしながら、無線通信装置２００Ｈは残り２年で交換されるものであり、残り２年間で５０％の電池を全て消費する現象は起こり難い。これに対し、無線通信装置２００Ｇは残り年数が長く、将来、電波強度が弱まり通信に大電力を必要とする可能性もある。従って、親機としては、無線通信装置２００Ｇよりも、無線通信装置２００Ｈを選択したほうが、ＦＡＮ全体の電力を効率的に使うことができる。

また、選択部１１６による、親機として動作させる子機の選択は、ＦＡＮの状態に変化があった場合に行われてもよい。ＦＡＮの状態の変化とは、親機とサーバ１００との間の通信経路、又は、子機間の通信経路の通信品質の変化や、ＦＡＮへの新しい無線通信装置２００の追加、無線通信装置２００の通品頻度の急変（通信頻度の急激な増加または減少等）をトリガとして行われてもよい。

例えば、通信経路の通信品質の変化をトリガとして、親機として動作させる子機が選択される場合について説明する。例えば、図１に示すＦＡＮ１０Ａが構成されて運用されている場合に、親機である無線通信装置２００Ａａの通信経路の通信品質が、例えば、遮蔽物の設置、電池残量の減少、装置の故障等によって悪化したとする。このことは、電波強度、装置情報等から、例えばサーバ１００によって検出することができる。この場合、サーバ１００は、上述のように、ＦＡＮ１０Ａにおける親機の選択処理（すなわち、親機として動作させる子機の選択を、電池残量、電波強度、通信頻度および設置からの経過年数に基づいて選択する処理）を行うことができる。なお、通信経路の通信品質の変化としては、悪化のみならず、良好となった場合も含まれる。例えば、周囲に壁などの遮蔽物が存在し、親機として動作し得なかった無線通信装置が、当該遮蔽物が取り除かれることによって、通信品質が向上することも起こり得る。この場合、サーバ１００は、当該無線通信装置を親機として動作させる子機として選択することができる。

また、ＦＡＮに新しい無線通信装置２００が追加された場合、サーバ１００は、現在親機として動作する無線通信装置２００や、子機として動作する無線通信装置２００と、新しく追加された無線通信装置２００との間で、電池残量、電波強度、通信頻度及び設置からの経過年数とを比較し、新しく追加された無線通信装置２００を親機とするかを判定してもよい。

また、無線通信装置２００の通品頻度の急変（通信頻度の急激な増加または減少等）をトリガとして、親機として動作させる子機の選択が行われる場合について説明する。この場合、算出部１１３は、各無線通信装置２００で行われた処理の実行回数から、処理毎の所定期間の平均実行回数を算出し、処理毎の消費電力、電波強度の履歴、平均実行回数などに基づき、推定残稼働時間を算出してもよい。ここで、所定期間としては、現在から所定の日数（例えば、一週間、５日間、一カ月または半年等）であって、無線通信装置２００で最近頻繁に行われている処理や、無線通信装置２００の通品頻度の急変を判別できる期間とすることが好ましい。これにより、最近の、メーター３００における「見える化」のデータの送信回数の増減や、「異常発呼」の回数の増減を判定することができ、電力消費の傾向を把握することができる。例えば１か月前と比べ、最近「見える化」のデータの送信頻度が増えたと判定された無線通信装置２００は、親機として動作させないことが好ましい。本発明の一実施形態によれば、各無線通信装置２００で行われている処理の傾向に応じて、親機として動作させる子機を選択することが可能となる。

次に、無線通信装置２００について説明する。図３は、本発明の一実施形態による無線通信装置２００のブロック図である。図３に示すように、無線通信装置２００は、制御部２１０、通信Ｉ／Ｆ部２２０、入出力Ｉ／Ｆ部２３０及び記憶部２４０を備える。

記憶部２４０は、典型的には、ＨＤＤ（Hard Disc Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、フラッシュメモリ等各種の記録媒体により実現され、無線通信装置２００が動作するうえで必要とする各種プログラム及びデータを記憶する機能を有する。記憶部２４０は、例えば、制御部２１０における各種処理に用いられるドライバプログラム、オペレーティングシステムプログラム、アプリケーションプログラム、データ等を記憶する。例えば、記憶部２４０は、ドライバプログラムとして、ＩＥＥＥ８０２．１１規格の無線通信方式や移動体通信（セルラー通信）の無線通信方式を実行する通信ドライバプログラムを記憶する。また、記憶部２４０は、ＩＥＥＥ８０２．１１規格の無線通信方式や移動体通信（セルラー通信）の無線通信方式での認証等を行う接続制御プログラム等を記憶する。また、記憶部２４０は、無線ＬＡＮのアクセスポイントに接続するための各種情報を記憶していてもよい。また、記憶部２４０は、メーターや自装置に関する情報（例えば、メーターＩＤ、無線通信装置ＩＤ、位置情報、管理者情報、ネットワークＩＤ、ＵＳＩＭ、ｅＳＩＭ等の情報等）を記憶したり、所定の処理に係る一時的なデータ（通信履歴、メーターによる検針値、ＦＡＮの構成データ等）を一時的に記憶したりしてもよい。また、記憶部２４０は、上述した図４のテーブルを含んでよい。

