JP7019757B2 - Communications system - Google Patents

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Description

本発明は、通信経路を占有することなく、大容量のファイルをダウンロードする、通信システムに関する。 The present invention relates to a communication system that downloads a large file without occupying a communication path.

特許文献1には、基地局のセル範囲に在圏する狭帯域の端末と広帯域の端末とに対しサービスを提供する通信システムが開示されている。この通信システムにおいて、狭帯域の端末に対する通信システムがNB-IoT通信システムを構成する。このNB-IoT通信システムにおける狭帯域の端末は、ガス・電気・水道メーターの監視を行うデバイス、又は、自治体の災害監視・街路灯の制御・ごみ回収のタイミングの決定・駐車場の空き状況の確認・異常気象や異常水位等の環境条件の監視・道路混雑状況の監視を行うデバイス、或いは、土壌・気象・病害虫の管理や水質管理を行うデバイス等のように設置された基地局のセルから別の基地局のセルに移動しない、つまり、ハンドオーバーのない、所謂、定点観測として用いられる端末である。このような端末において、FOTA(Firmware Over-The-Air)によるファームウェアのような大容量のファイルを基地局から無線通信によって基地局の1つのセル範囲に対して設置される個数の多いデバイスに一斉に配信又は更新すると、NB-IoTの通信速度が低く、通信経路を占有するという問題がある。 Patent Document 1 discloses a communication system that provides a service to a narrow band terminal and a wide band terminal within the cell range of a base station. In this communication system, a communication system for a narrow band terminal constitutes an NB-IoT communication system. The narrow-band terminal in this NB-IoT communication system is a device that monitors gas, electricity, and water meters, or disaster monitoring of local governments, control of street lights, determination of garbage collection timing, and availability of parking lots. From the cell of the base station installed such as a device that checks, monitors environmental conditions such as abnormal weather and abnormal water level, monitors road congestion, or a device that manages soil, weather, pests, and water quality. It is a terminal that does not move to a cell of another base station, that is, has no handover, and is used for so-called fixed point observation. In such terminals, a large number of files such as firmware by FOTA (Firmware Over-The-Air) are simultaneously installed from the base station to a large number of devices installed in one cell range of the base station by wireless communication. When the firmware is distributed or updated, the communication speed of the NB-IoT is low, and there is a problem that the communication path is occupied.

特開2018-7171号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2018-7171

本発明は、上記背景技術に鑑みてなされたものであり、通信経路を占有することなく、大容量のファイルをダウンロードできる通信システムの提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above background technology, and an object of the present invention is to provide a communication system capable of downloading a large-capacity file without occupying a communication path.

本発明は、本発明は、センサーと通信機能部とからなる端末が収集したデータをネットワークと基地局とからなるインターネットにより管理装置に送信し、前記管理装置が前記端末から送信されたデータを蓄積する通信システムであって、前記端末及び基地局が第1通信部と当該第1通信部よりも通信速度の速い第2通信部とを備え、前記端末が収集したデータを前記端末の第1通信部と前記基地局の第1通信部と経由して管理装置の側に送信し、管理装置が大容量のファイルを前記基地局の第2通信部と前記端末の第2通信部とを経由して端末の側に送信することを特徴とする。 In the present invention, the present invention transmits data collected by a terminal consisting of a sensor and a communication function unit to a management device via the Internet consisting of a network and a base station, and the management device stores the data transmitted from the terminal. The terminal and the base station include a first communication unit and a second communication unit having a higher communication speed than the first communication unit, and the data collected by the terminal is used as the first communication of the terminal. It is transmitted to the management device side via the unit and the first communication unit of the base station, and the management device sends a large-capacity file via the second communication unit of the base station and the second communication unit of the terminal. It is characterized by transmitting to the terminal side.

