JP6968312B1 - 通信端末、通信システム、省電力制御方法および省電力制御プログラム - Google Patents

Abstract

Active状態とActive状態より消費電力の少ないSleep状態とを交互に繰り返す間欠動作を行う通信端末（１）であって、電池（１０６）と、第１サービスのために構築された通信ネットワークを介して、第２サービスを提供するための第２サービスシステムと通信を行うことが可能な無線通信処理部（１０１）と、接続される機器との間で通信を行うことが可能な接続機器通信処理部（１０３）と、Active状態において無線通信処理部（１０１）を介して通信ネットワークとの間で参入処理を行い、参入処理に失敗すると参入処理を繰り返す制御部（１０２）と、参入処理に失敗すると通信端末（１）をSleep状態に遷移させ、参入処理を繰り返した回数に基づいて参入処理に失敗した後のSleep状態の継続時間である休止時間を決定し、休止時間の経過後に通信端末（１）をActive状態に遷移させる間欠動作処理部（１０４）と、を備える。

Description

本開示は、ネットワークへの参入を要求する通信端末、通信システム、省電力制御方法および省電力制御プログラムに関する。

近年、省エネルギー型社会への関心が高まり、電力量の自動検針による消費電力の可視化、および電力の需給制御などを可能とするスマートメーターと呼ばれる自動検針装置の導入が推進されている。スマートメーターは全世帯に設置される計画であり、通信が困難な一部のエリアを除けば、各電力会社管内において広域で大規模なネットワークとして構築されて運用される。

電力量の自動検針のために構築されたこのようなネットワークを、社会インフラストラクチャとして活用することが検討されている。例えば、ガス、上下水道などの各種メーター、監視、制御、データ収集などのための各種センサー、といった機器に通信端末を接続し、通信端末を電力量の自動検針のために構築されたネットワークへ参入させることにより、ガス、上下水道の自動検針サービス、監視、制御などのためのデータ収集サービスなどを実現する案が考えられる。これにより、新たに大規模なネットワークを構築せずに、ガス、上下水道の自動検針サービス、監視、制御などのためのデータ収集サービスなどを実現できる。

電力量の自動検針のために設置されるスマートメーターは、電力線の近傍に設置されるため商用電源の確保が容易である。これに対し、ガス、上下水道などの各種メーター、監視、制御、データ収集などのための各種センサーといった機器は、一般に、商用電源の確保が困難な箇所に配置される。このため、これらの機器に接続される通信端末も商用電源の確保が難しく、これらの通信端末は電池により駆動されることが多い。したがって、これらの通信端末では消費電力を抑制することが望まれる。

通信端末における省電力化の１つの方法として、通信機能の起動状態と休止状態とを間欠周期ごとに繰り返す方法が挙げられる。この方法を用いた通信では、１回の休止状態の継続時間である休止時間が長くなるほど、消費電力を抑制できるが通信の応答時間が長くなる。このため、通信の応答性を保ちつつ省電力化を図るように適切に間欠動作における休止時間を設定することが望まれる。

特許文献１には、水道メーターの自動検針を行なう検針システムにおいて、水道メーターに接続した無線機が、消費電力を低減するために間欠受信を行う技術が開示されている。特許文献１に記載の無線機は、通常は比較的長い間欠周期で間欠受信を行い、当該無線機と無線通信を行う他の無線機から間欠周期を短くする命令を受信すると、間欠周期を短くする。間欠周期を短くすることで休止時間も短くなる。これにより、特許文献１に記載の検針システムは、通常は無線機の消費電力を抑えつつ、設置時またはメンテナンス時などデータの取得が随時要求される際には休止時間が短くなることによりデータ取得時間の短縮を図っている。

ところで、電力量の自動検針のために構築されたネットワークを介して、ガス、上下水道の自動検針サービス、監視、制御などのためのデータ収集サービスなどを実現するためには、上記通信端末は、サービス提供のためのデータ通信を行う前に、ネットワークに参入するための参入処理を行う必要がある。通信端末は、起動状態で参入処理を行い、参入処理が終了すると、間欠周期ごとに起動状態と休止状態とを繰り返すことにより、サービス提供のための通常の通信を行う。通常の通信の間欠周期における休止時間は、例えば、３０秒である。

一方、通信端末は、一般に、参入処理に失敗した場合も、休止状態となり、休止状態が終了すると、再び、参入処理を行う。参入処理に失敗する要因は、近隣に通信端末が参入可能なネットワークに属するスマートメーターが存在しない、通信環境が悪い、などの理由が考えられ、通常の通信の休止時間の後にこれらの要因が解消しているとは限らない。参入処理に失敗する要因が解消していないにも関わらず、通信端末が、頻繁に起動状態に遷移すると電力を浪費することになる。このため、参入処理に失敗した後の休止時間は、通常の間欠動作における休止時間よりも長く設定されている。

特開平８−７０４８８号公報

しかしながら、電力量の自動検針では、電力量の計量周期などがある程度定められているのに対し、ガス、水道などのメーター、各種センサーを用いた監視制御サービスでは収集周期が定められておらず、管理者のニーズなどによって収集周期が異なる。このため、参入処理に失敗した後の休止時間を一律に設定すると、サービスのニーズに合わない可能性がある。したがって、電池の消耗を抑制しつつニーズに適合した適切な休止時間を設定することが困難であるという問題がある。

本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、適切な休止時間を設定することができる通信端末を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示にかかる通信端末は、第１状態と第１状態より消費電力の少ない第２状態とを交互に繰り返す間欠動作を行う通信端末であって、通信端末を駆動する電池と、第１サービスのために構築された通信ネットワークを介して、第２サービスを提供するための第２サービスシステムと通信を行うことが可能な第１通信処理部と、接続される機器との間で通信を行うことが可能な第２通信処理部と、を備える。通信端末は、さらに、第１状態において第１通信処理部を介して通信ネットワークとの間で通信ネットワークへの参入処理を行い、参入処理に失敗すると参入処理を繰り返す制御部、を備える。通信端末は、さらに、参入処理に失敗すると通信端末を第２状態に遷移させ、参入処理を繰り返した回数に基づいて参入処理に失敗した後の第２状態の継続時間である休止時間を決定し、休止時間の経過後に通信端末を第１状態に遷移させる間欠動作処理部、を備える。間欠動作処理部は、参入処理を繰り返した回数である参入処理回数が第１回数であるときの休止時間より、参入処理回数が、第１回数より回数の多い第２回数であるときの休止時間が長くなるように、休止時間を決定する。

本開示にかかる通信端末は、適切な休止時間を設定することができるという効果を奏する。

実施の形態にかかる通信システムを含む全体システムの構成例を示す図 図１を具体化した構成例を示す図 実施の形態の通信端末およびガスメーターの構成例を示す図 実施の形態のＳＭの構成例を示す図 実施の形態の通信端末における参入処理手順の一例を示すフローチャート 実施の形態の再探索休止時間テーブルの一例を示す図 実施の形態のＳＭ再探索休止時間の設定を例示するためのシーケンス図

以下に、実施の形態にかかる通信端末、通信システム、省電力制御方法および省電力制御プログラムを図面に基づいて詳細に説明する。

実施の形態．
図１は、実施の形態にかかる通信システムを含む全体システムの構成例を示す図である。図１に示すように、実施の形態の全体システムは、第１サービスを提供するための処理を行う第１サービスシステム１０，２０，３０と、第１サービスシステム１０，２０，３０のそれぞれに対応して構築される通信システム１１，２１，３１と、を備える。また、全体システムは、さらに、第２サービスを提供するための処理を行う第２サービスシステム４０，５０を備える。なお、この全体システム自体も、１つの通信システムである。

第１サービスは、例えば、電力、ガス、上下水道などの使用量の自動検針サービス、各種センサーデータに基づく監視制御サービスなどである。例えば、第１サービスが、電力、ガス、上下水道などの使用量の自動検針サービスである場合には、第１サービスシステム１０，２０，３０は、それぞれ通信システム１１，２１，３１を介して収集したメーターデータを管理する自動検針システムである。また、例えば、第１サービスが監視制御サービスである場合には、第１サービスシステム１０，２０，３０は、それぞれ通信システム１１，２１，３１を介して収集したセンサーデータに基づいて監視制御を実施する監視制御システムである。