制御部２１０は、プログラム内のコードや命令によって所定の機能を実行するための機能を備え、例えば、中央処理装置（ＣＰＵ）である。また、制御部２１０は、例えば、マイクロプロセッサやマルチプロセッサ、ＡＳＩＣ（application specific integrated circuit）、ＦＰＧＡ（field-programmable gate array）等であってもよい。なお、制御部２１０は、これらの例に限定されない。制御部２１０は、モード制御部２１１、通信制御部２１２、取得部２１３、算出部２１４（実消費電力算出部２１５、電池残量推定部２１６）、判定部２１７及び入出力制御部２１８を含む。

通信制御部２１２は、通信Ｉ／Ｆ部２２０を介した他の無線通信装置、又は、サーバ１００との間の通信を制御し、例えばデータの送受信のためのデジタル処理等を行う。通信Ｉ／Ｆ部２２０は、ネットワーク４００を介して、他の無線通信装置２００やサーバ１００との間でデータの送受信が可能な通信インターフェースである。通信Ｉ／Ｆ部２２０は、例えば、無線通信が可能な通信インターフェースであり、無線ＬＡＮのアクセスポイントを介して通信する機能や、ＬＴＥやＣＤＭＡ等の無線通信ネットワークを介して通信するための機能を含んでいてもよい。ここで、通信Ｉ／Ｆ部２２０は、第１通信部２２１と第２通信部２２２とを含む。第１通信部２２１及び第２通信部２２２は、それぞれ、上述の第１通信方式及び第２通信方式を用いた通信のための通信インタフェースである。

入出力制御部２１８は、入出力Ｉ／Ｆ部２３０を介したメーター３００との通信を制御する。入出力Ｉ／Ｆ部２３０は、例えばメーター３００がガスメーターである場合、独自の通信規格であるＮライン又はＵバスのインタフェースであり、また、ガスメーター間の通信方式であるＵバスエアにも対応するインタフェースである。無線通信装置２００を通信ボードとして実現した場合、上記のインタフェースを備えることによって、既存のガスメーターに組込んで設置することができる。なお、メーター３００はガスに限られるものではなく、入出力Ｉ／Ｆ部２３０は、水道等のメーターに組込むためのインタフェースであればよい。

通信制御部２１２は、自装置で実行された処理に関する処理履歴情報と、自装置の動作モードの履歴に関するモード履歴情報とを、サーバ１００へ送信する。無線通信装置２００は、親機として動作する場合、自装置の下位に接続された複数の子機から、第２通信方式のマルチホップ通信によって受信した各メーター３００の情報を蓄積し、第１通信方式の通信をよってサーバ１００へ送信する。すなわち、通信制御部２１２は、親機（第１動作モード）での動作時には、他の無線通信装置との間の第２通信方式での通信（すなわち、第２通信部２２２を介した通信）によって受信した、少なくとも１の他の無線通信装置の処理履歴情報及びモード履歴情報と、自装置の処理履歴情報及びモード履歴情報とを、サーバ１００との間の第１通信方式での直接通信（すなわち、第１通信部２２１を介した通信）によってサーバ１００へ送信する。また、無線通信装置２００は、子機として動作する場合、自装置の下位に接続された子機があればその子機から送信されたメーター３００の情報を、第２通信方式の通信によって受信する。そして、自装置のメーター３００の情報と合わせて、自装置の上位の子機又は親機へ、第２通信方式の通信によって送信する。すなわち、通信制御部２１２は、子機（第２動作モード）での動作時に、少なくとも自装置の処理履歴情報及びモード履歴情報を、第２通信方式によって自装置に接続された他の無線通信装置を介してサーバ１００へ送信する。

取得部２１３は、自装置の動作モードに関するモード履歴情報を取得する。取得部２１３は、自装置で実行された処理に関する処理履歴情報を取得してもよい。モード履歴情報は、モード制御部２１１から取得されてよい。モード制御部２１１は、自装置の動作モードを設定する。動作モードの設定は、サーバ１００からの指示によって、例えば、サーバ１００から送信された、上述した設定情報に応じて行われる。設定情報には、子機として動作中の無線通信装置２００に対し、親機として動作するよう指示する情報（動作モードの切り替え指示）が含まれる。また、設定情報には、ＦＡＮを構成する各無線通信装置２００に対し、新たな親機への接続指示（親機までのホップ数等）が含まれてよい。すなわち、モード制御部２１１は、処理履歴情報及びモード履歴情報の少なくともいずれかに基づいて算出された無線通信装置の推定残稼働時間に応じてサーバ１００から送信された設定情報に応じて、自装置の動作モードを切り替える。