本発明は、センサーと通信機能部とからなる端末が収集したデータを前記端末の第1通信部と前記基地局の第1通信部と経由して管理装置の側に送信し、管理装置が大容量のファイルを前記基地局の前記第1通信部よりも通信速度の速い第2通信部と前記端末の前記第1通信部よりも通信速度の速い第2通信部とを経由して端末の側に送信することにより、通信経路を占有することなく、大容量のファイルをダウンロードできる。本発明において、前記端末の第1通信部及び前記基地局の第1通信部が無線通信規格としてNB-IoTを使用し、前記端末の第2通信部及び前記基地局の第2通信部とが無線通信規格としてeMTCを使用し、前記管理装置から前記基地局に送信されるFOTA指示をトリガーとして前記端末の第1通信部が第2通信部に切り替わりかつ前記基地局の第1通信部が第2通信部に切り替わり、前記端末と前記基地局との間の無線通信規格がNB-IoTからeMTCに切り替わり、管理装置が大容量のファイルを前記基地局の第2通信部と前記端末の第2通信部とを経由して端末の側にダウンロードすれば、大容量のファイルを短時間でダウンロードすることができる。本発明において、管理装置が端末の電池残量とFOTA実施に対する消費電流との一方又は両方から端末に実装された電池の持続時間を計算して第1通信部と第2通信部とを切り替えてFOTAを実施するかを判別し、その判別結果に応じFOTAを実施すれば、通信経路を占有することなく、大容量のファイルをダウンロードできる。又、本発明において、前記端末の電池残量とFOTA実施に対する消費電流との一方又は両方から計算された端末に実装された電池の持続時間がFOTA不可領域に存在した場合でも、基地局が電波を提供可能な範囲としてカバーするセルに在圏する複数の端末のうちの少なくとも1つの端末をゲートウエイとして設定し、このゲートウエイとして設定された端末が第1通信部と当該第1通信部よりも通信速度の速い第3通信部とを備え、前記ゲートウエイとして設定されていないその他の端末が第3通信部を備え、第1通信部及び前記基地局の第1通信部が無線通信規格としてNB-IoTを使用し、ゲートウエイとして設定された端末の第3通信部とその他の端末の第3通信部とが消費電流の低いWi-SUNを使用すれば、大容量のファイルを短時間でダウンロードすることができる。 In the present invention, the data collected by the terminal including the sensor and the communication function unit is transmitted to the management device side via the first communication unit of the terminal and the first communication unit of the base station, and the management device is large. A file having a capacity is transmitted to the terminal side via a second communication unit having a higher communication speed than the first communication unit of the base station and a second communication unit having a higher communication speed than the first communication unit of the terminal. By sending to, you can download a large file without occupying the communication path. In the present invention, the first communication unit of the terminal and the first communication unit of the base station use NB-IoT as a wireless communication standard, and the second communication unit of the terminal and the second communication unit of the base station are used. Using eMTC as a wireless communication standard, the first communication unit of the terminal is switched to the second communication unit and the first communication unit of the base station is the first, triggered by the FOTA instruction transmitted from the management device to the base station. The wireless communication standard between the terminal and the base station is switched from NB-IoT to eMTC, and the management device sends a large-capacity file to the second communication unit of the base station and the second of the terminal. If you download to the terminal side via the communication unit, you can download a large file in a short time. In the present invention, the management device calculates the duration of the battery mounted on the terminal from one or both of the remaining battery level of the terminal and the current consumption for OTA implementation, and switches between the first communication unit and the second communication unit. If it is determined whether to implement FOTA and FOTA is executed according to the determination result, a large-capacity file can be downloaded without occupying the communication path. Further, in the present invention, even when the duration of the battery mounted on the terminal calculated from one or both of the remaining battery level of the terminal and the current consumption for FOTA implementation exists in the FOTA non-probable region, the base station receives radio waves. At least one terminal out of a plurality of terminals in the cell that covers the range that can be provided is set as a gateway, and the terminal set as this gateway communicates with the first communication unit and the first communication unit. The third communication unit having a high speed is provided, the other terminal not set as the gateway has the third communication unit, and the first communication unit and the first communication unit of the base station are NB-IoT as a wireless communication standard. If the third communication part of the terminal set as a gateway and the third communication part of other terminals use Wi-SUN with low current consumption, it is possible to download a large file in a short time. can.

