JP6898014B1 - Wireless communication system, wireless communication method, relay station and wireless communication program - Google Patents

Wireless communication system, wireless communication method, relay station and wireless communication program Download PDF

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Abstract

【課題】電波干渉の発生を抑制しつつ、ファームウェアを更新できる無線通信システム、無線通信方法、中継局、及び無線通信プログラムを提供すること。【解決手段】本発明に係る無線通信システム1は、サーバ60と、ネットワーク50を介してサーバ60と通信する親局30と、親局30と通信する中継局20と、中継局20と無線通信可能に接続され、測定したデータを中継局20及び親局30を介してサーバ60に送信する複数の子局10a〜10cと、を備え、中継局20は、複数の子局10a〜10cから送信されたデータを受信すると、更新ファームウェアの配信時刻であるFW配信時刻を当該子局10a〜10cに通知し、当該子局10a〜10cは、FW配信時刻に基づいて自身の起動時刻を設定し、起動時刻には起動状態となり、中継局20は、FW配信時刻になると、当該子局10a〜10cに更新ファームウェアを配信する。【選択図】図1PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wireless communication system, a wireless communication method, a relay station, and a wireless communication program capable of updating firmware while suppressing the occurrence of radio wave interference. A wireless communication system 1 according to the present invention has a server 60, a master station 30 that communicates with a server 60 via a network 50, a relay station 20 that communicates with the master station 30, and wireless communication with the relay station 20. It is provided with a plurality of slave stations 10a to 10c which are connectable and transmit the measured data to the server 60 via the relay station 20 and the master station 30, and the relay station 20 transmits from the plurality of slave stations 10a to 10c. Upon receiving the received data, the FW distribution time, which is the distribution time of the updated firmware, is notified to the slave stations 10a to 10c, and the slave stations 10a to 10c set their own startup time based on the FW distribution time. At the startup time, the relay station 20 is in the startup state, and at the FW distribution time, the relay station 20 distributes the updated firmware to the slave stations 10a to 10c. [Selection diagram] Fig. 1

Description

本発明は、無線通信システム、無線通信方法、中継局及び無線通信プログラムに関する。 The present invention relates to wireless communication systems, wireless communication methods, relay stations and wireless communication programs.

無線通信の技術として、マルチホップ無線通信方式が知られている。マルチホップ無線通信方式は、隣り合う無線端末同士がデータをバケツリレー式に転送することにより、データを基地局まで送り届けるものである。マルチホップ無線通信方式は、基地局単体のカバーエリアから遠く離れた場所からでもデータを基地局へ無線転送することができるため、公衆回線のない河川や山間部等でも利用されている。
例えば特許文献1には、基地局と複数の無線端末間でマルチホップ通信を行う際に、各無線端末が間欠動作方式によりデータ転送を行うことにより、各無線端末の消費電力を低減し、バッテリ寿命の延長を図ったマルチホップ無線通信システム、その基地局及び無線端末の発明が開示されている。
A multi-hop wireless communication method is known as a wireless communication technology. In the multi-hop wireless communication system, adjacent wireless terminals transfer data in a bucket-relay manner to deliver the data to the base station. Since the multi-hop wireless communication method can wirelessly transfer data to the base station even from a place far away from the coverage area of the base station alone, it is also used in rivers and mountainous areas where there is no public line.
For example, in Patent Document 1, when multi-hop communication is performed between a base station and a plurality of wireless terminals, each wireless terminal transfers data by an intermittent operation method, thereby reducing the power consumption of each wireless terminal and reducing the battery. The invention of a multi-hop wireless communication system, a base station thereof, and a wireless terminal for extending the life is disclosed.

特開2007−116408号公報JP-A-2007-116408

また、LoRa(Long Range)規格等、少ない消費電力で広域エリアの通信が可能なLPWA(Low Power, Wide Area)無線通信システムにおいて、無線端末は、電源を常時取得できない環境やバッテリ交換が困難な環境に設置されることがあるため、バッテリ稼働で数年間は動作することが望ましい。バッテリを長持ちさせるための対策として、無線端末の不要な部分への電力供給を停止し、スリープモードに移行させる等の手段が用いられている。
また、LPWA無線通信システムは、無線端末の電波が広範囲に届き、無線端末が電波を長時間出力してしまうため、他の端末との間で電波干渉が発生しやすい。これを防ぐため、各無線端末にはデータ送信のスケジュールが設定されており、中継局等へデータを送信する際に、電波を同時に出力しないようになっている。
In addition, in LPWA (Low Power, Wide Area) wireless communication systems such as the LoRa (Long Range) standard, which enable communication over a wide area with low power consumption, it is difficult for wireless terminals to obtain power at all times or to replace batteries. It may be installed in the environment, so it is desirable to operate on battery power for several years. As a measure for prolonging the life of the battery, means such as stopping the power supply to unnecessary parts of the wireless terminal and shifting to the sleep mode are used.
Further, in the LPWA wireless communication system, the radio wave of the wireless terminal reaches a wide range, and the wireless terminal outputs the radio wave for a long time, so that radio wave interference with other terminals is likely to occur. In order to prevent this, a data transmission schedule is set for each wireless terminal so that radio waves are not output at the same time when data is transmitted to a relay station or the like.

このようなLPWA無線通信システムにおいて、ファームウェア(以下、FWと略す)の更新を行う場合、更新FWの配信は、各無線端末が起動状態にあるときに行わなければならない。従って、更新FWの配信は、各無線端末のデータ送信スケジュールに合わせて行う必要がある。
また、一般的なFWのデータサイズに比べて、各無線端末が一度に送信できるデータ量は小さいため、更新FWは複数のデータブロックに分割して配信する必要がある。そのため、通常のデータ送信よりさらに長時間に亘り電波を出力してしまい、他の無線端末の送信スケジュールと合致した場合には、他の無線端末の測定データ送信と、更新FWの配信とが干渉してしまうという問題もある。
In such an LPWA wireless communication system, when updating the firmware (hereinafter, abbreviated as FW), the update FW must be distributed when each wireless terminal is in the activated state. Therefore, it is necessary to distribute the updated FW according to the data transmission schedule of each wireless terminal.
Further, since the amount of data that can be transmitted by each wireless terminal at one time is smaller than the data size of a general FW, the updated FW needs to be divided into a plurality of data blocks and distributed. Therefore, if the radio wave is output for a longer time than the normal data transmission and the transmission schedule of the other wireless terminal is matched, the measurement data transmission of the other wireless terminal and the distribution of the updated FW interfere with each other. There is also the problem of doing it.

前述の通り、特許文献1には、各無線端末の消費電力を低減してバッテリ寿命の延長を図ることができるマルチホップ無線通信システム等が開示されている。しかしながら、特許文献1では、これらがFWの更新を行うことについては想定されておらず、その手段は開示されていない。
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、電波干渉の発生を抑制しつつ、ファームウェアを更新できる無線通信システム、無線通信方法、中継局、及び無線通信プログラムを提供することを目的とする。
As described above, Patent Document 1 discloses a multi-hop wireless communication system and the like that can reduce the power consumption of each wireless terminal and extend the battery life. However, Patent Document 1 does not assume that they update the FW, and does not disclose the means thereof.
The present invention has been made to solve the above problems, and provides a wireless communication system, a wireless communication method, a relay station, and a wireless communication program capable of updating firmware while suppressing the occurrence of radio wave interference. The purpose is to do.

本発明に係る無線通信システムは、サーバと、ネットワークを介して前記サーバと通信する親局と、前記親局と通信する中継局と、前記中継局と無線通信可能に接続され、データを測定して、当該データを前記中継局及び前記親局を介して前記サーバに送信する複数の子局と、を備え、前記中継局は、前記複数の子局から送信された前記データを受信すると、更新ファームウェアの配信時刻であるFW配信時刻を当該子局に通知し、当該子局は、前記FW配信時刻に基づいて自身の起動時刻を設定し、前記起動時刻には起動状態となり、前記中継局は、前記FW配信時刻になると、当該子局に前記更新ファームウェアを配信するものである。 The wireless communication system according to the present invention is connected to a server, a master station that communicates with the server via a network, a relay station that communicates with the master station, and the relay station so as to be capable of wireless communication, and measures data. The relay station includes a relay station and a plurality of slave stations that transmit the data to the server via the master station, and the relay station updates when it receives the data transmitted from the plurality of slave stations. The FW distribution time, which is the distribution time of the firmware, is notified to the slave station, the slave station sets its own startup time based on the FW distribution time, and the relay station is activated at the startup time. At the FW distribution time, the updated firmware is distributed to the slave station.