なお上述では、電池残量の推定（推定残稼働時間の算出）をサーバ１００が行う態様について説明したが、電池残量の推定は無線通信装置２００で行われてもよい。この場合、無線通信装置２００は、算出部２１４（実消費電力算出部２１５、電池残量推定部２１６）をさらに備えてもよい。算出部２１４（実消費電力算出部２１５、電池残量推定部２１６）に関しては、上述した算出部１１３（実消費電力算出部１１４、電池残量推定部１１５）と機能は同様であるため説明を省略する。なお、電池残量の推定は、無線通信装置２００が親機であっても子機であっても行うことができる。

さらに、上述では、親機に切り替える子機の選択をサーバ１００が行う態様について説明したが、子機の選択は、親機によって行われてもよい。この場合、無線通信装置２００は、図示しない選択部を備え、上述した選択部１１６と同様の機能を有してもよい。この場合、設定情報は、親機から子機へと送信されてもよい。

また、取得部２１３は、自装置と他の無線通信装置２００又はサーバ１００との間の通信品質に関する情報を取得してもよい。通信品質に関する情報とは、受信電波強度、送受信の遅延等に関する情報である。すなわち、取得部２１３は、第１通信方式に係る電波強度と、第２通信方式に係る電波強度とをそれぞれ取得可能である。さらに、取得部２１３は、無線通信装置２００へ電力を供給する電池（図示せず）の電池残量に関する情報を取得する。電池残量は、電圧や温度等から求めてもよいし、無線通信装置２００の通信履歴等から求めてもよいし、管理者による保守点検等で得られるものであってよい。

次に、上述した情報処理装置１００の処理について、図８の概略図及び図９のフローチャートを用いて説明する。図８（ａ）のＦＡＮ１０は、図６で示したＦＡＮ１０と同一であって、無線通信装置２００−１は親機として動作する親機２００ＧＷ、無線通信装置２００−２，２００−３は子機であって、それぞれ、メーター３００−１，３００−２，３００−３が接続されている。図９に示すように、まず、記憶部１４０は、第１動作モード及び第２動作モードで動作可能であっていずれかの動作モードで動作する、互いに第２通信方式で接続された複数の電池駆動の無線通信装置で構成されたグループであって、グループを構成する、１の第１動作モードで動作する無線通信装置、及び、少なくとも１の第２動作モードで動作する無線通信装置に関する構成情報を記憶する（ステップＳ１１）。構成情報は、例えば、図４で説明したものである。取得部１１２は、グループに含まれる各無線通信装置で実行された処理に関する処理履歴情報と、各無線通信装置の動作モードの履歴に関するモード履歴情報とを取得する（ステップＳ１２）。算出部１１３は、処理履歴情報及びモード履歴情報の少なくともいずれかに基づいて、各無線通信装置２００の推定残稼働時間を算出する（ステップＳ１３）。なお、ステップＳ１３の処理は、取得部１１２によって上述の情報が取得される毎におこなわれてもよい。

選択部１１６は、各無線通信装置２００の推定残稼働時間に基づき、第２動作モードで動作する無線通信装置のうち、第１動作モードでの動作に切り替える無線通信装置を選択する（ステップＳ１４）。通信制御部１１１は、グループにおける１の第１動作モードで動作する無線通信装置を、選択された無線通信装置に切り替える設定情報を、グループに含まれる各無線通信装置に送信する（ステップＳ１５）。なお、ステップＳ１４及びステップＳ１５の処理は、上述した親機を切り替える条件が成立する度に行われる。図８の例では、例えば、親機２００−１の推定残稼働時間が所定の閾値以下となった、又は、親機２００−１として動作してから所定期間経過したといった、親機の切り替え条件が成立したとする。そして、図８（ｂ）に示すように、新たな親機として、子機２００−３が選択され、子機２００−３を親機２００ＧＷとする設定情報に応じて、切替前の親機であった無線通信装置２００−１が子機２００−１として動作するようにＦＡＮが構成される。なお、図８（ｂ）の例では、親機の切替に伴い、子機２００−２の接続先が無線通信装置２００−１から無線通信装置２００−３へと変化しているが、子機２００−２の接続先は、子機となった無線通信装置２００−１のままであってもよい。