第１サービスは、当該サービスのために構築された通信システムを有するサービスのことを意味しており、第１サービスシステム１０，２０，３０のそれぞれが提供する第１サービスは、同種のものであってもよいし、異なる種類のものであってもよい。例えば、第１サービスシステム１０が提供する第１サービスは電力の使用量の自動検針サービスであり、第１サービスシステム２０が提供する第１サービスは監視制御サービスであるといったように、第１サービスシステム１０，２０，３０が提供する第１サービスは、異なる種類のものであってもよい。

通信システム１１，２１，３１は、それぞれ、複数の通信装置を備える。通信システム１１，２１，３１は、それぞれ、第１サービスのために構築された通信ネットワークである。通信システム１１を構成する各通信装置は、無線接続されていてもよいし、専用線により接続されていてもよいし、電力線により接続されていてもよいし、携帯端末の通信のために設けられた携帯通信網を介して接続されていてもよい。通信システム２１，３１を構成する各通信装置も、同様に、無線接続されていてもよいし、専用線により接続されていてもよいし、電力線により接続されていてもよいし、携帯端末の通信のために設けられた携帯通信網を介して接続されていてもよい。

通信システム１１，２１，３１のそれぞれは、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）６０を介して第２サービスシステム４０および第２サービスシステム５０にそれぞれ接続可能である。なお、図１ではＷＡＮ６０を介して通信システム１１，２１，３１のそれぞれと第２サービスシステム４０，５０のそれぞれとが接続されているが、これらの接続形態はＷＡＮ６０を介した例に限定されない。

第２サービスは、当該サービスのために構築された通信システムを有さないサービスのことを意味しており、第２サービスシステム４０，５０が提供する第２サービスは、同種のものであってもよいし、異なる種類のものであってもよい。第２サービスは、例えば、電力、ガス、水道などの使用量の自動検針サービス、各種センサーデータに基づく監視制御サービスなどである。また、第２サービスは、データを収集する、あるいは配信するサービスなどであってもよい。

通信端末１−１，１−２，１−１０，１−２１，１−２２は、通信システム１１，２１，３１のいずれにも属さない通信装置であり、通信システム１１，２１，３１のいずれかを介して、第２サービスシステム４０，５０のいずれかと通信を行うことにより、第２サービスを実現する。すなわち、通信端末１−１，１−２，１−１０，１−２１，１−２２は、第２サービスのための通信を行う。詳細には、図１に示した例では、通信端末１−１，１−２は、通信システム１１を介して第２サービスシステム４０，５０のいずれかと通信を行い、通信端末１−１０は、通信システム２１を介して第２サービスシステム４０，５０のいずれかと通信を行い、通信端末１−２１，１−２２は、通信システム３１を介して第２サービスシステム４０，５０のいずれかと通信を行う。このように、通信端末１−１，１−２，１−１０，１−２１，１−２２が、通信システム１１，２１，３１を介して第２サービスシステム４０，５０のいずれかと通信を行うことで、第２サービス用に新たな通信ネットワークを構築せずに、第２サービスを提供することが可能となる。すなわち、既存の通信システム１１，２１，３１をインフラストラクチャとして用いることで、効率的に第２サービスを実現することが可能となる。

図１に示した例では、３つの第１サービスシステム１０，２０，３０を図示しているが、第１サービスシステムの数はこれに限定されない。また、図１に示した例では、２つの第２サービスシステム４０，５０を図示しているが、第２サービスシステムの数はこれに限定されない。また、同一通信システム内に複数の第２サービスが共存していてもよい。また、図１に示した例では、５つの通信端末１−１，１−２，１−１０，１−２１，１−２２を図示しているが、通信端末の数はこれに限定されない。

なお、本実施の形態では、既存の通信システム１１，２１，３１をインフラストラクチャとして用いることで、効率的に第２サービスを提供する例を説明するが、通信端末１−１，１−２，１−１０，１−２１，１−２２が、対応する第２サービスシステム４０，５０と通信を行う方法はこれに限定されない。例えば、通信端末１−１，１−２，１−１０，１−２１，１−２２は、それぞれに対応する第２サービスシステム４０，５０とともに、第２サービスのための専用の通信システムを構成してもよい。または、通信端末１−１，１−２，１−１０，１−２１，１−２２は、通信システム１１，２１，３１以外の公衆回線などを用いて、それぞれ対応する第２サービスシステム４０，５０と通信を行ってもよい。

図２は、図１を具体化した構成例を示す図である。図２では、図１のうち、第１サービスシステム１０，２０と、通信システム１１，２１と、第２サービスシステム４０とが具体化されている。図２では、具体例として、第１サービスシステム１０，２０が提供する第１サービスが、電力の使用量の自動検針サービスであり、第２サービスシステム４０が提供する第２サービスがガスの使用量の自動検針サービスである例を示している。図２に示した電力自動検針システム９は、図１に示した第１サービスシステム１０の一例であり、電力の使用量の計量結果などを管理する。電力自動検針システム９は、電力の使用量の自動検針のために構築された通信システム１１と接続される。同様に、通信システム２１は、電力の使用量の自動検針のために構築されており、図示を省略した電力自動検針システムに接続され、この電力自動検針システムが図１に示した第１サービスシステム２０の一例である。

ガス自動検針システム７は、図１に示した第２サービスシステム４０の一例である。図２では、通信端末１−１〜１−６が通信システム１１を介してガス自動検針システム７と通信することが可能であり、通信端末１−１０が通信システム２１を介してガス自動検針システム７と通信することが可能である。通信端末１−１〜１−６，１−１０は、ガスメーターとともに、商用電源の確保が困難な場所に設置されることが多い。このため、通信端末１−１〜１−６，１−１０は、電池により駆動されることが多く、省電力化が望まれる。通信端末１−１〜１−６，１−１０は、第１状態である起動状態（Active状態）と、第１状態より消費電力の少ない第２状態である休止状態（Sleep状態）とを交互に繰り返す間欠動作を行うことにより省電力化を図る。通信端末１−１〜１−６，１−１０における省電力化を考慮した通信方法については後述する。

以下では、図２に示したように、第１サービスシステム１０，２０が提供する第１サービスが電力の使用量の自動検針サービスであり、第２サービスがガスの使用量の自動検針サービスである例を説明するが、第１サービス、第２サービスのそれぞれの内容はこれに限定されない。

図２に示すように、通信システム１１は、電力の使用量を計量し、計量結果を電力自動検針システム９へ向けて送信するスマートメーター（以下、ＳＭと略す）２−１〜２−１３を備える。通信システム１１は、さらに、ＳＭ２−１〜２−６から受信した計量結果を集約する集約局であるコンセントレーター３−１と、ＳＭ２−７〜２−１１から受信した計量結果を集約する集約局であるコンセントレーター３−２と、を備える。コンセントレーター３−１とＳＭ２−１〜２−６とは、無線マルチホップネットワークを構成する。コンセントレーター３−２とＳＭ２−７〜２−１１とは、電力線マルチホップネットワークを構成する。コンセントレーター３−１，３−２は、通信システム１１内の通信を管理する通信管理装置であるＨＥＳ（Ｈｅａｄ Ｅｎｄ Ｓｙｓｔｅｍ）６−１に、ＷＡＮ５を介して接続される。

なお、コンセントレーター３−１，３−２とＳＭ２−１〜２−１１とが構築するマルチホップネットワークは、一般的なスマートメーターシステムにおけるマルチホップネットワークと同様であり、マルチホップネットワークにおける経路構築などの説明は省略する。一般的なスマートメーターシステムにおけるマルチホップネットワークと同様に、無線マルチホップネットワーク内の経路は変更され得る。なお、図２では図示を省略しているが、無線マルチホップネットワークおよび電力線マルチホップネットワークのそれぞれに１つのコンセントレーターを図示しているが、一般には、無線マルチホップネットワークおよび電力線マルチホップネットワークのそれぞれにおけるコンセントレーターは複数である。