本発明に係る無線通信方法は、更新ファームウェアの提供側の通信局が、複数の子局のそれぞれにおいて測定されたデータを受信すると、更新ファームウェアの配信時刻であるFW配信時刻を当該子局に通知するステップと、当該子局が、前記FW配信時刻に基づいて自身の起動時刻を設定し、前記起動時刻には起動状態とするステップと、前記通信局が、前記FW配信時刻になると、当該子局に前記更新ファームウェアを配信するステップと、を備えたものである。 In the wireless communication method according to the present invention, when the communication station on the update firmware provider side receives the data measured by each of the plurality of slave stations, it notifies the slave station of the FW delivery time, which is the delivery time of the update firmware. Steps to be performed, a step in which the slave station sets its own start time based on the FW delivery time, and the start time is set to the start state, and when the communication station reaches the FW delivery time, the child It includes a step of distributing the updated firmware to the station.

本発明に係る中継局は、複数の子局のそれぞれにおいて測定されたデータを受信し、サーバに対して送信する中継局であって、前記複数の子局から送信された前記データを受信すると、更新ファームウェアの配信時刻であるFW配信時刻を当該子局に通知する通知手段と、前記FW配信時刻になると、当該子局に前記更新ファームウェアを配信する配信手段と、を備えたものである。 The relay station according to the present invention is a relay station that receives the data measured by each of the plurality of slave stations and transmits the data to the server, and when the relay station receives the data transmitted from the plurality of slave stations, It is provided with a notification means for notifying the slave station of the FW distribution time, which is the distribution time of the updated firmware, and a distribution means for distributing the updated firmware to the slave station at the FW distribution time.

本発明に係る無線通信プログラムは、複数の子局のそれぞれにおいて測定されたデータを受信し、サーバに対して送信する中継局としてコンピュータを動作させる無線通信プログラムであって、前記複数の子局から送信された前記データを受信すると、更新ファームウェアの配信時刻であるFW配信時刻を当該子局に通知するステップと、前記FW配信時刻になると、当該子局に前記更新ファームウェアを配信するステップと、を備えたものである。 The wireless communication program according to the present invention is a wireless communication program that operates a computer as a relay station that receives data measured by each of a plurality of slave stations and transmits the data to a server, and is transmitted from the plurality of slave stations. Upon receiving the transmitted data, the step of notifying the slave station of the FW delivery time, which is the delivery time of the updated firmware, and the step of delivering the updated firmware to the slave station at the FW delivery time. It is prepared.

本発明により、電波干渉の発生を抑制しつつ、ファームウェアを更新できる無線通信システム、無線通信方法、中継局、及び無線通信プログラムを提供することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to provide a wireless communication system, a wireless communication method, a relay station, and a wireless communication program capable of updating firmware while suppressing the occurrence of radio wave interference.

実施の形態1に係る無線通信システムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the wireless communication system which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態2に係る無線通信システムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the wireless communication system which concerns on Embodiment 2. FIG. 実施の形態2に係る子局の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the slave station which concerns on Embodiment 2. 実施の形態2に係る中継局の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the relay station which concerns on Embodiment 2. 実施の形態2に係る親局の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the master station which concerns on Embodiment 2. 実施の形態2に係る無線通信システムの動作の一例を説明するシーケンスチャートである。It is a sequence chart explaining an example of the operation of the wireless communication system which concerns on Embodiment 2. FIG. 実施の形態2に係る無線通信システムの動作の一例を説明するシーケンスチャートである。It is a sequence chart explaining an example of the operation of the wireless communication system which concerns on Embodiment 2. FIG. 実施の形態2に係る無線通信システムの動作の一例を説明するシーケンスチャートである。It is a sequence chart explaining an example of the operation of the wireless communication system which concerns on Embodiment 2. FIG. 実施の形態2に係る無線通信システムの動作の一例を説明するシーケンスチャートである。It is a sequence chart explaining an example of the operation of the wireless communication system which concerns on Embodiment 2. FIG. 実施の形態2に係る無線通信システムの動作の一例を説明するシーケンスチャートである。It is a sequence chart explaining an example of the operation of the wireless communication system which concerns on Embodiment 2. FIG. 実施の形態2に係る無線通信システムの動作の一例を説明するシーケンスチャートである。It is a sequence chart explaining an example of the operation of the wireless communication system which concerns on Embodiment 2. FIG. 実施の形態2に係る無線通信システムの動作の一例を説明するシーケンスチャートである。It is a sequence chart explaining an example of the operation of the wireless communication system which concerns on Embodiment 2. FIG. 実施の形態2に係る無線通信システムのハードウェア構成例を示す図である。It is a figure which shows the hardware configuration example of the wireless communication system which concerns on Embodiment 2. FIG.

<実施の形態1>
以下、図1を参照して本発明の実施の形態1について説明する。
図1は、実施の形態1に係る無線通信システムの構成を示すブロック図である。図1に示すように、無線通信システム1は、サーバ60と、ネットワーク50と、親局30と、中継局20と、複数の子局10a〜10cと、を備える。
<Embodiment 1>
Hereinafter, Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a wireless communication system according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the wireless communication system 1 includes a server 60, a network 50, a master station 30, a relay station 20, and a plurality of slave stations 10a to 10c.

サーバ60は、複数の子局10a〜10cが測定したデータを、中継局20、親局30を介して受信する。親局30は、ネットワーク50を介してサーバ60と通信する。中継局20は、親局30と通信する。複数の子局10a〜10cは、前記中継局20と無線通信可能に接続されている。複数の子局10a〜10cは、データを測定して、当該データを中継局20及び親局30を介してサーバ60に送信する。 The server 60 receives the data measured by the plurality of slave stations 10a to 10c via the relay station 20 and the master station 30. The master station 30 communicates with the server 60 via the network 50. The relay station 20 communicates with the master station 30. The plurality of slave stations 10a to 10c are connected to the relay station 20 so as to be able to wirelessly communicate with each other. The plurality of slave stations 10a to 10c measure the data and transmit the data to the server 60 via the relay station 20 and the master station 30.

また中継局20は、複数の子局10a〜10cから送信されたデータを受信すると、更新ファームウェアの配信時刻であるFW配信時刻を当該子局に通知する。当該子局は、前記FW配信時刻に基づいて自身の起動時刻を設定し、前記起動時刻には起動状態となる。中継局20は、FW配信時刻になると、当該子局に更新ファームウェアを配信する。
本実施の形態にかかる無線通信システムによれば、電波干渉の発生を抑制しつつ、ファームウェアを更新することができる。
When the relay station 20 receives the data transmitted from the plurality of slave stations 10a to 10c, the relay station 20 notifies the slave station of the FW delivery time, which is the delivery time of the updated firmware. The slave station sets its own start time based on the FW distribution time, and is in the start state at the start time. The relay station 20 distributes the updated firmware to the slave station at the FW distribution time.
According to the wireless communication system according to the present embodiment, the firmware can be updated while suppressing the occurrence of radio wave interference.

<実施の形態2>
図2を用いて、本実施の形態2にかかる無線通信システムを説明する。図2は本実施の形態2に係る無線通信システム2の構成を示すブロック図である。本実施の形態では、LoRaにより通信を行い、かつ省電力なマルチホップ通信の環境下(例:特願2019−160883)において動作する無線通信システム2について説明を行う。
<Embodiment 2>
The wireless communication system according to the second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the wireless communication system 2 according to the second embodiment. In the present embodiment, a wireless communication system 2 that communicates by LoRa and operates in a power-saving multi-hop communication environment (example: Japanese Patent Application No. 2019-160883) will be described.

図2に示すように、無線通信システム2は、サーバ60と、ネットワーク50と、親局30と、配下に複数の子局10a〜10cを有する中継局20aと、配下に複数の子局10d〜10fを有する中継局20bと、制御PC70と、を備える。中継局20a、20bは、それぞれネットワーク40a、40bを構成している。 As shown in FIG. 2, the wireless communication system 2 includes a server 60, a network 50, a master station 30, a relay station 20a having a plurality of slave stations 10a to 10c under the control, and a plurality of slave stations 10d to subordinates. A relay station 20b having 10f and a control PC 70 are provided. The relay stations 20a and 20b form networks 40a and 40b, respectively.