次に、本実施態様におけるサーバ１００、無線通信装置２００（親機、子機）の処理について、図１０のシーケンス図を用いて説明する。なお、ＦＡＮとして、図８に示すＦＡＮ１０を例に説明する。まず、サーバ１００の記憶部１４０は、ＦＡＮ１０の構成情報を記憶する（ステップＳ２１）。子機として動作する無線通信装置２００−２，２００−３は、親機として動作する無線通信装置２００−１へ、自装置の動作モードに関するモード履歴情報や処理履歴情報を送信する（ステップＳ２２，Ｓ２３）。親機として動作する無線通信装置２００−１は、子機２００−２，２００−３及び自装置のモード履歴情報等を、サーバ１００へ送信する（ステップＳ２４）。サーバ１００の算出部１１３は、各無線通信装置の推定残稼働時間を算出する（ステップＳ２５）。そして、サーバ１００の選択部１１６は、算出された推定残稼働時間に基づき、子機として動作させる親機を選択する（ステップＳ２６）。その後、通信制御部１１１は、親機の切替に関する設定情報を、各無線通信装置へ送信する（ステップＳ２７）。設定情報に基づき、無線通信装置２００−１は、親機から子機へと動作モードを切り替える（ステップＳ３０）。また、無線通信装置２００−３は、子機から親機へと動作モードを切り替える（ステップＳ２９）。なお、無線通信装置２００−２は、接続先の親機を切り替える（ステップＳ２８）。

なお、図１０のシーケンス図では、設定情報が、サーバ１００から各無線通信装置２００へそれぞれ送信される態様で示してあるが、設定情報は、切替前の親機である無線通信装置２００−１へまず送信されてもよい。その後、無線通信装置２００−１が子機へと動作モードを切り替える前に、親機として、各子機２００−２，２００−３へ設定情報を送信する。そして、下位の子機から、設定情報に応じた動作モードの切り替えが順次行われ、切替がおこなわれた旨を示す情報が、切替前の親機２００−１に蓄積され、サーバ１００へ送信された後に、無線通信装置２００−１が、親機から子機へと動作モードを切り替えてもよい。または、設定情報が、切替前の親機である無線通信装置２００−１から各無線通信装置２００−２，２００−３へ送信されてから所定期間経過後に、各無線通信装置が動作モードを切り替えてもよい。

なお、親機には、子機から送信された各子機の情報が蓄積されるため、各無線通信装置２００の推定残稼働時間の算出は、親機として動作する無線通信装置２００によって行われてもよい。そして、親機として切り替える子機の選択や、設定情報の送信が、親機によって行われてもよい。この場合、親機は、設定情報をサーバ１００にも送信し、サーバ１００は、親機から送信された設定情報に基づいて、記憶部１４０に記憶されているＦＡＮの構成情報を更新してもよい。

本発明の一実施形態によれば、ＦＡＮを構成する各無線通信装置２００の推定残稼働時間が、ガスメーター３００にて電力が消費される処理と、当該処理による消費電力が予め決まっている、という通信システム５００の特性に基づいて算出される。そして、推定残稼働時間に応じて、親機と子機とが切り替えられ、ＦＡＮ全体の電池残量を平準化することができる。ここで、無線通信装置の動作モードや、実行された処理に応じて変化する推定残稼働時間に応じて、各無線通信装置の電力の消費具合に応じて、適切に親機として動作可能であるかを判定することができる。

本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各手段、各ステップ等に含まれる機能等は論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の手段やステップ等を１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。また、上記実施の形態に示す構成を適宜組み合わせることとしてもよい。例えば、サーバ１００が備えるとして説明した各構成部は、複数のサーバによって分散されて実現されてもよい。また、サーバ１００の機能として説明した処理は、無線通信装置２００によって行われても良い。逆に、無線通信装置２００によって行われるとした処理が、サーバ１００によって行われてもよい。図５に示すテーブルに相当する情報が無線通信装置２００に記憶されていてもよい。

本発明に係る発明の一実施形態を説明したが、本発明はこれに限られないことは言うまでもない。例えば、上述では、図４のテーブルがサーバ１００の記憶部１４０や、無線通信装置２００の記憶部２４０に記憶される態様について説明したが、それら各種情報は、サーバ１００や無線通信装置２００とは別のメモリに、データベースとして記憶されてもよい。

また、電池残量の推定（すなわち、推定残稼働時間の算出）に、通信品質の劣化による消費電力の増加が考慮されてもよい。また、無線通信装置２００の経年劣化による影響を考慮し、図４に示したテーブルが、所定期間毎に更新されてもよい。

さらに、上述では、ガスメーターを一例に説明したが、本発明はそれに限られるものではなく、水道、石油等のメーターであってもよい。あるいは、メーターに限られず、電池で駆動し測定データを送信する任意のセンサーであってもよい。

サーバ１００又は無線通信装置２００の各機能部は、集積回路（ＩＣ（Integrated Circuit）チップ、ＬＳＩ（Large Scale Integration））等に形成された論理回路（ハードウェア）や専用回路によって実現してもよいし、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いてソフトウェアによって実現してもよい。また、各機能部は、１又は複数の集積回路により実現されてよく、複数の機能部の機能を１つの集積回路により実現されることとしてもよい。