発明を実施するための形態1に係る通信システムを示す構成図。The block diagram which shows the communication system which concerns on Embodiment 1 for carrying out an invention. 発明を実施するための形態1に係るNB-IoTとeMTCとの相違を示す図表。The figure which shows the difference between NB-IoT and eMTC which concerns on Embodiment 1 for carrying out an invention. 発明を実施するための形態1に係る通信システムのシーケンス制御を示すシーケンス図。The sequence diagram which shows the sequence control of the communication system which concerns on Embodiment 1 for carrying out the invention. 発明を実施するための形態2に係る通信システムを示す構成図。The block diagram which shows the communication system which concerns on Embodiment 2 for carrying out an invention. 発明を実施するための形態に係る通信システムを示す構成図。 The block diagram which shows the communication system which concerns on Embodiment 3 for carrying out an invention.

図1に示した発明を実施するための形態1に係る通信システムは、センサー機能と通信機能とを有する端末1が収集したデータをネットワーク2と基地局3とからなるインターネットを経由して管理装置4に送信し、管理装置4が端末1から送信されたデータを蓄積しかつ蓄積されたデータを分析して新たな知見を獲得するソリューションを提供するものであって、端末1が第1通信部11と第1通信部11よりも通信速度の速い第2通信部12とを備え、基地局3が第1通信部31と第1通信部31よりも通信速度の速い第2通信部32とを備え、端末1が収集したデータを第1通信部11及び31を経由して管理装置4の側に送信し、管理装置4に設けられたファイル送信手段41が大容量のファイル42を第2通信部12及び32を経由して端末1の側に送信することにより、通信経路を占有することなく、大容量のファイル42をダウンロードできるようになっている。 The communication system according to the first embodiment shown in FIG. 1 is a management device for managing data collected by a terminal 1 having a sensor function and a communication function via the Internet including a network 2 and a base station 3. The management device 4 accumulates the data transmitted from the terminal 1 and analyzes the accumulated data to provide a solution for acquiring new knowledge, and the terminal 1 is the first communication unit. 11 and a second communication unit 12 having a higher communication speed than the first communication unit 11 are provided, and the base station 3 has a first communication unit 31 and a second communication unit 32 having a faster communication speed than the first communication unit 31. The data collected by the terminal 1 is transmitted to the management device 4 side via the first communication units 11 and 31, and the file transmission means 41 provided in the management device 4 secondly communicates the large-capacity file 42. By transmitting data to the terminal 1 side via the units 12 and 32, a large-capacity file 42 can be downloaded without occupying the communication path.

端末1は第1通信部11と第2通信部12と切替手段13とを備え、端末1が基地局3の第1通信部31から送信された大容量ファイル指示を受信するのに伴い、切替手段13が基地局3との通信に用いる通信部として第1通信部11から第2通信部12に切り替える一方、端末1が基地局3の第2通信部31から送信された大容量ファイル受信完了を受信するのに伴い、切替手段13が基地局3との通信に用いる通信部として第2通信部12から第1通信部に切り替えるようになっている。 The terminal 1 includes a first communication unit 11, a second communication unit 12, and a switching means 13, and is switched as the terminal 1 receives a large-capacity file instruction transmitted from the first communication unit 31 of the base station 3. While the means 13 switches from the first communication unit 11 to the second communication unit 12 as the communication unit used for communication with the base station 3, the terminal 1 completes receiving the large-capacity file transmitted from the second communication unit 31 of the base station 3. Is received, the switching means 13 switches from the second communication unit 12 to the first communication unit as the communication unit used for communication with the base station 3.