複数の子局10a〜10f、中継局20a、20b及び親局30は、図2に示すようなマルチホップネットワークを構成している。中継局20aと親局30とは、通信を直接行うことが可能であるが、中継局20bは親局30と直接通信を行うことができないため、中継局20aを介して親局30との通信を行う。 The plurality of slave stations 10a to 10f, the relay stations 20a and 20b, and the master station 30 form a multi-hop network as shown in FIG. The relay station 20a and the master station 30 can directly communicate with each other, but since the relay station 20b cannot directly communicate with the master station 30, communication with the master station 30 via the relay station 20a. I do.

複数の子局10a〜10fは、データを測定することができる。複数の子局10a〜10fは、それぞれバッテリを有しており、当該バッテリによって動作する。複数の子局10a〜10c、10d〜10fは、それぞれ中継局20a、20bと無線通信が可能であり、測定したデータをそれぞれ中継局20a、20bに送信する。複数の子局10a〜10fは、通常はスリープモードにあり、データ測定、データ送信、更新FW配信等、起動が必要となる動作を行う間はスリープモードから復帰し、起動状態となるよう制御されている。 The plurality of slave stations 10a to 10f can measure data. Each of the plurality of slave stations 10a to 10f has a battery, and the plurality of slave stations 10a to 10f are operated by the battery. The plurality of slave stations 10a to 10c and 10d to 10f can wirelessly communicate with the relay stations 20a and 20b, respectively, and transmit the measured data to the relay stations 20a and 20b, respectively. The plurality of slave stations 10a to 10f are normally in the sleep mode, and are controlled so as to return from the sleep mode and enter the activated state while performing operations requiring activation such as data measurement, data transmission, and update FW distribution. ing.

複数の子局10a〜10fは、中継局20a、20bからFW配信時刻を通知されると、当該配信時刻に基づいて、自身の起動時刻を設定する。複数の子局10a〜10fは、設定した自身の起動時刻には起動状態となるよう制御されている。具体的には、複数の子局10a〜10fが、設定した起動時刻においてスリープモードにある場合は、スリープモードから復帰し起動状態となり、既に起動状態であればそのまま起動状態を維持する。 When the FW distribution time is notified from the relay stations 20a and 20b, the plurality of slave stations 10a to 10f set their own start time based on the distribution time. The plurality of slave stations 10a to 10f are controlled so as to be in the activated state at the set own activation time. Specifically, when the plurality of slave stations 10a to 10f are in the sleep mode at the set startup time, they return from the sleep mode and enter the activation state, and if they are already in the activation state, the activation state is maintained as it is.

中継局20aは、電源の供給が可能な場所に設置されており、当該電源によって動作する。中継局20aは、常に動作モードであり、スリープモードに移行しない。中継局20aは、複数の子局10a〜10cのそれぞれから受信したデータを、親局30に転送する。また中継局20aは、中継局20bと通信可能であり、中継局20bから受信したデータを親局30に転送する。
中継局20aは、複数の子局10a〜10cからデータを受信すると、FW配信時刻を当該子局に通知する。中継局20aは、FW配信時刻になると、当該子局に対し、更新FWを配信する。
The relay station 20a is installed in a place where power can be supplied, and operates by the power supply. The relay station 20a is always in the operation mode and does not shift to the sleep mode. The relay station 20a transfers the data received from each of the plurality of slave stations 10a to 10c to the master station 30. Further, the relay station 20a can communicate with the relay station 20b, and transfers the data received from the relay station 20b to the master station 30.
When the relay station 20a receives data from the plurality of slave stations 10a to 10c, the relay station 20a notifies the slave station of the FW distribution time. The relay station 20a distributes the updated FW to the slave station at the FW distribution time.

中継局20bは、中継局20aと通信可能であるが、親局30とは直接通信することができない。そのため、中継局20bは、複数の子局10d〜10fが測定したデータを、中継局20a及び親局30を介してサーバ60に送信する。
中継局20bのその他の構成は中継局20aと同様であるので説明を省略する。
The relay station 20b can communicate with the relay station 20a, but cannot directly communicate with the master station 30. Therefore, the relay station 20b transmits the data measured by the plurality of slave stations 10d to 10f to the server 60 via the relay station 20a and the master station 30.
Since the other configurations of the relay station 20b are the same as those of the relay station 20a, the description thereof will be omitted.

親局30は、電源の供給が可能な場所に設置されており、当該電源によって動作する。親局30は、常に動作モードであり、スリープモードに移行しない。親局30は、ネットワーク50を介してサーバ60と通信可能である。親局30は、中継局20aから受信したデータをサーバ60に転送する。 The master station 30 is installed in a place where power can be supplied, and operates by the power supply. The master station 30 is always in the operation mode and does not shift to the sleep mode. The master station 30 can communicate with the server 60 via the network 50. The master station 30 transfers the data received from the relay station 20a to the server 60.

サーバ60は、電源の供給が可能な場所に設置されており、当該電源によって動作する。サーバ60は、常に動作モードであり、スリープモードに移行しない。サーバ60は、複数の子局10a〜10fが測定したデータを、中継局20a、20b及び親局30を介して受信する。 The server 60 is installed in a place where power can be supplied, and operates by the power supply. The server 60 is always in the operating mode and does not enter the sleep mode. The server 60 receives the data measured by the plurality of slave stations 10a to 10f via the relay stations 20a and 20b and the master station 30.

制御PC70は、ユーザが操作可能なコンピュータである。制御PC70は、ネットワーク50を介してサーバ60及び親局30と通信可能である。ユーザが制御PC70を操作することにより、親局30に対して設定の変更等を指示することができる。 The control PC 70 is a computer that can be operated by the user. The control PC 70 can communicate with the server 60 and the master station 30 via the network 50. By operating the control PC 70, the user can instruct the master station 30 to change the settings or the like.

図3のブロック図を用いて、子局10の構成について説明する。複数の子局10a〜10fはそれぞれ同様の構成である。子局10は、制御部101、LoRa無線部102、メモリ103、計測部104及びRTC(Real Time Clock)105を備える。
制御部101は、LoRa無線部102、メモリ103、計測部104及びRTC105の動作を制御する。LoRa無線部102は、特定小電力無線等のLPWAによって、中継局20と無線通信を行う。具体的には、LoRa無線部102は、例えばLoRaによって無線通信を行うが、これに限定されない。計測部104は、水位や振動等のデータの計測を行う。メモリ103には、計測部104が計測したデータ及び中継局20から受信した情報等が保存される。RTC105は、子局10がスリープモードであっても動作する時計である。
The configuration of the slave station 10 will be described with reference to the block diagram of FIG. The plurality of slave stations 10a to 10f have the same configuration. The slave station 10 includes a control unit 101, a LoRa radio unit 102, a memory 103, a measurement unit 104, and an RTC (Real Time Clock) 105.
The control unit 101 controls the operations of the LoRa radio unit 102, the memory 103, the measurement unit 104, and the RTC 105. The LoRa radio unit 102 wirelessly communicates with the relay station 20 by LPWA such as a specific low power radio. Specifically, the LoRa wireless unit 102 performs wireless communication by, for example, LoRa, but is not limited to this. The measuring unit 104 measures data such as water level and vibration. The memory 103 stores the data measured by the measuring unit 104 and the information received from the relay station 20. The RTC 105 is a clock that operates even when the slave station 10 is in the sleep mode.

図4のブロック図を用いて、中継局20の構成について説明する。中継局20a、20bはそれぞれ同様の構成である。中継局20は、制御部201、LoRa無線部202、メモリ203及びRTC204を備える。
制御部201は、LoRa無線部202、メモリ203及びRTC204の動作を制御する。LoRa無線部202は、配下の子局10及び親局30との無線通信を行う。ただし、本実施の形態において、中継局20bは親局30との直接の通信は行わない。LoRa無線部202は、特定小電力無線等のLPWAによって、無線通信を行う。具体的には、LoRa無線部202は、例えばLoRaによって、無線通信を行うが、これに限定されない。メモリ203には、配下の子局10から受信したデータ及び親局30から受信した情報等が保存される。RTC204は、中継局20内において現在時刻を刻む時計である。
The configuration of the relay station 20 will be described with reference to the block diagram of FIG. The relay stations 20a and 20b have the same configuration, respectively. The relay station 20 includes a control unit 201, a LoRa radio unit 202, a memory 203, and an RTC 204.
The control unit 201 controls the operations of the LoRa radio unit 202, the memory 203, and the RTC 204. The LoRa radio unit 202 performs wireless communication with the subordinate slave station 10 and the master station 30. However, in the present embodiment, the relay station 20b does not directly communicate with the master station 30. The LoRa radio unit 202 performs wireless communication by LPWA such as a specific low power radio. Specifically, the LoRa wireless unit 202 performs wireless communication by, for example, LoRa, but is not limited to this. The memory 203 stores data received from the subordinate slave station 10 and information received from the master station 30. The RTC204 is a clock that keeps track of the current time in the relay station 20.