図１１に、本実施形態におけるサーバ１００又は無線通信装置２００を実現可能なコンピュータ２０の一例を示すハードウェア構成を示す。サーバ１００又は無線通信装置２００の各機能部をソフトウェアにより実現する場合、サーバ１００又は無線通信装置２００は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するＣＰＵ２４、上記プログラム及び各種データがコンピュータ（又はＣＰＵ）で読み取り可能に記録されたＲＯＭ（Read Only Memory）２６又は記憶装置（これらを「記録媒体」と称する）２７、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）２５等を備えている。そして、コンピュータ２０（又はＣＰＵ２４）が上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。すなわち、本発明に係るサーバ１００又は無線通信装置２００は、ＣＰＵ２４がＲＡＭ２５上にロードされたプログラムを実行することにより、通信制御部１１１、取得部１１２、算出部１１３、選択部１１６、判定部１１７及び入出力制御部１１８、並びに、モード制御部２１１、通信制御部２１２、取得部２１３、算出部２１４、判定部２１７及び入出力制御部２１８として機能する。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路等を用いることができる。また、上記プログラムは、当該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。本発明は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。

なお、上記プログラムは、例えば、ActionScript、JavaScript（登録商標）、Python、Ruby等のスクリプト言語、C言語、C＋＋、C＃、Objective-C、Swift、Java（登録商標）等のオブジェクト指向プログラミング言語、HTML5等のマークアップ言語等を用いて実装できる。

１００ サーバ（情報処理装置）
１０ ＦＡＮ
１１０ 制御部
１１１ 通信制御部
１１２ 取得部
１１３ 算出部
１１４ 実消費電力算出部
１１５ 電池残量推定部
１１６ 選択部
１１７ 判定部
１１８ 入出力制御部
１２０ 通信Ｉ／Ｆ部
１３０ 入出力Ｉ／Ｆ部
１４０ 記憶部
２００，２００−１，２００−２，２００−３ 無線通信装置
２１０ 制御部
２１１ モード制御部
２１２ 通信制御部
２１３ 取得部
２１４ 算出部
２１５ 実消費電力算出部
２１６ 電池残量推定部
２１７ 判定部
２１８ 入出力制御部
２２０ 通信Ｉ／Ｆ部
２２１ 第１通信部
２２２ 第２通信部
２３０ 入出力Ｉ／Ｆ部
２４０ 記憶部
３００，３００−１，３００−２，３００−３ メーター
４００ ネットワーク
５００ 通信システム

Claims (18)