ＳＭ２−１２，２−１３は、携帯端末の通信のために設けられた携帯通信ネットワーク４およびＷＡＮ５を介してＨＥＳ６−１と接続される。なお、図２では、図示の都合上、携帯通信ネットワーク４およびＷＡＮ５も通信システム１１を示す破線内に記載されているが、携帯通信ネットワーク４およびＷＡＮ５は通信システム１１に含まれない。また、コンセントレーター３−１，３−２は、通信システム１１内の通信を管理する通信管理装置であるＨＥＳ６−１に、携帯通信ネットワーク４を介して接続されても良い。

このように、図２に示した例では、通信システム１１内に３つの通信方式によって通信を行うＳＭ２−１〜２−１３が含まれているが、通信システム１１内のＳＭ２−１〜２−１３の通信方式の数は３つに限定されない。例えば、通信システム１１内のＳＭ２−１〜２−１３が全て同一の通信方式によって通信を行ってもよい。例えば、通信システム１１内のＳＭ２−１〜２−１３が全て無線マルチホップネットワークにより通信を行ってもよい。

図２に示した通信システム２１は、ＨＥＳ６−２と、ＳＭ２−２１，２−２２とを備える。図２では図示を省略しているが、通信システム２１においても、通信システム１１と同様に、例えば、無線マルチホップネットワーク、電力線マルチホップネットワークおよび携帯通信ネットワーク４の３種類の通信方式のうちいずれか１つ以上が用いられる。ここでは、ＳＭ２−２１，２−２２は図示を省略したコンセントレーターとともに無線マルチホップネットワークを構成しているとする。ＨＥＳ６−２は、通信システム２１内の通信を管理する通信管理装置である。

以下、ＳＭ２−１〜２−１３，２−２１，２−２２のそれぞれを個別に区別せずに示すときはＳＭ２と記載し、コンセントレーター３−１，３−２のそれぞれを個別に区別せずに示すときはコンセントレーター３と記載し、ＨＥＳ６−１，６−２のそれぞれを個別に区別せずに示すときはＨＥＳ６と記載する。図２ではＳＭ２を１５台図示しているが、実際には、ＳＭ２は電力の各需要家に設置されるため、ＳＭ２の数は１５台より多い。一般的には、通信システム１１は、広域で多数のＳＭ２を含む大規模なシステムである。ＳＭ２−１〜２−１３は、通信システム１１を構成する複数の通信装置の一例であり、ＳＭ２−２１，２−２２は、通信システム２１を構成する複数の通信装置の一例である。ＳＭ２の一部は、例えば、ＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．１５．４ｇ／４ｅに準拠した通信を行う。

通信端末１−１〜１−６は、通信システム１１を介してガス自動検針システム７と通信することが可能である。具体的には、通信端末１−１〜１−６は、通信システム１１に属する通信装置で構成されるネットワークであるＳＭネットワークＡに参入することが可能である。通信システム１１に属する通信装置は、ＳＭ２−１〜２−１３、コンセントレーター３−１，３−２およびＨＥＳ６−１を含む。同様に、通信端末１−１０は、通信システム２１を介してガス自動検針システム７と通信することが可能である。具体的には、通信端末１−１０は、通信システム２１に属する通信装置で構成されるネットワークであるＳＭネットワークＢに参入することが可能である。通信端末１−１〜１−６は、対応するＳＭネットワークに対してネットワーク参入処理を行うことにより、当該ＳＭネットワークに参入可能となる。ネットワーク参入処理としてはどのような処理が用いられてもよく、一般的な処理を用いることができる。

本実施の形態では、ＳＭ２−１〜２−１３が、通常のスマートメーターとしての機能を有するとともに通信端末１−１〜１−６との間でネットワーク参入処理を行うことにより、通信システム１１を介した通信端末１−１〜１−６とガス自動検針システム７との間の通信が可能となる。同様に、ＳＭ２−２１，２−２２が、通常のスマートメーターとしての機能を有するとともに通信端末１−１０との間でネットワーク参入処理を行うことにより、通信システム２１を介した通信端末１−１０とガス自動検針システム７との間の通信が可能となる。

通信端末１−１〜１−６，１−１０は、機器の一例であるガスメーター７０−１〜７０−６，７０−１０にそれぞれ接続される。ガスメーター７０−１〜７０−６，７０−１０はそれぞれガスの使用量を計量し、計量結果を通信端末１−１〜１−６，１−１０へ出力する。通信端末１−１〜１−６は、通信システム１１を介してガス自動検針システム７へ計量結果を送信する。通信端末１−１０は、通信システム２１を介してガス自動検針システム７へ計量結果を送信する。これにより、ガス自動検針システム７は、通信端末１−１〜１−６，１−１０を介して、ガスメーター７０−１〜７０−６，７０−１０により計量されたガスの使用量を収集することができる。ガスメーター７０−１〜７０−６，７０−１０は、通信端末に接続される機器の一例である。通信端末１−１〜１−６，１−１０は、このように機器に接続されることにより機器がネットワークを利用することが可能になるため、ＩｏＴ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ Ｔｈｉｎｇｓ）を実現するＩｏＴ端末とも言える。以下、通信端末１−１〜１−６，１−１０のそれぞれを個別に区別せずに示すときは、通信端末１と記載し、ガスメーター７０−１〜７０−６，７０−１０のそれぞれを個別に区別せずに示すときは、ガスメーター７０と記載する。

図２に示した構成例では、電力の使用量の自動検針のために構築されたＳＭネットワークＡおよびＳＭネットワークＢを用いたガスの使用量の自動検針を実現することができる。一般的には、ＳＭ２は広い範囲にわたって多数配置されており、ＳＭネットワークＡおよびＳＭネットワークＢは大規模なネットワークである。図２に示した構成例では、このような広域で大規模なＳＭネットワークを利用することにより、ガスの使用量の自動検針のためのネットワークを新たに構築せずに、広い範囲で多数のガスの需要家からガスの使用量の計量結果を収集することができる。

次に、通信端末１およびガスメーター７０の構成例について説明する。図３は、本実施の形態の通信端末１およびガスメーター７０の構成例を示す図である。図３に示すように、通信端末１は、アンテナ１００、無線通信処理部１０１、制御部１０２、接続機器通信処理部１０３、間欠動作処理部１０４、記憶部１０５および電池１０６を備える。通信端末１は、電池１０６を電源として駆動される。

無線通信処理部１０１は、第１サービスのために構築された通信ネットワークを介して、第２サービスを提供するための第２サービスシステムであるガス自動検針システム７と通信を行うことが可能な第１通信処理部である。詳細には、無線通信処理部１０１は、アンテナ１００を介して、ＳＭ２との間で無線通信を行う。無線通信処理部１０１は、ＳＭ２との間の無線通信方式に応じた通信を行うための通信回路を含む。なお、ここでは、通信端末１がＳＭ２との間で無線通信を行う例を説明するが、通信端末１とＳＭ２との間の通信は有線通信であってもよい。通信端末１とＳＭ２との間の通信は有線通信が行われる場合、通信端末１は、アンテナ１００および無線通信処理部１０１の代わりに、有線通信の通信方式に応じた通信処理を行う通信処理部を備える。

接続機器通信処理部１０３は、接続される機器との間で通信を行うことが可能な第２通信処理部である。接続機器通信処理部１０３は、機器から受信したデータを記憶部１０５へ格納する。例えば、接続機器通信処理部１０３は、機器の一例であるガスメーター７０から受信した検針データを記憶部１０５へ格納する。接続機器通信処理部１０３は、機器との間の通信方式に応じた通信を行うための通信回路を含む。図３では、通信端末１が、機器の一例であるガスメーター７０と接続された状態を示している。以下では、通信端末１がガスメーター７０に接続される例について説明するが、通信端末１に接続される機器は、ガスメーター７０に限定されず、上下水道などの各種メーター、監視、制御、データ収集などのための各種センサーであってもよい。また、ここでは、通信端末１と機器との間の通信は、有線通信であるとするが、無線通信であってもよい。