図5のブロック図を用いて、親局30の構成について説明する。親局30は、制御部301、LoRa無線部302、メモリ303、WLAN部304及びRTC305を備える。
制御部301は、LoRa無線部302、メモリ303、WLAN部304、及びRTC305の動作を制御する。LoRa無線部302は、特定小電力無線等のLPWAによって、中継局20aとの無線通信を行う。具体的には、LoRa無線部302は、例えばLoRaによって無線通信を行うが、これに限定されない。メモリ303には、中継局20aから受信したデータが保存される。WLAN部304は、ネットワーク50を介して中継局20aから受信したデータをサーバ60に転送する。WLAN部304とサーバ60との通信方法は、特に限定されず、有線通信であってもよいし、無線通信であってもよい。WLAN部304とサーバ60との通信方法は、例えば、無線LANであってもよいし、LTE(Long Term Evolution)であってもよい。RTC305は、親局30内において現在時刻を刻む時計である。
The configuration of the master station 30 will be described with reference to the block diagram of FIG. The master station 30 includes a control unit 301, a LoRa radio unit 302, a memory 303, a WLAN unit 304, and an RTC 305.
The control unit 301 controls the operations of the LoRa radio unit 302, the memory 303, the WLAN unit 304, and the RTC 305. The LoRa radio unit 302 performs wireless communication with the relay station 20a by LPWA such as a specific low power radio. Specifically, the LoRa wireless unit 302 performs wireless communication by, for example, LoRa, but is not limited to this. The data received from the relay station 20a is stored in the memory 303. The WLAN unit 304 transfers the data received from the relay station 20a via the network 50 to the server 60. The communication method between the WLAN unit 304 and the server 60 is not particularly limited, and may be wired communication or wireless communication. The communication method between the WLAN unit 304 and the server 60 may be, for example, a wireless LAN or LTE (Long Term Evolution). The RTC305 is a clock that keeps track of the current time in the master station 30.

続いて、本実施の形態に係る無線通信システム2において、ネットワーク上の制御PC70から親局30、中継局20a、20b及び複数の子局10a〜10fに対し、FWの更新を遠隔で実施する方法を説明する。ここで、親局30、中継局20a、20b及び複数の子局10a〜10fは同一のFWが使用され、FW上で設定されるパラメータにより各端末の動作を行っているものとする。 Subsequently, in the wireless communication system 2 according to the present embodiment, a method of remotely updating the FW from the control PC 70 on the network to the master station 30, the relay stations 20a and 20b, and the plurality of slave stations 10a to 10f. Will be explained. Here, it is assumed that the same FW is used for the master station 30, the relay stations 20a and 20b, and the plurality of slave stations 10a to 10f, and each terminal is operated according to the parameters set on the FW.

初めに、FW配信時刻の設定方法について、概要を説明する。ユーザは制御PC70から、XMODEM等のバイナリ転送プロトコルにより、サーバ60に更新FWを送信し、サーバ60は親局30に更新FWを送信する。更新FWの受信に成功した親局30は、自身のFWの更新を行う。なお、PC70から親局30に更新FWを送信してもよい。 First, an outline of how to set the FW delivery time will be described. The user transmits the update FW from the control PC 70 to the server 60 by a binary transfer protocol such as XMODEM, and the server 60 transmits the update FW to the master station 30. The master station 30 that succeeds in receiving the update FW updates its own FW. The update FW may be transmitted from the PC 70 to the master station 30.

次に、サーバ60から、FW配信端末にFW配信時刻の設定を行う。FW配信端末とは、FWを配信する側の端末であり、親局30、中継局20a又は20bである。図2のような複数の中継局グループが存在するエリアでは、子局の測定データ送信が、他の親局や中継局グループのFW配信の妨げになることを防ぐため、FW配信時刻は、他のグループのFW配信中に配下の子局がデータ送信を行わないよう、設定する必要がある。FW配信時刻の設定がされたFW配信端末は、FW受信端末に対してFW配信時刻の通知を行う。FW受信端末とは、FWを受信する側の端末であり、中継局20a、20b又は複数の子局10a〜10fである。 Next, the server 60 sets the FW distribution time to the FW distribution terminal. The FW distribution terminal is a terminal on the side of distributing the FW, and is a master station 30, a relay station 20a or 20b. In an area where a plurality of relay station groups exist as shown in FIG. 2, the FW distribution time is set to be different in order to prevent the measurement data transmission of the slave station from interfering with the FW distribution of other master stations or relay station groups. It is necessary to set so that the subordinate slave station does not transmit data during the FW distribution of the group. The FW distribution terminal for which the FW distribution time is set notifies the FW reception terminal of the FW distribution time. The FW receiving terminal is a terminal on the side of receiving the FW, and is a relay station 20a, 20b or a plurality of slave stations 10a to 10f.

次に、図6から図8に示したシーケンスチャートに沿って、FW配信時刻の設定方法について、詳細に説明する。 Next, a method of setting the FW delivery time will be described in detail with reference to the sequence charts shown in FIGS. 6 to 8.

親局30のFW更新完了(ステップS101)後、サーバ60から、FWを配信する時刻の転送をFW配信端末に対して行う。中継局20aに対するFW配信端末は親局30であり、中継局20bに対するFW配信端末は中継局20aである。 After the FW update of the master station 30 is completed (step S101), the server 60 transfers the time for distributing the FW to the FW distribution terminal. The FW distribution terminal for the relay station 20a is the master station 30, and the FW distribution terminal for the relay station 20b is the relay station 20a.

サーバ60から中継局20aへFWを配信する時刻設定の通知(ステップS102)を受けた親局30は、LoRa無線部302で中継局20aにFW配信時刻の通知を行う(ステップS103)。また、サーバ60から親局30を経由して(ステップS104)、FWを配信する時刻設定を受けた中継局20aは(ステップS105)、FW配信時刻の通知を配下にいる中継局20b(ステップS106)、子局10a〜10cに対して行う(ステップS111、S114、S117)。 Upon receiving the notification of the time setting for distributing the FW from the server 60 to the relay station 20a (step S102), the master station 30 notifies the relay station 20a of the FW distribution time by the LoRa radio unit 302 (step S103). Further, the relay station 20a that has received the time setting for distributing the FW from the server 60 via the master station 30 (step S104) (step S105) is the relay station 20b (step S106) that is subordinate to the notification of the FW distribution time. ), For slave stations 10a to 10c (steps S111, S114, S117).

子局10a〜10cは、測定データの転送時(ステップS110、S113、S116)以外はスリープモードであるため、子局10a〜10cに対するFW配信時刻の通知は、子局10a〜10cが送信した測定データに対して受信成功を通知するACK(acknowledgement)に付加して、LoRa無線部202で送信する。これにより、上位側は子局の起動時間を意識することなくFWの更新をすることができる。 Since the slave stations 10a to 10c are in the sleep mode except when the measurement data is transferred (steps S110, S113, S116), the notification of the FW distribution time to the slave stations 10a to 10c is the measurement transmitted by the slave stations 10a to 10c. The data is transmitted by the LoRa radio unit 202 in addition to the ACK (acknowledgement) for notifying the success of reception. As a result, the upper side can update the FW without being aware of the activation time of the slave station.

その後、子局10a〜10cは、FW配信時刻の受信に成功すると、LoRa無線部102、計測部104への電源供給を停止する。子局10a〜10cは、RTC105から現在時刻を読み出すと、RTC105のアラームに現在時刻にFW配信時刻までのインターバル時間を加算した値を設定し、制御部101を省電力モードにしてスリープモードに移行する(ステップS112、S115、S118)。 After that, when the slave stations 10a to 10c succeed in receiving the FW distribution time, the slave stations 10a to 10c stop supplying power to the LoRa radio unit 102 and the measurement unit 104. When the slave stations 10a to 10c read the current time from the RTC 105, they set a value obtained by adding the interval time to the FW distribution time to the alarm of the RTC 105, set the control unit 101 to the power saving mode, and shift to the sleep mode. (Steps S112, S115, S118).