1. 第１動作モード及び第２動作モードで動作可能であっていずれかの動作モードで動作する、複数の電池駆動の無線通信装置で構成され、前記第１動作モードで動作する無線通信装置と前記第２動作モードで動作する無線通信装置とが第２通信方式による通信で接続するグループであって、前記グループを構成する、前記第１動作モードで動作する無線通信装置、及び前記第２動作モードで動作する無線通信装置に関する構成情報を記憶する記憶部と、
   前記第１動作モードで動作する無線通信装置との間で第１通信方式による通信を実行し、前記第２動作モードで動作する無線通信装置との間で、少なくとも前記第１動作モードで動作する無線通信装置を介した通信を実行する通信部と、
   前記グループに含まれる各無線通信装置で実行された処理に関する処理履歴情報、及び前記各無線通信装置の動作モードの履歴に関するモード履歴情報の少なくともいずれかを取得する取得部と、
   取得した前記処理履歴情報及び前記モード履歴情報の少なくともいずれかに基づいて、前記各無線通信装置の消費電力を算出する算出部と、
   前記各無線通信装置の前記消費電力に基づき、前記第２動作モードで動作する無線通信装置のうち、動作モードを前記第１動作モードに切り替える無線通信装置を選択する選択部と、
   を備え、
   前記通信部は、前記選択部によって選択された無線通信装置を前記グループにおける前記第１動作モードで動作する無線通信装置に切り替える設定情報を、前記グループに含まれる各無線通信装置に送信し、前記設定情報により、前記第１動作モードで動作していた無線通信装置は、前記第２動作モードで動作する無線通信装置に切り替わる、情報処理装置。
2. 第１動作モード及び第２動作モードで動作可能であっていずれかの動作モードで動作する、複数の電池駆動の無線通信装置で構成され、前記第１動作モードで動作する無線通信装置と前記第２動作モードで動作する無線通信装置とが第２通信方式による通信で接続するグループであって、前記グループを構成する、前記第１動作モードで動作する無線通信装置、及び前記第２動作モードで動作する無線通信装置に関する構成情報を記憶する記憶部と、
   前記第１動作モードで動作する無線通信装置との間で第１通信方式による通信を実行する通信部と、
   前記グループに含まれる各無線通信装置で実行された処理に関する処理履歴情報、及び前記各無線通信装置の動作モードの履歴に関するモード履歴情報の少なくともいずれかを取得する取得部と、
   取得した前記処理履歴情報及び前記モード履歴情報の少なくともいずれかに基づいて、前記各無線通信装置の消費電力を算出する算出部と、
   前記各無線通信装置の前記消費電力に基づき、前記第２動作モードで動作する無線通信装置のうち、動作モードを前記第１動作モードに切り替える無線通信装置を選択する選択部と、
   を備え、
   前記通信部は、前記選択部によって選択された無線通信装置を前記第１動作モードで動作する無線通信装置に切り替える情報と、前記第１動作モードで動作していた無線通信装置を前記第２動作モードで動作する無線通信装置に切り替える情報とを含む設定情報を、前記第１動作モードで動作している無線通信装置に送信する、情報処理装置。
3. 前記算出部は、前記消費電力に基づいて推定残稼働時間を算出し、
   前記選択部は、前記推定残稼働時間に基づいて、前記第２動作モードで動作する無線通信装置のうち、動作モードを前記第１動作モードに切り替える無線通信装置を選択する、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の情報処理装置。
4. 前記選択部は、前記推定残稼働時間が他と比較して多い前記第２動作モードで動作する無線通信装置を、前記第１動作モードでの動作に切り替える無線通信装置として選択する、
   ことを特徴とする請求項３に記載の情報処理装置。
5. 前記取得部は、前記モード履歴情報として、前記各動作モードの継続時間を取得し、
   前記算出部は、前記各動作モード毎の単位時間当たりの平均消費電力と、前記各動作モードの継続時間とに基づき、前記推定残稼働時間を算出する、
   ことを特徴とする請求項３又は４に記載の情報処理装置。
6. 前記取得部は、前記処理履歴情報として、前記無線通信装置で実行された処理の実行回数を当該処理毎に取得し、
   前記算出部は、前記実行回数から、前記処理毎の所定期間の平均実行回数を算出し、前記処理毎の消費電力と、前記平均実行回数とに基づき、前記推定残稼働時間を算出する、
   ことを特徴とする請求項３〜５のいずれか一項に記載の情報処理装置。
7. 前記記憶部は、前記各無線通信装置の有効期限に関する情報をさらに記憶し、
   前記選択部は、前記各無線通信装置の推定残稼働時間と、前記有効期限とに基づき、前記第１動作モードでの動作に切り替える無線通信装置を選択する、
   ことを特徴とする請求項３〜６のいずれか一項に記載の情報処理装置。
8. 前記第１通信方式は、電波法による免許を必要とする通信方式であり、前記第２通信方式は、前記電波法による免許を必要としない通信方式である、
   ことを特徴とする請求項３〜７のいずれか一項に記載の情報処理装置。
9. 前記選択部による、前記第２動作モードで動作する無線通信装置のうち動作モードを前記第１動作モードに切り替える無線通信装置の選択、及び前記通信部による前記設定情報の送信は、前記第１動作モードで動作する無線通信装置の前記推定残稼働時間が所定の閾値以下となる度に行われる、
   ことを特徴とする請求項３〜８のいずれか一項に記載の情報処理装置。
10. 前記通信部は、前記選択部によって選択された無線通信装置を前記グループにおける前記第１動作モードで動作する無線通信装置に切り替える設定情報を、前記第１動作モードで動作している無線通信装置を介して、前記グループに含まれる各無線通信装置に送信する、