制御部１０２は、通信端末１の動作を制御する。制御部１０２は、例えば、無線通信処理部１０１を介してガス自動検針システム７から機器の一例であるガスメーター７０に対する制御指示を受信すると、接続機器通信処理部１０３に機器との間の通信処理を実行させる。制御部１０２は、例えば、ガスメーター７０からの定期的な検針データの取得時間になると、検針データの送信指示を、接続機器通信処理部１０３を介してガスメーター７０へ送信する。制御部１０２は、ガス自動検針システム７への定期的な検針データの送信時刻になると、記憶部１０５に格納されている検針データを、無線通信処理部１０１を介してガス自動検針システム７へ送信する。また、制御部１０２は、ガス自動検針システム７から受け取った制御指示に基づいて、制御指示に応じたデータの取得をガスメーター７０へ要求する。また、制御部１０２は、第１状態において無線通信処理部１０１を介して通信ネットワークであるＳＭネットワークとの間でＳＭネットワークへの参入処理を行い、参入処理に失敗すると参入処理を繰り返す。

間欠動作処理部１０４は、通信端末１の間欠動作を制御する。間欠動作処理部１０４は、例えば、参入処理に失敗すると通信端末１をSleep状態に遷移させ、参入処理を繰り返した回数に基づいて参入処理に失敗した後のSleepの継続時間である休止時間を決定し、休止時間の経過後に通信端末１をActive状態に遷移させる。間欠動作処理部１０４の動作については後述する。

制御部１０２および間欠動作処理部１０４は、例えば、処理回路により実現され、処理回路は例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などのプロセッサを備える。記憶部１０５は、メモリであり、制御部１０２および間欠動作処理部１０４が処理に使用するデータなどを記憶するために用いられる。また、制御部１０２および間欠動作処理部１０４が実施する各機能がソフトウェアとして提供される場合には、記憶部１０５は制御部１０２および間欠動作処理部１０４が各機能を実行するためのプログラムを記憶し、このプログラムがプロセッサにより実行されることにより制御部１０２および間欠動作処理部１０４が実現される。このプログラムは、記録媒体により提供されてもよいし通信媒体により提供されてもよい。このプログラムは、本実施の形態の通信端末１における省電力制御を行うための省電力制御プログラムを含む。

間欠動作処理部１０４は、通信端末の省電力に関する状態を管理する状態判定部１１１と、Sleep状態の継続時間である休止時間（Sleep時間）を計測するタイマ１１２と、休止時間を決定する休止時間決定部１１３とを備える。上述したように、通信端末１は、省電力化のために、Active状態とSleep状態とを繰り返す間欠動作を行う。通信端末１の省電力に関する状態は、Active状態とSleep状態との２種類の状態を含む。Sleep状態はActive状態より消費電力の少ない状態である。Sleep状態とActive状態のそれぞれの定義は、Sleep状態がActive状態より消費電力が少なくなっていればどのような定義であってもよい。一般には、無線通信における送信処理で電力が多く消費されるため、Sleep状態では少なくとも無線通信処理部１０１の送信機能を停止させる。これに限らず、Sleep状態では、制御部１０２および間欠動作処理部１０４の動作周波数、すなわち具体的には制御部１０２および間欠動作処理部１０４を実現する処理回路のプロセッサの動作周波数を、Active状態より低下させてもよい。

また、通信端末１は、通常動作を行う前に、ＳＭネットワークへ参入するための参入処理を行う。なお、通常動作は、例えば、ガスメーター７０によって計量された検針結果をガス自動検針システム７へ向けて送信するための動作、当該動作を行うための監視および制御のための動作などである。通信端末１は、参入処理に失敗した場合、休止状態となり、休止状態が終了すると、再び、参入処理を行う。参入処理に失敗する要因は、近隣に通信端末が参入可能なネットワークに属するスマートメーターが存在しない、通信環境が悪い、などの理由が考えられ、通常の通信の休止時間の後にこれらの要因が解消しているとは限らない。参入処理に失敗する要因が解消していないにも関わらず、通信端末が、頻繁に起動状態に遷移すると電力を浪費することになるので、参入処理に失敗した後の休止時間は、通常の間欠動作における休止時間よりも長く設定される。

しかしながら、参入処理に失敗した後の休止時間を一律に、例えば１０時間といった長い時間に設定してしまうと、通信端末の設置時などの確認作業において、一度参入処理に失敗すると、作業者は上記ネットワークへの接続確認を行うことが困難になる。このため、通信端末を再起動するなどして参入処理を再度実行させることになり作業を効率的に行うことができなくなる。そこで、本実施の形態では、休止時間決定部１１３が、参入処理に失敗した回数すなわち参入処理を繰り返した回数に応じて、参入処理に失敗した後の休止時間を決定する。詳細には、休止時間決定部１１３が、参入処理を繰り返した回数が多いほど、参入処理に失敗した後の休止時間が長くなるように、休止時間を決定する。例えば、参入処理を繰り返した回数である参入処理回数が第１回数であるときの休止時間より、参入処理回数が第１回数より回数の多い第２回数であるときの休止時間が長くなるように、休止時間を決定する。これにより、短時間の通信不良などにより参入処理に失敗したときには、短時間で再度参入処理を行うことができるので、通信端末の設置時などの作業効率を向上させることができる。また、近隣にスマートメーターが存在しないなどの理由により、参入処理に複数回失敗することもある。このようなときには、休止時間決定部１１３は、休止時間を長く設定することになるため、無駄な起動を抑制するので消費電力を抑制することができる。参入処理に失敗した後の休止時間を、以下、ＳＭ再探索休止時間とも呼ぶ。

休止時間決定部１１３は、休止時間を決定し、決定した休止時間をタイマ１１２に通知する。休止時間決定部１１３は、通常動作時は、例えば、記憶部１０５に格納されている通常動作時用の休止時間を示す情報に基づいて休止時間を決定し、決定した休止時間をタイマ１１２に通知する。通常動作時の休止時間は例えば１５秒程度であるが、通常動作時の休止時間はこれに限定されない。休止時間決定部１１３は、参入処理に失敗した場合には、参入処理に失敗した回数である参入処理回数に基づいてＳＭ再探索休止時間を決定し、決定したＳＭ再探索休止時間をタイマ１１２に通知する。休止時間決定部１１３におけるＳＭ再探索休止時間の決定方法については、後述する。

タイマ１１２は、Sleep状態の開始すなわちActive状態の終了時点からの経過時間を計測し、経過時間が休止時間決定部１１３から通知された休止時間になると、休止時間が経過したことを状態判定部１１１へ通知する。

状態判定部１１１は、タイマ１１２から休止時間が経過したことを通知されると、Active状態となるように制御部１０２の動作周波数を変更したり、無線通信処理部１０１を送受信可能な状態としたりすることにより、通信端末１をActive状態に遷移させる。また、状態判定部１１１は、Active状態の開始後、Active状態の終了条件を満たすと、制御部１０２の動作周波数を変更したり、無線通信処理部１０１を休止させたりすることにより、通信端末１をSleep状態に遷移させる。Active状態の終了条件は、定められた起動時間が経過したという条件、当該Active状態で実行すべき処理が終了した条件などどのような条件であってもよい。状態判定部１１１は、Active状態を終了するとタイマ１１２にActive状態が終了したことを通知する。

次に、ガスメーター７０の構成例について説明する。ガスメーター７０は、図３に示すように、通信処理部７１、制御部７２、記憶部７３および計量部７４を備える。通信端末１に接続される機器が上下水道などの各種メーターである場合には、計量部７４の計量対象は異なるものの、機器の構成はガスメーター７０と同様である。通信端末１に接続される機器が監視、制御、データ収集などのための各種センサーである場合には、機器は計量部７４の代わりに検出部を備え、ガスメーターと同様に通信処理部７１、制御部７２および記憶部７３を備える。検出部は、温度、湿度などを検出する検出器であってもよいし、画像を取得するカメラなどであってもよい。