また、同様にサーバ60から親局30(ステップS107)、中継局20a(ステップS108)を経由して、FWを配信する時刻設定を受けた中継局20bは(ステップS109)、FW配信時刻の通知を配下にいる子局10d〜10fに対して行う。中継局20bから子局10d〜10fに対するFW配信時刻の通知も同様に、子局10d〜10fが送信した測定データ(ステップS119、S122、S125)の受信成功のACKに付加して、LoRa無線部202で送信する(ステップS120、S123、S126)。 Similarly, the relay station 20b (step S109), which has received the time setting for distributing the FW from the server 60 via the master station 30 (step S107) and the relay station 20a (step S108), notifies the FW distribution time. Is performed for the subordinate stations 10d to 10f. Similarly, the notification of the FW distribution time from the relay station 20b to the slave stations 10d to 10f is added to the ACK of the successful reception of the measurement data (steps S119, S122, S125) transmitted by the slave stations 10d to 10f, and the LoRa radio unit. It is transmitted in 202 (steps S120, S123, S126).

その後、子局10d〜10fは、FW配信時刻の受信に成功すると、LoRa無線部102、計測部104への電源供給を停止する。子局10d〜10fは、RTC105から現在時刻を読み出すと、RTC105のアラームに現在時刻にFW配信時刻までのインターバル時間を加算した値を設定し、制御部101を省電力モードにしてスリープモードに移行する(ステップS121、S124、S127)。 After that, when the slave stations 10d to 10f succeed in receiving the FW distribution time, the slave stations 10d to 10f stop supplying power to the LoRa radio unit 102 and the measurement unit 104. When the slave stations 10d to 10f read the current time from the RTC 105, they set a value obtained by adding the interval time to the FW distribution time to the alarm of the RTC 105, set the control unit 101 to the power saving mode, and shift to the sleep mode. (Steps S121, S124, S127).

続いて、更新FWの配信について、概要を説明する。親局30の配下にいる中継局20a、20b及び子局10a〜10fにFW配信時刻の通知が完了した後、FWの配信を行う。FW配信端末は、設定されたFW配信時刻になると、FWを直下のFW受信端末にブロードキャスト配信する。複数のFW受信端末に対して一斉にFW配信を行うことで、FW配信を1台ずつ行う場合より短時間でFW配信を行うことができる。 Next, the outline of the distribution of the updated FW will be described. After the notification of the FW distribution time is completed to the relay stations 20a and 20b and the slave stations 10a to 10f under the control of the master station 30, the FW is distributed. When the set FW distribution time is reached, the FW distribution terminal broadcasts the FW to the FW receiving terminal directly underneath. By simultaneously performing FW distribution to a plurality of FW receiving terminals, FW distribution can be performed in a shorter time than when FW distribution is performed one by one.

LoRa通信システムで送信できるデータ量は、一般的なFWのデータサイズに比べて小さいため、FW配信端末は、FWを複数のデータブロックに分割して送信する。FW配信端末は、FWのデータブロックに、データブロックのメモリ上の先頭アドレスを付与するため、FW受信端末はこのアドレスを受信毎に記憶しておくことで、通信失敗によるデータロストが発生したか否かを確認することができる。FW配信端末は、FWのブロードキャスト配信完了後、FW受信端末に対し1台ずつ、FW配信成功確認を行う。FW受信端末の1台ずつにFW配信成功確認を行うことで、サーバ60において各FW受信端末のFW配信の成功を確認することができる。また、FW受信端末が一斉にACKやNAK(negative-acknowledgement)を返信して、FW配信端末のACKの受信の妨げとなることを防ぐことができる。 Since the amount of data that can be transmitted by the LoRa communication system is smaller than the data size of a general FW, the FW distribution terminal divides the FW into a plurality of data blocks and transmits the FW. Since the FW distribution terminal assigns the start address on the memory of the data block to the FW data block, the FW receiving terminal stores this address for each reception, so that data loss due to a communication failure has occurred. You can check if it is not. After the FW broadcast distribution is completed, the FW distribution terminal confirms the success of the FW distribution one by one to the FW receiving terminal. By confirming the success of FW distribution for each FW receiving terminal, it is possible to confirm the success of FW distribution of each FW receiving terminal on the server 60. Further, it is possible to prevent the FW receiving terminal from simultaneously returning ACK and NAK (negative-acknowledgement) to interfere with the reception of ACK by the FW distribution terminal.

FW配信成功確認を受けたFW受信端末は、データブロックに抜けがある場合、FW配信端末に対して受信に失敗したデータブロックの再送要求を行う。これを受けたFW配信端末は、指定された装置IDのFW受信端末に対して要求されたデータブロックを送信する。 When the FW receiving terminal receives the confirmation of successful FW distribution, if there is a missing data block, the FW receiving terminal requests the FW distribution terminal to resend the data block whose reception has failed. Upon receiving this, the FW distribution terminal transmits the requested data block to the FW receiving terminal having the specified device ID.

FW受信端末は、全てのデータブロックの受信が完了した場合、FW配信処理完了通知を上位のFW配信端末に通知し、その通知を受けたFW配信端末は、当該FW受信端末のFW配信が完了したことをサーバ60に通知する。FW配信端末は、FW受信端末からのFW配信処理完了通知に対して、受信成功のACKに配信FW適用メッセージを付与して送信する。このメッセージを受けた全てのFWデータの受信に成功したFW受信端末は、受信したFWにより更新を行う。FW更新を行ったFW受信端末は、FW更新完了後にリブートし、特願2019−160883で説明されている親局探索を行う。親局探索完了後、子局は現在時刻にインターバル時間を加えた値を初回起動時刻としてRTC105のアラームに設定し、スリープモードへ移行する。 When the reception of all the data blocks is completed, the FW receiving terminal notifies the upper FW distribution terminal of the FW distribution processing completion notification, and the FW distribution terminal receiving the notification completes the FW distribution of the FW receiving terminal. Notify the server 60 of the fact. The FW distribution terminal transmits the FW distribution processing completion notification from the FW reception terminal by adding a distribution FW application message to the ACK of successful reception. The FW receiving terminal that succeeds in receiving all the FW data that received this message updates with the received FW. The FW receiving terminal that has performed the FW update reboots after the FW update is completed, and performs the master station search described in Japanese Patent Application No. 2019-160883. After the master station search is completed, the slave station sets the value obtained by adding the interval time to the current time as the first activation time in the alarm of RTC105, and shifts to the sleep mode.

次に、図9から図12のシーケンスチャートに沿って、FWの配信方法について詳細に説明する。親局30は、初めに中継局20aのFW更新を実施するため、LoRa無線部302で中継局20aに対し、分割したFWのデータブロックに、データブロックのメモリ上の先頭アドレスを付加して配信する(ステップS201)。LoRa無線部202でFWデータを受信した中継局20aは、メモリ203に受信データを保存する。 Next, the FW distribution method will be described in detail with reference to the sequence charts of FIGS. 9 to 12. In order to first update the FW of the relay station 20a, the master station 30 distributes the data block of the divided FW to the data block of the divided FW by adding the start address on the memory of the data block to the relay station 20a by the LoRa radio unit 302. (Step S201). The relay station 20a that has received the FW data in the LoRa radio unit 202 stores the received data in the memory 203.

親局30は全てのデータブロックの配信完了後、中継局20aにFWデータの配信成功確認を行う(ステップS208)。中継局20aは、受信したデータブロックのメモリ上の先頭アドレスを参照し、欠損しているデータブロックが無いかを確認する。全てのデータの受信に成功した中継局20aは、親局30を介して(ステップS209)、サーバ60に対しFW配信処理完了通知を行う(ステップS210)。 After the distribution of all the data blocks is completed, the master station 30 confirms the success of distribution of the FW data to the relay station 20a (step S208). The relay station 20a refers to the start address in the memory of the received data block and confirms whether or not there is a missing data block. The relay station 20a, which has succeeded in receiving all the data, notifies the server 60 of the completion of the FW distribution process via the master station 30 (step S209) (step S210).