    ことを特徴とする請求項２に記載の情報処理装置。
11. 情報処理装置に、
    第１動作モード及び第２動作モードで動作可能であっていずれかの動作モードで動作する、複数の電池駆動の無線通信装置で構成され、前記第１動作モードで動作する無線通信装置と前記第２動作モードで動作する無線通信装置とが第２通信方式による通信で接続するグループであって、前記グループを構成する、前記第１動作モードで動作する無線通信装置、及び前記第２動作モードで動作する無線通信装置に関する構成情報を記憶する記憶ステップと、
    前記第１動作モードで動作する無線通信装置との間で第１通信方式による通信を実行し、前記第２動作モードで動作する無線通信装置との間で、少なくとも前記第１動作モードで動作する無線通信装置を介した通信を実行する通信ステップと、
    前記グループに含まれる各無線通信装置で実行された処理に関する処理履歴情報、及び前記各無線通信装置の動作モードの履歴に関するモード履歴情報の少なくともいずれかを取得する取得ステップと、
    取得した前記処理履歴情報及び前記モード履歴情報の少なくともいずれかに基づいて、前記各無線通信装置の消費電力を算出する算出ステップと、
    前記各無線通信装置の前記消費電力に基づき、前記第２動作モードで動作する無線通信装置のうち、動作モードを前記第１動作モードに切り替える無線通信装置を選択する選択ステップと、
    を実行させ、
    前記通信ステップは、前記選択ステップにおいて選択された無線通信装置を前記グループにおける前記第１動作モードで動作する無線通信装置に切り替える設定情報を、前記グループに含まれる各無線通信装置に送信し、前記設定情報により、前記第１動作モードで動作していた無線通信装置は、前記第２動作モードで動作する無線通信装置に切り替わる、情報処理装置の制御方法。
12. 情報処理装置に、
    第１動作モード及び第２動作モードで動作可能であっていずれかの動作モードで動作する、複数の電池駆動の無線通信装置で構成され、前記第１動作モードで動作する無線通信装置と前記第２動作モードで動作する無線通信装置とが第２通信方式による通信で接続するグループであって、前記グループを構成する、前記第１動作モードで動作する無線通信装置、及び前記第２動作モードで動作する無線通信装置に関する構成情報を記憶する記憶ステップと、
    前記第１動作モードで動作する無線通信装置との間で第１通信方式による通信を実行し、前記第２動作モードで動作する無線通信装置との間で、少なくとも前記第１動作モードで動作する無線通信装置を介した通信を実行する通信ステップと、
    前記グループに含まれる各無線通信装置で実行された処理に関する処理履歴情報、及び前記各無線通信装置の動作モードの履歴に関するモード履歴情報の少なくともいずれかを取得する取得ステップと、
    取得した前記処理履歴情報及び前記モード履歴情報の少なくともいずれかに基づいて、前記各無線通信装置の消費電力を算出する算出ステップと、
    前記各無線通信装置の前記消費電力に基づき、前記第２動作モードで動作する無線通信装置のうち、動作モードを前記第１動作モードに切り替える無線通信装置を選択する選択ステップと、
    を実行させ、
    前記通信ステップは、前記選択ステップにおいて選択された無線通信装置を前記第１動作モードで動作する無線通信装置に切り替える情報と、前記第１動作モードで動作していた無線通信装置を前記第２動作モードで動作する無線通信装置に切り替える情報とを含む設定情報を、前記第１動作モードで動作している無線通信装置に送信する、情報処理装置の制御方法。
13. 前記算出ステップにおいて、前記消費電力に基づいて推定残稼働時間を算出し、
    前記選択ステップにおいて、前記推定残稼働時間に基づいて、前記第２動作モードで動作する無線通信装置のうち、動作モードを前記第１動作モードに切り替える無線通信装置を選択する、
    ことを特徴とする請求項１１又は１２に記載の情報処理装置の制御方法。
14. 情報処理装置に、
    第１動作モード及び第２動作モードで動作可能であっていずれかの動作モードで動作する、複数の電池駆動の無線通信装置で構成され、前記第１動作モードで動作する無線通信装置と前記第２動作モードで動作する無線通信装置とが第２通信方式による通信で接続するグループであって、前記グループを構成する、前記第１動作モードで動作する無線通信装置、及び前記第２動作モードで動作する無線通信装置に関する構成情報を記憶する記憶機能と、
    前記第１動作モードで動作する無線通信装置との間で第１通信方式による通信を実行し、前記第２動作モードで動作する無線通信装置との間で、少なくとも前記第１動作モードで動作する無線通信装置を介した通信を実行する通信機能と、
    前記グループに含まれる各無線通信装置で実行された処理に関する処理履歴情報、及び前記各無線通信装置の動作モードの履歴に関するモード履歴情報の少なくともいずれかを取得する取得機能と、
    取得した前記処理履歴情報及び前記モード履歴情報の少なくともいずれかに基づいて、前記各無線通信装置の消費電力を算出する算出機能と、
    前記各無線通信装置の前記消費電力に基づき、前記第２動作モードで動作する無線通信装置のうち、動作モードを前記第１動作モードに切り替える無線通信装置を選択する選択機能と、
    を実現させ、
    前記通信機能は、前記選択機能によって選択された無線通信装置を前記グループにおける前記第１動作モードで動作する無線通信装置に切り替える設定情報を、前記グループに含まれる各無線通信装置に送信し、前記設定情報により、前記第１動作モードで動作していた無線通信装置は、前記第２動作モードで動作する無線通信装置に切り替わる、情報処理装置の制御プログラム。