通信処理部７１は、通信端末１との間で通信を行う。制御部７２は、ガスメーター７０の動作を制御する。具体的には、例えば、制御部７２は、通信処理部７１を介して、計量部７４の計量結果である検針データの送信指示を受領した場合には、計量部７４の計量結果を検針データとして、通信処理部７１を介して、通信端末１へ送信する。

計量部７４は、ガスの使用量を計量し、計量結果を制御部７２へ渡す。計量部７４は、一定周期で計量を行ってもよいし、制御部７２から指示のあったときに計量を行ってもよい。制御部７２は、計量結果を記憶部７３に格納し、検針データの送信指示を受領した場合、記憶部７３から計量結果を読み出して通信処理部７１を介して、通信端末１へ送信する。なお、計量部７４が計量結果を直接記憶部７３に格納してもよい。また、自律データ通知が有効な場合には定められた周期ごとに、記憶部７３から計量結果を読み出して通信処理部７１を介して、通信端末１へ送信する。なお、制御部７２は、計量部７４から受け取った計量結果を、通信処理部７１を介して、通信端末１へ送信してもよい。

通信端末１に接続される機器が、計量部７４の代わりに検出部を備える場合には、上述した計量結果の代わりに検出部の検出結果が同様に、機器から通信端末１へ送信される。

図４は、本実施の形態のＳＭ２の構成例を示す図である。図４に示すように、ＳＭ２は、通信部２０１およびメーター２０２を備える。メーター２０２は、電力の使用量を計量し、通信部２０１へ出力する。通信部２０１は、メーター２０２から受け取った計量結果を、他のＳＭ２、コンセントレーター３、ＨＥＳ６を介して電力自動検針システム９へ向けて送信したり、ＨＥＳ６から送信された制御信号を受信し、受信した制御信号に基づく動作を行ったりする。通信部２０１は、通信処理部２１１、第１制御部２１２、接続機器通信処理部２１３、記憶部２１４および第２制御部２１５を備える。通信処理部２１１は、他のＳＭ２およびコンセントレーター３との間で通信を行うことが可能である。また、通信処理部２１１は、通信端末１との間で通信を行うことも可能である。通信処理部２１１が行う通信は、有線通信であっても無線通信であってもよい。通信処理部２１１は、通信方式に応じた通信を行うための通信回路を含む。通信処理部２１１が無線通信を行う場合には、通信処理部２１１はアンテナを備える。

第１制御部２１２は、第１サービスである電力の使用量の自動検針サービスに関する動作、すなわち一般的なスマートメーターとしての動作を制御する。第１制御部２１２の動作は、一般的なＳＭと同様であるため、詳細な説明は省略する。第２制御部２１５は、第２サービスに関する動作、すなわち通信端末１とガス自動検針システム７との間の通信を中継するアクセスポイントとしての動作を制御する。

第１制御部２１２および第２制御部２１５は、例えば、処理回路により実現され、処理回路は例えばＣＰＵ、ＭＰＵなどである。第１制御部２１２および第２制御部２１５は、同一の処理回路により実現されてもよいし、それぞれ別の処理回路により実現されてもよい。記憶部２１４は、第１制御部２１２および第２制御部２１５が処理に使用するデータなどを記憶するために用いられる。また、第１制御部２１２が実施する各機能がソフトウェアとして提供される場合には、記憶部２１４は第１制御部２１２が各機能を実行するための第１プログラムを記憶し、第１プログラムが第１制御部２１２により実行される。同様に、第２制御部２１５が実施する各機能がソフトウェアとして提供される場合には、記憶部２１４は第２制御部２１５が各機能を実行するための第２プログラムを記憶し、第２プログラムが第２制御部２１５により実行される。第１プログラムおよび第２プログラムは、記録媒体により提供されてもよいし通信媒体により提供されてもよい。第１プログラムおよび第２プログラムは、同時にＳＭ２にインストールされてもよいし、すでに第１プログラムがインストールされている一般的なＳＭに、後から第２プログラムをインストールすることにより、図４に示したＳＭ２を実現するようにしてもよい。

接続機器通信処理部２１３は、メーター２０２から計量結果を受信し記憶部２１４へ格納する。記憶部２１４に格納された計量結果は、第１制御部２１２によって読み出され、通信処理部２１１を介して電力自動検針システム９へ向けて送信される。なお、通信部２０１を通信装置とすれば、通信システム１１を構成する複数の通信装置は、通信システム１１を構成する複数のＳＭ２の通信部２０１であると考えることもできる。同様に、通信システム２１を構成する複数の通信装置は、通信システム２１を構成する複数のＳＭ２の通信部２０１であると考えることもできる。

次に、本実施の形態の動作について説明する。本実施の形態では、上述したように、通信端末１がＳＭネットワークを介してガス自動検針システム７と通信を行うことで、第２サービスの一例であるガスの自動検針サービスを実現する。通信端末１は、ＳＭネットワークを介したガス自動検針システム７との通信を行うために、まず、ＳＭネットワークへ参入するための参入処理を行う。

参入処理は、例えば、通信端末１が接続可能なＳＭネットワークを探索する処理と、認証処理とを含む。一般に、不正な端末が、ＳＭネットワークに接続されることを防ぐため、各ＳＭネットワークには、接続を許可する通信端末１の識別情報が登録されている。以下では、接続を許可する通信端末１を識別する情報は、ＨＥＳ６に登録されているとするが、これに限らず、ＳＭ２に登録されていてもよい。通信端末１を識別する情報は、どのような情報であってもよいが、例えばＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスなどの端末識別子を用いることができる。参入処理のうち、通信端末１が接続可能なＳＭネットワークを探索する処理は、自身が登録されているＳＭネットワーク、具体的には当該ＳＭネットワークを構成するＳＭ２を探索する処理である。

ＳＭ２を探索する処理は、例えば、次の手順により行われる。通信端末１の制御部１０２が、無線通信処理部１０１を介して、ＳＭネットワークへの参入を要求する参入要求をブロードキャストにより送信する。ＳＭ２の第２制御部２１５は、通信処理部２１１を介して通信端末１から参入要求を受信すると、参入要求の送信元の通信端末１が登録済であるか否かの確認を依頼する登録確認を生成し、通信処理部２１１を介して登録確認をＨＥＳ６へ向けて送信する。登録確認には、通信端末１の識別情報が格納される。ＨＥＳ６は、ＳＭ２から受信した登録確認に含まれる識別情報が登録されている識別情報である場合、登録されていることを示す登録応答を、登録確認の送信元のＳＭ２へ送信する。ＳＭ２は、通信処理部２１１を介してＨＥＳ６から登録されていることを示す登録応答を受信すると、参入応答をユニキャストにより通信端末１へ送信する。通信端末１が参入応答を受信することで、ＳＭ２を探索する処理が終了する。

次に、認証処理について説明する。通信端末１の認証処理を行うための認証情報もＨＥＳ６に登録されている。ここでは、認証処理をＨＥＳ６が行う例を説明するが、ＨＥＳ６とは別にＳＭネットワークごとに、通信端末１の認証処理を行う図示しない認証サーバが設けられていてもよい。また、説明は省略するが、ＳＭ２に関しても認証処理が行われており、この認証処理についても、ＨＥＳ６が行ってもよいし、図示しない認証サーバが行ってもよい。ＳＭ２の認証は、例えば、ＲＦＣ（Ｒｅｑｕｅｓｔ Ｆｏｒ Ｃｏｍｍｅｎｔｓ）５１９１ ＰＡＮＡ（Ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｆｏｒ ｃａｒｒｙｉｎｇ Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｃｃｅｓｓ）に従って行われるが、認証処理手順はこれに限定されない。通信端末１の認証処理は、ＳＭ２の認証処理と同様の手順で行われてもよいし異なる手順で行われてもよい。