FWデータの受信に失敗した場合、中継局20aは、受信に失敗したデータブロックの再送要求を行う。これを受けた親局30は、指定された中継局20aに要求されたデータブロックを送信する。全ての欠損データブロックの受信が完了すると、中継局20aは、親局30を経由してサーバ60にFW配信処理完了通知を行う。中継局20aからFW配信処理完了通知を受けた親局30は、受信成功のACKにFW配信適用メッセージを付与して中継局20aに通知する(ステップS211)。この通知を受けた中継局20aは、FWの更新を開始する。更新に成功した中継局20aは、リブートし、起動完了後に親局探索を行う(ステップS212)。 When the reception of the FW data fails, the relay station 20a requests the retransmission of the data block that failed to be received. Upon receiving this, the master station 30 transmits the requested data block to the designated relay station 20a. When the reception of all the missing data blocks is completed, the relay station 20a notifies the server 60 of the completion of the FW distribution process via the master station 30. Upon receiving the FW distribution processing completion notification from the relay station 20a, the master station 30 adds a FW distribution application message to the ACK of successful reception and notifies the relay station 20a (step S211). Upon receiving this notification, the relay station 20a starts updating the FW. The relay station 20a that succeeds in updating reboots and searches for a master station after the startup is completed (step S212).

続いて、中継局20aは、配下の中継局20b、子局10a〜10cに対してLoRa無線部202でFWをブロードキャスト配信する。まず、スリープ状態にある子局10a〜10cは(ステップS202〜S204)、中継局20aのFW配信時刻になると、中継局20aのFW配信時刻に設定したRTC105のアラーム割り込みで、スリープモードを解除し、起動してFWの待ち受け状態となる(ステップS213〜S215)。 Subsequently, the relay station 20a broadcasts the FW to the subordinate relay stations 20b and slave stations 10a to 10c by the LoRa radio unit 202. First, the slave stations 10a to 10c in the sleep state (steps S202 to S204) cancel the sleep mode by the alarm interrupt of the RTC105 set at the FW distribution time of the relay station 20a when the FW distribution time of the relay station 20a is reached. , It starts and enters the standby state of FW (steps S213 to S215).

次に、親局30が中継局20aにFW配信したときと同様に、中継局20aは、自身の分割したFWのデータブロックに、データブロックのメモリ上の先頭アドレスを付加して、ブロードキャスト配信する(ステップS216〜S219)。LoRa無線部202でFWデータを受信した中継局20bは、メモリ203に受信データを保存する。また、LoRa無線部102でFWデータを受信した子局10a〜10cは、メモリ103に受信データを保存する。 Next, the relay station 20a adds the start address on the memory of the data block to the data block of the FW divided by the relay station 20a and broadcasts the data block in the same manner as when the master station 30 distributes the FW to the relay station 20a. (Steps S216 to S219). The relay station 20b that has received the FW data in the LoRa radio unit 202 stores the received data in the memory 203. Further, the slave stations 10a to 10c that have received the FW data by the LoRa radio unit 102 store the received data in the memory 103.

中継局20aは、全てのFWブロックのブロードキャスト配信完了後、中継局20b(ステップS241)、子局10a〜10c(ステップS220、S227、S234)にユニキャストでFW配信成功確認を行う。中継局20b、子局10a〜10cは、受信したデータブロックのメモリ上の先頭アドレスを参照し、欠損しているデータブロックが無いかを確認する。
全てのFWデータの受信に成功した中継局20b、子局10a〜10cは、中継局20a、親局30を介してサーバ60にFW配信処理完了通知を行う(ステップS242〜S244、S221〜S223、S228〜S230、S235〜S237)。
After the broadcast distribution of all the FW blocks is completed, the relay station 20a unicasts the relay station 20b (step S241) and the slave stations 10a to 10c (steps S220, S227, S234) to confirm the success of the FW distribution. The relay station 20b and the slave stations 10a to 10c refer to the start address in the memory of the received data block and confirm whether or not there is a missing data block.
The relay stations 20b and slave stations 10a to 10c that have succeeded in receiving all the FW data notify the server 60 of the completion of the FW distribution process via the relay stations 20a and the master station 30 (steps S242 to S244, S221 to S223, S228 to S230, S235 to S237).

FWデータの受信に失敗した場合、中継局20b、子局10a〜10cは、受信に失敗したデータブロックの再送要求を行う。これを受けた中継局20aは、指定された装置ID(中継局20b、子局10a〜10cの内)に要求されたデータブロックを送信する。全ての欠損データブロック受信が完了すると、中継局20b、子局10a〜10cは中継局20a、親局30を経由してサーバ60にFW配信処理完了通知を行う。 When the reception of the FW data fails, the relay station 20b and the slave stations 10a to 10c make a request to retransmit the data block whose reception has failed. Upon receiving this, the relay station 20a transmits the requested data block to the designated device ID (among the relay station 20b and the slave stations 10a to 10c). When the reception of all the missing data blocks is completed, the relay station 20b and the slave stations 10a to 10c notify the server 60 of the completion of the FW distribution process via the relay station 20a and the master station 30.

FW配信処理完了通知に対して、中継局20aは、受信成功のACKにFW配信適用メッセージを付与してユニキャストで中継局20b(ステップS245)、子局10a〜10c(ステップS224、S231、S238)に通知する。FW配信適用メッセージを受けた中継局20bは、受信したFWにより更新を行う。更新に成功した中継局20bは、リブートし、起動完了後に親局探索を行う(ステップS246)。 In response to the FW distribution processing completion notification, the relay station 20a adds a FW distribution application message to the ACK of the successful reception, and unicasts the relay station 20b (step S245) and the slave stations 10a to 10c (steps S224, S231, S238). ). The relay station 20b that has received the FW distribution application message updates with the received FW. The relay station 20b that succeeds in updating reboots and searches for a master station after the startup is completed (step S246).

続いて、FW配信適用メッセージを受けた子局10a〜10cも受信したFWで更新を行う。更新に成功した子局10a〜10cは、リブートし、親局探索を行う(ステップS225、S232、S239)。親局探索完了後、子局10a〜10cは、中継局20aから受信した次回起動時刻をRTC105のアラームに設定し、スリープモードへ移行する(ステップS226、S233、S240)。 Subsequently, the slave stations 10a to 10c that received the FW distribution application message also update with the received FW. The slave stations 10a to 10c that have been successfully updated reboot and search for a master station (steps S225, S232, and S239). After the master station search is completed, the slave stations 10a to 10c set the next activation time received from the relay station 20a as the alarm of the RTC105, and shift to the sleep mode (steps S226, S233, S240).

続いて、中継局20bが配下の子局10d〜10fに対し、LoRa無線部202よりFWをブロードキャスト配信する。まず、スリープ状態にある子局10d〜10fは(ステップS205〜S207)、中継局20bのFW配信時刻になると、中継局20bのFW配信時刻に設定したRTC105のアラーム割り込みで、スリープモードを解除し、起動してFWの待ち受け状態となる(ステップS247〜S249)。 Subsequently, the relay station 20b broadcasts the FW from the LoRa radio unit 202 to the subordinate slave stations 10d to 10f. First, the slave stations 10d to 10f in the sleep state (steps S205 to S207) cancel the sleep mode by the alarm interrupt of the RTC105 set at the FW distribution time of the relay station 20b when the FW distribution time of the relay station 20b is reached. , It starts and enters the standby state of FW (steps S247 to S249).

次に、中継局20bは、自身の分割したFWのデータブロックにデータブロックのメモリ上の先頭アドレスを付加して、ブロードキャスト配信を行う(ステップS250〜S252)。LoRa無線部102でFWデータを受信した子局10d〜10fは、メモリ103に受信データを保存する。 Next, the relay station 20b adds the start address on the memory of the data block to the data block of the FW divided by itself, and performs broadcast distribution (steps S250 to S252). The slave stations 10d to 10f that have received the FW data by the LoRa radio unit 102 store the received data in the memory 103.