15. 情報処理装置に、
    第１動作モード及び第２動作モードで動作可能であっていずれかの動作モードで動作する、複数の電池駆動の無線通信装置で構成され、前記第１動作モードで動作する無線通信装置と前記第２動作モードで動作する無線通信装置とが第２通信方式による通信で接続するグループであって、前記グループを構成する、前記第１動作モードで動作する無線通信装置、及び前記第２動作モードで動作する無線通信装置に関する構成情報を記憶する記憶機能と、
    前記第１動作モードで動作する無線通信装置との間で第１通信方式による通信を実行する通信機能と、
    前記グループに含まれる各無線通信装置で実行された処理に関する処理履歴情報、及び前記各無線通信装置の動作モードの履歴に関するモード履歴情報の少なくともいずれかを取得する取得機能と、
    取得した前記処理履歴情報及び前記モード履歴情報の少なくともいずれかに基づいて、前記各無線通信装置の消費電力を算出する算出機能と、
    前記各無線通信装置の前記消費電力に基づき、前記第２動作モードで動作する無線通信装置のうち、動作モードを前記第１動作モードに切り替える無線通信装置を選択する選択機能と、
    を実現させ、
    前記通信機能は、前記選択機能によって選択された無線通信装置を前記グループにおける前記第１動作モードで動作する無線通信装置に切り替える情報と、前記第１動作モードで動作していた無線通信装置を前記第２動作モードで動作する無線通信装置に切り替える情報とを含む設定情報を、前記第１動作モードで動作している無線通信装置に送信する、情報処理装置の制御プログラム。
16. 第１動作モード及び第２動作モードで動作可能でありいずれかの動作モードで動作する電池駆動の無線通信装置であって、
    自装置で実行された処理に関する処理履歴情報、及び自装置の動作モードの履歴に関するモード履歴情報の少なくともいずれかを、情報処理装置へ送信する通信部と、
    送信した前記処理履歴情報及び前記モード履歴情報の少なくともいずれかに基づいて算出された前記無線通信装置の消費電力に応じて前記情報処理装置から送信された設定情報に応じて、自装置の動作モードを切り替えるモード制御部と、
    を備え、
    前記通信部は、
    前記第１動作モードでの動作時に、他の無線通信装置との間の第２通信方式での通信によって受信した、少なくとも１の前記他の無線通信装置の、前記処理履歴情報及び前記モード履歴情報の少なくともいずれかと、自装置の前記処理履歴情報及び前記モード履歴情報の少なくともいずれかとを、前記情報処理装置との間の第１通信方式による通信によって前記情報処理装置へ送信し、
    前記第２動作モードでの動作時に、自装置の前記処理履歴情報及び前記モード履歴情報を、前記第２通信方式による通信によって自装置に接続された他の無線通信装置を介して前記情報処理装置へ送信する、無線通信装置。
17. 第１動作モード及び第２動作モードで動作可能でありいずれかの動作モードで動作する電池駆動の無線通信装置に、
    自装置で実行された処理に関する処理履歴情報、及び自装置の動作モードの履歴に関するモード履歴情報の少なくともいずれかを、情報処理装置へ送信する通信ステップと、
    送信した前記処理履歴情報及び前記モード履歴情報の少なくともいずれかに基づいて算出された前記無線通信装置の消費電力に応じて前記情報処理装置から送信された設定情報に応じて、自装置の動作モードを切り替えるモード制御ステップと、
    を実行させ、
    前記通信ステップは、
    前記第１動作モードでの動作時に、他の無線通信装置との間の第２通信方式での通信によって受信した、少なくとも１の前記他の無線通信装置の、前記処理履歴情報及び前記モード履歴情報の少なくともいずれかと、自装置の前記処理履歴情報及び前記モード履歴情報の少なくともいずれかとを、前記情報処理装置との間の第１通信方式による通信によって前記情報処理装置へ送信し、
    前記第２動作モードでの動作時に、自装置の前記処理履歴情報及び前記モード履歴情報の少なくともいずれかを、前記第２通信方式による通信によって自装置に接続された他の無線通信装置を介して前記情報処理装置へ送信する、無線通信装置の制御方法。
18. 第１動作モード及び第２動作モードで動作可能でありいずれかの動作モードで動作する電池駆動の無線通信装置に、
    自装置で実行された処理に関する処理履歴情報、及び自装置の動作モードの履歴に関するモード履歴情報の少なくともいずれかを、情報処理装置へ送信する通信機能と、
    送信した前記処理履歴情報及び前記モード履歴情報の少なくともいずれかに基づいて算出された前記無線通信装置の消費電力に応じて前記情報処理装置から送信された設定情報に応じて、自装置の動作モードを切り替えるモード制御機能と、
    を実現させ、
    前記通信機能は、
    前記第１動作モードでの動作時に、他の無線通信装置との間の第２通信方式での通信によって受信した、少なくとも１の前記他の無線通信装置の、前記処理履歴情報及び前記モード履歴情報の少なくともいずれかと、自装置の前記処理履歴情報及び前記モード履歴情報の少なくともいずれかとを、前記情報処理装置との間の第１通信方式による通信によって前記情報処理装置へ送信し、
    前記第２動作モードでの動作時に、少なくとも自装置の前記処理履歴情報及び前記モード履歴情報の少なくともいずれかを、前記第２通信方式によって自装置に接続された他の無線通信装置を介して前記情報処理装置へ送信する、無線通信装置の制御プログラム。

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