以上の参入処理は、通信端末１の設置時、移設時、設定の変更時などに行われ、参入処理に成功すると、通信端末１は通常動作へ移行する。一方、参入処理が失敗することもある。例えば、ＳＭ探索すなわち通信端末１が接続可能なＳＭネットワークを探索する処理において、ＳＭ２の探索に失敗することがある。ＳＭ２の探索に失敗する理由としては、通信端末１の周辺に通信端末１が接続可能なＳＭネットワークに属するＳＭ２が存在しない、通信端末１の周辺に通信端末１が接続可能なＳＭネットワークに属するＳＭ２が存在するものの通信環境が悪いまたはＳＭ２が故障している、などといったことが考えられる。また、参入処理における認証処理に失敗することも考えられ、この理由としては、通信環境が悪い、認証処理の要求元の通信端末１に関する認証情報がＳＭネットワークに登録されていないといったことが考えられる。ＳＭ探索および認証処理のうちいずれかが失敗する理由が、通信環境の一時的な悪化であれば、短時間でこの理由が解決することが考えられる。一方で、通信端末１の周辺に通信端末１が接続可能なＳＭネットワークに属するＳＭ２が存在しない場合、一般にはすぐには参入処理に失敗する理由が解消されないので、頻繁にActive状態となり参入処理を行うと消費電力を無駄に消費することになる。

一般には、どのような理由で、参入処理に失敗するかはわからないが、参入処理に複数回連続して失敗する場合には、一時的な原因でない可能性が高くなる。このため、本実施の形態の通信端末１は、参入処理に連続して失敗した回数に応じて、ＳＭ再探索休止時間を決定する。詳細には、通信端末１は、例えば、初回の参入処理に連続して失敗したときのＳＭ再探索休止時間より、２回目の参入処理に連続して失敗したときのＳＭ再探索休止時間を長く設定し、３回以上の参入処理に連続して失敗したときのＳＭ再探索休止時間を２回目の参入処理に連続して失敗したときのＳＭ再探索休止時間より長く設定する。

図５は、本実施の形態の通信端末１における参入処理手順の一例を示すフローチャートである。図５に示すように、通信端末１の制御部１０２は、参入処理の実施回数を示すｎを０に初期化する（ステップＳ１）。

次に、通信端末１は、ＳＭ探索を実施する（ステップＳ２）。詳細には、制御部１０２は、無線通信処理部１０１を介して、通信端末１の識別情報を格納したＳＭネットワークへの参入を要求する参入要求をブロードキャストにより送信する。参入要求には、通信端末１の識別情報が含まれる。参入要求としては、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１５．４におけるＥｎｈａｎｃｅｄ Ｂｅａｃｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔフレームを使用することができるが、参入要求はこれに限定されない。なお、参入要求を受信したＳＭ２は、ＨＥＳ６に向けて通信端末１が登録されているかの確認を依頼する登録確認を送信し、ＨＥＳ６は通信端末１が登録されているときには、登録されていることを示す登録応答をＳＭ２へ送信する。また、ＨＥＳ６は、通信端末１が登録されていないときには、登録されていないことを示す登録応答をＳＭ２へ送信する。ＳＭ２は、登録応答が、通信端末１が登録されていることを示すときには、通信端末１へ、当該ＳＭ２の識別情報と当該ＳＭ２の属するＳＭネットワークを示すネットワーク識別情報とを含む参入応答を送信する。ＳＭ２は、登録応答が、通信端末１が登録されていないことを示すときには、通信端末１へ、登録されていないことを示す応答を送信する。なお、通信端末１は、複数の無線周波数（無線チャネル）を使用可能な場合、無線周波数ごとにＳＭ探索を行ってもよい。

通信端末１は、ステップＳ２の探索が成功したか否かを判断する（ステップＳ３）。詳細には、制御部１０２は、無線通信処理部１０１を介して、ＳＭ２の識別情報と当該ＳＭ２の属するＳＭネットワークを示すネットワーク識別情報とを含む参入応答を受信した場合、探索に成功したと判断する。制御部１０２は、参入要求を送信してから一定時間以内にＳＭ２からなんの応答も受信しない場合、および参入要求を送信してから一定時間以内受信した応答が、通信端末１が登録されていないことを示す応答だけであった場合、探索に失敗したと判断する。

通信端末１は、探索に成功した場合（ステップＳ３ Ｙｅｓ）、認証処理を実行する（ステップＳ４）。詳細には、通信端末１は、例えばＰＡＮＡ認証などの定められた認証手順にしたがって、認証処理を実施する。通信端末１は、認証に成功したか否かを判断する（ステップＳ５）。詳細には、制御部１０２は、無線通信処理部１０１を介して、認証に成功したことを示す応答をＳＭ２から受信した場合に認証に成功したと判断し、これ以外の場合認証に失敗したと判断する。

通信端末１は、認証に成功した場合（ステップＳ５ Ｙｅｓ）、参入処理を終了する。通信端末１は、参入処理を終了すると、通常動作または他の定められた動作を実施する。

ステップＳ３でＮｏの場合、およびステップＳ５でＮｏの場合には、通信端末１はｎに１を加算し（ステップＳ６）、ＳＭ再探索休止時間を決定し（ステップＳ７）、Sleep状態へ遷移する（ステップＳ８）。詳細には、制御部１０２が、ｎに１を加算し、ｎの値を記憶部１０５へ格納し、状態判定部１１１および休止時間決定部１１３へ参入処理に失敗したことを通知する。状態判定部１１１は、制御部１０２から休止時間決定部１１３へ参入処理に失敗したことを通知されると、通信端末１をSleep状態に遷移させる。休止時間決定部１１３は、記憶部１０５に格納されているｎの値、すなわち参入処理に失敗した回数に基づいてＳＭ再探索休止時間を決定し、決定したＳＭ再探索休止時間をタイマ１１２に設定する。休止時間決定部１１３は、例えば、記憶部１０５に格納されている再探索休止時間テーブルにしたがって、記憶部１０５に格納されているｎの値に応じたＳＭ再探索休止時間を決定する。

通信端末１は、ステップＳ８の後、Sleep状態に遷移してからＳＭ再探索休止時間が経過したかを判断し（ステップＳ９）、ＳＭ再探索休止時間が経過した場合（ステップＳ９ Ｎｏ）、ステップＳ９を繰り返す。詳細には、タイマ１１２が設定されたＳＭ再探索休止時間が経過したか否かを判断し、ＳＭ再探索休止時間が経過した場合、すなわち設定されたＳＭ再探索休止時間が満了した場合、その旨を状態判定部１１１へ通知する。通信端末１は、ＳＭ再探索休止時間が経過した場合（ステップＳ９ Ｙｅｓ）、Active状態に遷移し（ステップＳ１０）、ステップＳ２からの処理を繰り返す。詳細には、状態判定部１１１が、タイマ１１２からＳＭ再探索休止時間が経過した通知を受けると、通信端末１をActive状態に遷移させ、Active状態となった制御部１０２がステップＳ２からの処理を再度実施する。

以上のように、本実施の形態の省電力制御方法は、第１状態においてＳＭネットワークとの間でＳＭネットワークへの参入処理を行う参入処理ステップと、参入処理に失敗するとSleep状態に遷移し、休止時間の間Sleep状態を継続する休止ステップと、を含む。また、本実施の形態の省電力制御方法は、参入処理を繰り返した回数に基づいて参入処理に失敗した後の休止時間を決定する休止時間決定ステップと、休止時間の経過後に通信端末を第１状態に遷移させる起動ステップと、を含む。また、起動ステップの後に参入処理ステップが再度実行され、参入処理ステップで参入処理に失敗するたびに、休止ステップ、休止時間決定ステップ、起動ステップおよび参入処理ステップが再度実行される。

図６は、本実施の形態の再探索休止時間テーブルの一例を示す図である。上述したように、参入処理に複数回連続して失敗する場合には、一時的な原因でない可能性が高くなるため、本実施の形態では、参入処理に連続して失敗した回数が多くなると再探索休止時間を長くする。図６に示した例では、初回の参入処理において探索または認証に失敗した場合すなわち参入処理の失敗回数が１回の場合、ＳＭ再探索休止時間は６０秒である。これにより、通信端末１の設置工事者が、現場で２回目の参入処理の結果をすぐに確認することができ、作業を効率化することができる。