中継局20bは、全てのFWブロックのブロードキャスト配信完了後、子局10d〜10fにユニキャストでFW配信成功確認を行う(ステップS253、S261、ステップS269)。子局10d〜10fは、受信したデータブロックのメモリ上の先頭アドレスを参照し、欠損しているデータブロックが無いかを確認する。
全てのFWデータの受信に成功した子局10d〜10fは中継局20b、中継局20a、親局30を介してサーバ60にFW配信処理完了通知を行う(ステップS254〜S257、S262〜S265、S270〜S273)。
After the broadcast distribution of all the FW blocks is completed, the relay station 20b unicasts the slave stations 10d to 10f to confirm the success of the FW distribution (steps S253, S261, and step S269). The slave stations 10d to 10f refer to the start address in the memory of the received data block and confirm whether or not there is a missing data block.
The slave stations 10d to 10f that have succeeded in receiving all the FW data notify the server 60 of the completion of the FW distribution process via the relay station 20b, the relay station 20a, and the master station 30 (steps S254 to S257, S262 to S265, S270). ~ S273).

FWデータの受信に失敗した場合、子局10d〜10fは、受信に失敗したデータブロックの再送要求を行う。これを受けた中継局20bは、指定された装置ID(子局10d〜10fの内)に要求されたデータブロックを送信する。全ての欠損データブロック受信が完了すると、子局10d〜10fは中継局20b、中継局20a、親局30を経由してサーバ60にFW配信処理完了通知を行う。 When the reception of the FW data fails, the slave stations 10d to 10f make a request to retransmit the data block whose reception has failed. Upon receiving this, the relay station 20b transmits the requested data block to the designated device ID (among the slave stations 10d to 10f). When all the missing data blocks have been received, the slave stations 10d to 10f notify the server 60 of the completion of the FW distribution process via the relay station 20b, the relay station 20a, and the master station 30.

FW配信処理完了通知に対し、中継局20bは、受信成功のACKにFW配信適用メッセージを付与してユニキャストで子局10d〜10fに通知する(ステップS258、S266、S274)。FW配信適用メッセージを受けた子局10d〜10fは、受信したFWにより更新を行う。更新に成功した子局10d〜10fは、リブートし、親局探索を行う(ステップS259、S267、S275)。 In response to the FW distribution processing completion notification, the relay station 20b adds a FW distribution application message to the ACK of the successful reception and notifies the slave stations 10d to 10f by unicast (steps S258, S266, S274). The slave stations 10d to 10f that received the FW distribution application message update by the received FW. The slave stations 10d to 10f that have been successfully updated are rebooted and the master station search is performed (steps S259, S267, S275).

親局探索完了後、子局10d〜10fは、中継局20bから受信した次回起動時刻をRTC105のアラームに設定し、スリープモードへ移行する(ステップS260、S268、S276)。 After the master station search is completed, the slave stations 10d to 10f set the next activation time received from the relay station 20b as the alarm of the RTC105, and shift to the sleep mode (steps S260, S268, S276).

以上、説明したように、本実施の形態に係る無線通信システムによれば、電波干渉の発生を抑制しつつ、ファームウェアを一斉配信し、更新することができる。 As described above, according to the wireless communication system according to the present embodiment, the firmware can be simultaneously distributed and updated while suppressing the occurrence of radio wave interference.

また、本実施の形態に係る無線通信方法によれば、更新ファームウェアの提供側の通信局が、複数の子局のそれぞれにおいて測定されたデータを受信すると、更新ファームウェアの配信時刻であるFW配信時刻を当該子局に通知するステップと、当該子局が、前記FW配信時刻に基づいて自身の起動時刻を設定し、前記起動時刻には起動状態とするステップと、前記通信局が、前記FW配信時刻になると、当該子局に前記更新ファームウェアを配信するステップと、を備えるので、電波干渉の発生を抑制しつつ、ファームウェアを更新することができる。 Further, according to the wireless communication method according to the present embodiment, when the communication station on the update firmware provider side receives the data measured by each of the plurality of slave stations, the FW distribution time which is the distribution time of the update firmware. The step of notifying the slave station of the above, the step of the slave station setting its own startup time based on the FW distribution time, and the step of setting the activation state at the startup time, and the communication station performing the FW distribution. When the time comes, the step of distributing the updated firmware to the slave station is provided, so that the firmware can be updated while suppressing the occurrence of radio interference.

さらに、本実施の形態に係る中継局によれば、複数の子局のそれぞれにおいて測定されたデータを受信し、サーバに対して送信し、前記複数の子局から送信された前記データを受信すると、更新ファームウェアの配信時刻であるFW配信時刻を当該子局に通知する通知手段と、前記FW配信時刻になると、当該子局に前記更新ファームウェアを配信する配信手段と、を備えるので、電波干渉の発生を抑制しつつ、ファームウェアを更新することができる。 Further, according to the relay station according to the present embodiment, when the data measured by each of the plurality of slave stations is received, transmitted to the server, and the data transmitted from the plurality of slave stations is received. , A notification means for notifying the slave station of the FW distribution time, which is the distribution time of the updated firmware, and a distribution means for distributing the updated firmware to the slave station at the FW distribution time. The firmware can be updated while suppressing the occurrence.

<ハードウェアの構成例>
図13は、無線通信処理を実現するためのハードウェア構成例を示すブロック図である。当該ハードウェア構成は、プロセッサ401とメモリ402を備えている。
<Hardware configuration example>
FIG. 13 is a block diagram showing an example of a hardware configuration for realizing wireless communication processing. The hardware configuration includes a processor 401 and a memory 402.

プロセッサ401は、メモリ402からコンピュータプログラム(無線通信プログラム)を読み出して実行することで、上述の実施の形態においてシーケンスチャートを用いて説明された無線通信システム2の処理を行う。ここで、無線通信プログラムは、更新ファームウェアの提供側の通信局が、複数の子局のそれぞれにおいて測定されたデータを受信すると、更新ファームウェアの配信時刻であるFW配信時刻を当該子局に通知するステップと、当該子局が、前記FW配信時刻に基づいて自身の起動時刻を設定し、前記起動時刻には起動状態とするステップと、前記通信局が、前記FW配信時刻になると、当該子局に前記更新ファームウェアを配信するステップとを、中継局を構成するコンピュータに実行させるものである。 The processor 401 reads a computer program (wireless communication program) from the memory 402 and executes it to perform the processing of the wireless communication system 2 described using the sequence chart in the above-described embodiment. Here, the wireless communication program notifies the slave station of the FW delivery time, which is the delivery time of the update firmware, when the communication station on the update firmware provider side receives the data measured by each of the plurality of slave stations. A step, a step in which the slave station sets its own start time based on the FW delivery time, and the start time is set to the start state, and a step in which the communication station reaches the FW delivery time, the slave station Is to have the computer constituting the relay station execute the step of distributing the updated firmware.

プロセッサ401は、例えば、マイクロプロセッサ、MPU(Micro Processing Unit)、又はCPU(Central Processing Unit)であってもよい。プロセッサ401は、複数のプロセッサを含んでもよい。 The processor 401 may be, for example, a microprocessor, an MPU (Micro Processing Unit), or a CPU (Central Processing Unit). Processor 401 may include a plurality of processors.

メモリ402は、揮発性メモリ及び不揮発性メモリの組み合わせによって構成される。メモリ402は、プロセッサ401から離れて配置されたストレージを含んでもよい。この場合、プロセッサ401は、図示されていないI/Oインタフェースを介してメモリ402にアクセスしてもよい。 The memory 402 is composed of a combination of a volatile memory and a non-volatile memory. The memory 402 may include storage located away from the processor 401. In this case, the processor 401 may access the memory 402 via an I / O interface (not shown).

図13の例では、メモリ402は、ソフトウェアモジュール群を格納するために使用される。プロセッサ401は、これらのソフトウェアモジュール群をメモリ402から読み出して実行することで、上述の実施の形態において説明された無線通信システム2の処理を行うことができる。 In the example of FIG. 13, the memory 402 is used to store the software module group. By reading these software modules from the memory 402 and executing the processor 401, the processor 401 can perform the processing of the wireless communication system 2 described in the above-described embodiment.

プロセッサの各々は、図面を用いて説明されたアルゴリズムをコンピュータ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実行する。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。 Each of the processors executes one or more programs containing instructions for causing the computer to perform the algorithms described using the drawings. This program can be stored and supplied to a computer using various types of non-transitory computer readable medium. Non-transitory computer-readable media include various types of tangible storage media. Examples of non-temporary computer-readable media include magnetic recording media (eg flexible disks, magnetic tapes, hard disk drives), magneto-optical recording media (eg magneto-optical disks), Compact Disc Read Only Memory (CD-ROM), CD- Includes R, CD-R / W, semiconductor memory (eg, mask ROM, Programmable ROM (PROM), Erasable PROM (EPROM), flash ROM, Random Access Memory (RAM)). The program may also be supplied to the computer by various types of transient computer readable medium. Examples of temporary computer-readable media include electrical, optical, and electromagnetic waves. The temporary computer-readable medium can supply the program to the computer via a wired communication path such as an electric wire and an optical fiber, or a wireless communication path.

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、上述の例では特願2019−160883の通信システムを用いて本発明を説明したが、この形態に限らず、LPWA等の無線通信システムに適用することが可能である。
また、上述の例ではFWの配信をブロードキャストにより行ったが、この形態に限らず、ユニキャストやマルチキャストにより行ってもよい。また、一部の子局へはユニキャスト、他の子局へはマルチキャスト、というように、異なった配信方法が混在してもよい。
The present invention is not limited to the above embodiment, and can be appropriately modified without departing from the spirit. For example, in the above example, the present invention has been described using the communication system of Japanese Patent Application No. 2019-160883, but the present invention is not limited to this form, and can be applied to a wireless communication system such as LPWA.
Further, in the above example, the FW is delivered by broadcasting, but the present invention is not limited to this form, and may be performed by unicast or multicast. In addition, different distribution methods may be mixed, such as unicast to some slave stations and multicast to other slave stations.

1、2 無線通信システム
10、10a〜10f 子局
20、20a、20b 中継局
30 親局
40a、40b、50 ネットワーク
60 サーバ
70 制御PC
101、201、301 制御部
102、202、302 LoRa無線部
103、203、303 メモリ
104 計測部
105、204、305 RTC
304 WLAN部
401 プロセッサ
402 メモリ
1, 2 Wireless communication system 10, 10a-10f Slave station 20, 20a, 20b Relay station 30 Master station 40a, 40b, 50 Network 60 Server 70 Control PC
101, 201, 301 Control unit 102, 202, 302 LoRa wireless unit 103, 203, 303 Memory 104 Measuring unit 105, 204, 305 RTC
304 WLAN section 401 processor 402 memory

Claims (9)

サーバと、
ネットワークを介して前記サーバと通信する親局と、
前記親局と通信する中継局と、
前記中継局と無線通信可能に接続され、データを測定して、当該データを前記中継局及び前記親局を介して前記サーバに送信する複数の子局と、
を備え、
前記中継局は、前記複数の子局から送信された前記データを受信すると、更新ファームウェアの配信時刻であるFW配信時刻を当該子局に通知し、
当該子局は、前記FW配信時刻に基づいて自身の起動時刻を設定し、前記起動時刻には起動状態となり、
前記中継局は、前記FW配信時刻になると、当該子局に前記更新ファームウェアを配信する、
無線通信システム。
With the server
With the master station that communicates with the server via the network,
A relay station that communicates with the master station and
A plurality of slave stations that are wirelessly connected to the relay station, measure data, and transmit the data to the server via the relay station and the master station.
With
When the relay station receives the data transmitted from the plurality of slave stations, the relay station notifies the slave station of the FW delivery time, which is the delivery time of the updated firmware.
The slave station sets its own start time based on the FW distribution time, and is in the start state at the start time.
The relay station distributes the updated firmware to the slave station at the FW distribution time.
Wireless communication system.
前記FW配信時刻は、前記中継局が、前記データの受信完了通知に付加して前記子局に通知する、請求項1に記載の無線通信システム。 The wireless communication system according to claim 1, wherein the relay station notifies the slave station of the FW distribution time in addition to the data reception completion notification. 前記更新ファームウェアの配信は、前記複数の子局に対し、ブロードキャスト送信により行う、請求項1又は2に記載の無線通信システム。 The wireless communication system according to claim 1 or 2, wherein the update firmware is distributed to the plurality of slave stations by broadcast transmission. 前記中継局は、前記更新ファームウェアの配信後、前記複数の子局のうちの1つに、前記配信が成功したか否かを確認するFW配信確認通知を送信し、
当該子局から欠損データブロックの再送要求を受信した場合は、当該子局へ当該欠損データブロックを送信し、
当該子局から前記更新ファームウェアの配信完了を示すFW配信完了通知を受信した場合は、前記親局に当該更新ファームウェアの配信完了を通知する、請求項1から3のいずれかに記載の無線通信システム。
After the distribution of the updated firmware, the relay station transmits a FW distribution confirmation notification confirming whether or not the distribution is successful to one of the plurality of slave stations.
When a request to resend the missing data block is received from the slave station, the missing data block is transmitted to the slave station.
The wireless communication system according to any one of claims 1 to 3, which notifies the master station of the completion of distribution of the updated firmware when the FW distribution completion notification indicating the completion of distribution of the updated firmware is received from the slave station. ..
前記子局は、前記FW配信完了通知の送信後、再起動し、前記更新ファームウェアにより動作する、請求項4に記載の無線通信システム。 The wireless communication system according to claim 4, wherein the slave station restarts after transmitting the FW distribution completion notification and operates with the updated firmware. 更新ファームウェアの提供側の通信局が、複数の子局のそれぞれにおいて測定されたデータを受信すると、更新ファームウェアの配信時刻であるFW配信時刻を当該子局に通知するステップと、
当該子局が、前記FW配信時刻に基づいて自身の起動時刻を設定し、前記起動時刻には起動状態とするステップと、
前記通信局が、前記FW配信時刻になると、当該子局に前記更新ファームウェアを配信するステップと、
を備えた無線通信方法。
When the communication station on the update firmware provider side receives the data measured by each of the plurality of slave stations, the step of notifying the slave station of the FW delivery time, which is the delivery time of the update firmware, and
A step in which the slave station sets its own start time based on the FW distribution time and sets it in the start state at the start time.
When the communication station reaches the FW distribution time, the step of distributing the updated firmware to the slave station and
Wireless communication method with.
複数の子局のそれぞれにおいて測定されたデータを受信し、サーバに対して送信する中継局であって、
前記複数の子局から送信された前記データを受信すると、更新ファームウェアの配信時刻であるFW配信時刻を当該子局に通知する通知手段と、
前記FW配信時刻になると、当該子局に前記更新ファームウェアを配信する配信手段と、
を備えた中継局。
A relay station that receives the data measured by each of the multiple slave stations and sends it to the server.
Upon receiving the data transmitted from the plurality of slave stations, a notification means for notifying the slave station of the FW delivery time, which is the delivery time of the updated firmware, and
When the FW distribution time comes, the distribution means for distributing the updated firmware to the slave station and
Relay station with.
前記通知手段は、前記FW配信時刻を前記データの受信完了通知に付加して前記子局に通知する、請求項7に記載の中継局。 The relay station according to claim 7, wherein the notification means adds the FW delivery time to the data reception completion notification and notifies the slave station. 複数の子局のそれぞれにおいて測定されたデータを受信し、サーバに対して送信する中継局としてコンピュータを動作させる無線通信プログラムであって、
前記複数の子局から送信された前記データを受信すると、更新ファームウェアの配信時刻であるFW配信時刻を当該子局に通知するステップと、
前記FW配信時刻になると、当該子局に前記更新ファームウェアを配信するステップと、
を備えた無線通信プログラム。
A wireless communication program that operates a computer as a relay station that receives data measured by each of a plurality of slave stations and transmits it to a server.
Upon receiving the data transmitted from the plurality of slave stations, a step of notifying the slave station of the FW delivery time, which is the delivery time of the updated firmware, and
At the FW distribution time, the step of distributing the updated firmware to the slave station and
Wireless communication program with.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4286233B2 (en) * 2005-03-11 2009-06-24 京セラ株式会社 Portable terminal device and information acquisition method thereof
JP2009164873A (en) * 2008-01-07 2009-07-23 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Remote control system and remote control method
KR101714109B1 (en) * 2010-02-12 2017-03-08 인터디지탈 패튼 홀딩스, 인크 Method and apparatus for supporting machine-type communications
US10154483B2 (en) * 2012-09-12 2018-12-11 Qualcomm Incorporated Coverage enhancement techniques for machine type communication devices in a wireless network
JP6254840B2 (en) * 2013-12-06 2017-12-27 関西電力株式会社 Aggregation apparatus, distribution method, distribution program, and network system
EP3651016A4 (en) * 2017-07-04 2021-04-07 NEC Communication Systems, Ltd. Software update device

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