また、図６に示した例では、２回目の参入処理において探索または認証に失敗した場合の、ＳＭ再探索休止時間は３０分である。これにより、３回目の参入処理で成功すれば、第２サービスであるガスまたは水道などのメーター、各種センサーの管理者が、機器からデータを取得する周期を３０分より少し長く設定している場合に、次のデータの定期取得より前に現在の計量値、計測値などを送信することができる。例えば、ガスまたは水道などのメーターの検針データの収集周期が１時間である場合、検針データの次の取得タイミングより前に現在の検針データを送信することができる。なお、検針データの収集周期はこの例に限定されない。

また、図６に示した例では、３回目以降、すなわち３回目、４回目、５回目、・・・の参入処理において探索または認証に失敗した場合の、ＳＭ再探索休止時間は２４時間である。これにより、４回目以降の参入処理で成功すれば、第２サービスであるガスまたは水道などのメーター、各種センサーの管理者が、機器からデータを取得する周期を２４時間に設定している場合に、次のデータの定期取得より前に現在の計量値、計測値などを送信する可能性を高めることができる。ガスまたは水道などのメーターでは、事業者によって、検針データを取得する周期が異なることが想定される。例えば、収集周期は１時間程度から２４時間程度までの間で、事業者ごとに異なる可能性がある。このため、本実施の形態では、ＳＭ再探索休止時間を、上述したように、２回目の参入処理に失敗した場合の３０分という値と３回目以降の参入処理に失敗した場合の２４時間という値との２段階で設定するため、事業者に応じてＳＭ再探索休止時間を変更する必要がない。したがって、例えば、検針データの取得周期を１時間に設定している事業者にとっても、２４時間に設定している事業者にとってもできるだけ検針データの欠落を防いだ上で通信端末１の消費電力を削減することができる。すなわち、本実施の形態では、電池の消耗を抑制しつつ管理者のニーズに応じた適切なＳＭ再探索休止時間を設定することができる。また、ＳＭネットワークにおいてＨＥＳ６が、当該ＳＭネットワークに接続されている通信端末１に関する接続確認は、例えば、１日程度の周期で行われる。３回目以降の参入処理において探索または認証に失敗した場合の、ＳＭ再探索休止時間は２４時間とすることで、ＨＥＳ６による接続確認の周期が２４時間である場合に、次の接続確認の前に参入処理が行われる可能性を高めることができる。また、翌日まで、通信端末１はActive状態に遷移しないため、消費電力を抑制することができる。

このように、図６に示した例では、休止時間テーブルである再探索休止時間テーブルは、初回の参入処理に失敗した後の休止時間である第１休止時間と、参入処理回数が２回目の参入処理に失敗した後の休止時間である第２休止時間と、参入処理回数が３回目以降の参入処理に失敗した後の休止時間である第３休止時間と、を示す情報を参入処理回数と対応付けられたテーブルである。第２休止時間は、第１休止時間より長く、第３休止時間は第２休止時間より長い。間欠動作処理部１０４は、参入処理回数と再探索休止時間テーブルとを用いて、休止時間を、第１休止時間、第２休止時間および第３休止時間のうちのいずれか１つに決定する。第２休止時間を、ガス、水道の自動検針サービスなどである第２サービスにおけるデータ収集周期より短く設定しておくことで、次のデータ収集周期までに再度参入処理が実施されてデータが収集される可能性を高めることができる。また、第１休止時間を、通信端末１の設置作業に要すると想定される時間より短くすることで、設置作業を効率的に進めることができる。また、第３休止時間を、ＳＭネットワークが通信端末１の接続状況の確認を行う周期より短くすることで、次の接続確認までに参入処理を終了できる可能性を高めることができる。

電力量の自動検針では、電力量の計量周期などがある程度定められているのに対し、ガス、水道などのメーター、各種センサーを用いた監視制御サービスでは収集周期が定められていないこともある。このため、通信端末１の初期設定としてのＳＭ再探索休止時間を収集周期に応じて一律に定めておくことは難しい。また、通信端末１はどのようなサービスに用いられてもよいように共通化されることも考えられ、この場合も、ＳＭ再探索休止時間を一律に設定すると、サービスに応じたニーズに合わない可能性がある。これに対して、本実施の形態では、図６に例示したように、２回目の参入処理において探索または認証に失敗した場合のＳＭ再探索休止時間より、３回目以降の参入処理において探索または認証に失敗した場合のＳＭ再探索休止時間を長くしているので、３０分より少し長い収集周期のサービスに対応しつつ、消費電力を抑制することができる。

なお、図６に示したＳＭ再探索休止時間は一例であり、ＳＭ再探索休止時間の具体的な数値は図６に示した例に限定されない。また、図６に示した例ではＳＭ再探索休止時間を３段階で決定しているが、２段階であってもよく４段階以上に分けて決定してもよい。また、図６に示した例では、参入処理に失敗した回数が３回以下の場合、参入処理の失敗回数が１回増えるごとにＳＭ再探索休止時間を増加させているが、失敗回数１回と２回ではＳＭ再探索休止時間を同じ値とし、失敗回数３回でＳＭ再探索休止時間を増加させるといったように、参入処理の失敗回数が複数回増えるごとにＳＭ再探索休止時間を増加させてもよい。

図７は、本実施の形態のＳＭ再探索休止時間の設定を例示するためのシーケンス図である。まず、通信端末１は、Active状態になると（ステップＳ１１）、参入要求をビーコン信号としてブロードキャストにより送信する（ステップＳ１２）。図７では、通信端末１が登録されているＳＭネットワークに属するＳＭ２が通信端末１の近隣に存在せず、通信端末１がＳＭ探索に失敗した例を示している。一定時間経過しても、参入応答を受信しないため、通信端末１は、参入処理の失敗回数１回に対応するＳＭ再探索休止時間であるＳＭ再探索休止時間＃１を休止時間として設定してSleep状態へ遷移する（ステップＳ１３）。ＳＭ再探索休止時間＃１は、図６に示した例では６０秒である。

ステップＳ１３の実施からＳＭ再探索休止時間＃１が経過すると、通信端末１は、Active状態になり（ステップＳ１４）、再び、参入要求をビーコン信号としてブロードキャストにより送信する（ステップＳ１５）。一定時間経過しても、参入応答を受信しないため、通信端末１は、参入処理の失敗回数２回に対応するＳＭ再探索休止時間であるＳＭ再探索休止時間＃２を休止時間として設定してSleep状態へ遷移する（ステップＳ１６）。ＳＭ再探索休止時間＃２は、図６に示した例では３０分である。

ステップＳ１６の実施からＳＭ再探索休止時間＃２が経過すると、通信端末１は、Active状態になり（ステップＳ１７）、再び、参入要求をビーコン信号としてブロードキャストにより送信する（ステップＳ１８）。一定時間経過しても、参入応答を受信しないため、通信端末１は、参入処理の失敗回数３回以降に対応するＳＭ再探索休止時間であるＳＭ再探索休止時間＃３を休止時間として設定してSleep状態へ遷移する（ステップＳ１９）。ＳＭ再探索休止時間＃３は、図６に示した例では２４時間である。

以降、ステップＳ１７，Ｓ１８と同様に、ステップＳ２０，ステップＳ２１が行われる。なお、図７では、ＳＭ再探索休止時間＃１〜＃３は、実際の時間の長さに応じて示されているわけではなく、失敗回数が進むごとにＳＭ再探索休止時間が長くなることを模式的に示している。ＳＭ再探索休止時間＃３は、上述したように例えば２４時間であり、ＳＭ２が新たに設置されるなどにより、参入処理の失敗の要因が取り除かれると、通信端末１は参入処理に成功し、以降は通常動作を行うことができる。

以上のように、本実施の形態では、通信端末１が、参入処理の失敗回数に応じて休止時間を決定するようにした。このため、電池の消耗を抑制しつつ適切な休止時間を設定することができる。

以上の実施の形態に示した構成は、一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、実施の形態同士を組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１，１−１〜１−６，１−１０，１−２１，１−２２ 通信端末、２，２−１〜２−１３，２−２１，２−２２ ＳＭ、７ ガス自動検針システム、１０，２０，３０ 第１サービスシステム、１１，２１，３１ 通信システム、４０，５０ 第２サービスシステム、７０，７０−１〜７０−６，７０−１０ ガスメーター、７１ 通信処理部、７２，１０２ 制御部、７３，１０５，２１４ 記憶部、７４ 計量部、１００ アンテナ、１０１ 無線通信処理部、１０３，２１３ 接続機器通信処理部、１０４ 間欠動作処理部、１０６ 電池、１１１ 状態判定部、１１２ タイマ、１１３ 休止時間決定部、２０１ 通信部、２０２ メーター、２１１ 通信処理部、２１２ 第１制御部、２１５ 第２制御部。

Claims (10)

1. 第１状態と前記第１状態より消費電力の少ない第２状態とを交互に繰り返す間欠動作を行う通信端末であって、
   前記通信端末を駆動する電池と、
   第１サービスのために構築された通信ネットワークを介して、第２サービスを提供するための第２サービスシステムと通信を行うことが可能な第１通信処理部と、
   接続される機器との間で通信を行うことが可能な第２通信処理部と、
   前記第１状態において前記第１通信処理部を介して前記通信ネットワークとの間で前記通信ネットワークへの参入処理を行い、前記参入処理に失敗すると前記参入処理を繰り返す制御部と、
   前記参入処理に失敗すると前記通信端末を前記第２状態に遷移させ、前記参入処理を繰り返した回数に基づいて前記参入処理に失敗した後の前記第２状態の継続時間である休止時間を決定し、前記休止時間の経過後に前記通信端末を前記第１状態に遷移させる間欠動作処理部と、
   を備え、
   前記間欠動作処理部は、前記参入処理を繰り返した回数である参入処理回数が第１回数であるときの前記休止時間より、前記参入処理回数が、前記第１回数より回数の多い第２回数であるときの前記休止時間が長くなるように、前記休止時間を決定することを特徴とする通信端末。
2. 前記第１サービスは、電力の使用量の自動検針サービスであることを特徴とする請求項１に記載の通信端末。
3. 前記第２サービスは、ガスの使用量の自動検針サービス、または水道の使用量の自動検針サービスであることを特徴とする請求項１または２に記載の通信端末。
4. 初回の前記参入処理に失敗した後の前記休止時間である第１休止時間と、前記参入処理回数が２回目の前記参入処理に失敗した後の前記休止時間である第２休止時間と、前記参入処理回数が３回目以降の前記参入処理に失敗した後の前記休止時間である第３休止時間と、を示す情報を前記参入処理回数と対応付けて休止時間テーブルとして記憶する記憶部、
   を備え、
   前記間欠動作処理部は、前記参入処理回数と前記休止時間テーブルとを用いて、前記休止時間を、前記第１休止時間、前記第２休止時間および前記第３休止時間のうちのいずれか１つに決定し、
   前記第２休止時間は、前記第１休止時間より長く、前記第３休止時間は前記第２休止時間より長いことを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の通信端末。
5. 前記第２休止時間は、前記第２サービスにおけるデータ収集周期より短いことを特徴とする請求項４に記載の通信端末。
6. 前記第１休止時間は、前記通信端末の設置作業に要すると想定される時間より短いことを特徴とする請求項４または５に記載の通信端末。
7. 前記第３休止時間は、前記通信ネットワークが前記通信端末の接続状況の確認を行う周期より短いことを特徴とする請求項４から６のいずれか１つに記載の通信端末。
8. 第１サービスのために構築された通信ネットワークと、
   第２サービスを提供するための第２サービスシステムと、
   第１状態と前記第１状態より消費電力の少ない第２状態とを交互に繰り返す間欠動作を行い、前記通信ネットワークを介して前記第２サービスシステムと前記第２サービスを提供するための通信を行うことが可能な複数の通信端末と、
   を備え、
   前記複数の通信端末のそれぞれは、
   前記通信端末を駆動する電池と、
   第１サービスのために構築された通信ネットワークを介して、第２サービスを提供するための第２サービスシステムと通信を行うことが可能な第１通信処理部と、
   接続される機器との間で通信を行うことが可能な第２通信処理部と、
   前記第１状態において前記第１通信処理部を介して前記通信ネットワークとの間で前記通信ネットワークへの参入処理を行い、前記参入処理に失敗すると前記参入処理を繰り返す制御部と、
   前記参入処理に失敗すると前記通信端末を前記第２状態に遷移させ、前記参入処理を繰り返した回数に基づいて前記参入処理に失敗した後の前記第２状態の継続時間である休止時間を決定し、前記休止時間の経過後に前記通信端末を前記第１状態に遷移させる間欠動作処理部と、
   を備え、
   前記間欠動作処理部は、前記参入処理を繰り返した回数である参入処理回数が第１回数であるときの前記休止時間より、前記参入処理回数が、前記第１回数より回数の多い第２回数であるときの前記休止時間が長くなるように、前記休止時間を決定することを特徴とする通信システム。
9. 第１状態と前記第１状態より消費電力の少ない第２状態とを交互に繰り返す間欠動作を行い、第１サービスのために構築された通信ネットワークを介して、第２サービスを提供するための第２サービスシステムと通信を行うことが可能な第１通信処理部と、接続される機器との間で通信を行うことが可能な第２通信処理部とを備える通信端末、が実行する省電力制御方法であって、
   前記第１状態において前記通信ネットワークとの間で前記通信ネットワークへの参入処理を行う参入処理ステップと、
   前記参入処理に失敗すると前記第２状態に遷移し、休止時間の間前記第２状態を継続する休止ステップと、
   前記参入処理を繰り返した回数に基づいて前記参入処理に失敗した後の前記休止時間を決定する休止時間決定ステップと、
   前記休止時間の経過後に前記通信端末を前記第１状態に遷移させる起動ステップと、
   を含み、
   前記起動ステップの後に前記参入処理ステップが再度実行され、前記参入処理ステップで参入処理に失敗するたびに、前記休止ステップ、前記休止時間決定ステップ、前記起動ステップおよび前記参入処理ステップが再度実行され、
   前記休止時間決定ステップでは、前記参入処理を繰り返した回数である参入処理回数が第１回数であるときの前記休止時間より、前記参入処理回数が、前記第１回数より回数の多い第２回数であるときの前記休止時間が長くなるように、前記休止時間が決定されることを特徴とする省電力制御方法。
10. 第１状態と前記第１状態より消費電力の少ない第２状態とを交互に繰り返す間欠動作を行い、第１サービスのために構築された通信ネットワークを介して、第２サービスを提供するための第２サービスシステムと通信を行うことが可能な第１通信処理部と、接続される機器との間で通信を行うことが可能な第２通信処理部とを備える通信端末、に、
    前記第１状態において前記第１通信処理部を介して前記通信ネットワークとの間で前記通信ネットワークへの参入処理を行う参入処理ステップと、
    前記参入処理に失敗すると前記第２状態に遷移し、休止時間の間前記第２状態を継続する休止ステップと、
    前記参入処理を繰り返した回数に基づいて前記参入処理に失敗した後の前記休止時間を決定する休止時間決定ステップと、
    前記休止時間の経過後に前記通信端末を前記第１状態に遷移させる起動ステップと、
    を実行させ、
    前記起動ステップの後に前記参入処理ステップが再度実行され、前記参入処理ステップで参入処理に失敗するたびに、前記休止ステップ、前記休止時間決定ステップ、前記起動ステップおよび前記参入処理ステップが再度実行され、
    前記休止時間決定ステップでは、前記参入処理を繰り返した回数である参入処理回数が第１回数であるときの前記休止時間より、前記参入処理回数が、前記第１回数より回数の多い第２回数であるときの前記休止時間が長くなるように、前記休止時間が決定されることを特徴とする省電力制御プログラム。

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