基地局3は第1通信部31と第2通信部32と切替手段33とを備え、基地局3が管理装置4から送信された大容量ファイル指示を受信するに伴い受信した大容量ファイル指示を端末3に送信しかつ端末1との通信に用いる通信部として第1通信部31から第2通信部32に切り替える一方、基地局3が端末1の第2通信部11から送信された大容量ファイル完了を受信するのに伴い、切替手段33が端末1との通信に用いる通信部として第2通信部32から第1通信部31に切り替えるようになっている。 The base station 3 includes a first communication unit 31, a second communication unit 32, and a switching means 33, and receives a large-capacity file instruction when the base station 3 receives a large-capacity file instruction transmitted from the management device 4. A large-capacity file transmitted from the second communication unit 11 of the terminal 1 by the base station 3 while switching from the first communication unit 31 to the second communication unit 32 as a communication unit transmitted to the terminal 3 and used for communication with the terminal 1. Upon receiving the completion, the switching means 33 switches from the second communication unit 32 to the first communication unit 31 as the communication unit used for communication with the terminal 1.

第1通信部11及び31に用いられる無線通信規格としてNB-IoT(Narrow Band Internet of Things)に限定されるものではないがその1つとしてNB-IoTが考えられ、第2通信部12及び32に用いられる無線通信規格としてeMTC(enhanced Machine Type Communication)に限定されるものではないが、その1つとしてeMTCが考えられる。 The wireless communication standard used for the first communication units 11 and 31 is not limited to NB-IoT (Narrow Band Internet of Things), but NB-IoT can be considered as one of them, and the second communication units 12 and 32. The wireless communication standard used in the above is not limited to eMTC (enhanced Machine Type Communication), but eMTC can be considered as one of them.

NB-IoT及びeMTCは、共に、消費電力が少なく、データ通信内容は少ないものの、数百m~数百kmまで通信できる無線通信規格である。NB-IoTとeMTCとの違いは、図2に示したように、NB-IoTがスマートメータ端末や故障検知端末等の移動のない静止型通信であって、通信する基地局の交代つまりハンドオーバーに非対応であって、通信速度が30kbps程度であるに対し、eMTCがウェアラブル端末やヘルスケア端末あるいは防犯端末等の移動型通信であって、通信する基地局の交代つまりハンドオーバーに対応し、通信速度が300kbpsである。 Both NB-IoT and eMTC are wireless communication standards that can communicate from several hundred meters to several hundred kilometers, although they consume less power and have less data communication content. The difference between NB-IoT and eMTC is that, as shown in FIG. 2, NB-IoT is a static communication without movement such as a smart meter terminal or a failure detection terminal, and the communication base station is replaced, that is, a handover. The eMTC is a mobile communication such as a wearable terminal, a healthcare terminal, or a security terminal, and supports the change of the base station to communicate, that is, the handover, while the communication speed is about 30 kbps. The communication speed is 300 kbps.

尚、NB-IoTは、端末1から基地局3へのデータ転送を間欠的に行い、端末1の電源の使用量を極力減らすように数分間で行うようになっている。又、端末1から基地局3への1回のデータ転送から次のデータ転送までの間に数時間の通信休止状態を作ることも可能になっている。 The NB-IoT intermittently transfers data from the terminal 1 to the base station 3 and takes a few minutes to reduce the amount of power used by the terminal 1 as much as possible. It is also possible to create a communication hibernation state for several hours between one data transfer from the terminal 1 to the base station 3 and the next data transfer.

又、端末1は、収集したデータを基地局3に送信する場合にNB-IoTを用いるデバイスとなり、管理装置4が大容量のファイル42をネットワーク2及び基地局3から端末1に送信する場合にeMTCを用いるデバイスとなる。基地局3の電波を提供可能な範囲としてカバーするセルに在圏する端末1の個数は、1個に限定されるものではなく、複数であってもよく、約1万個程度が一般的である。 Further, the terminal 1 becomes a device that uses NB-IoT when transmitting the collected data to the base station 3, and when the management device 4 transmits a large-capacity file 42 from the network 2 and the base station 3 to the terminal 1. It is a device that uses eMTC. The number of terminals 1 in the cell that covers the range in which the radio waves of the base station 3 can be provided is not limited to one, but may be multiple, and is generally about 10,000. be.

管理装置4からネットワーク2及び基地局3を経由して端末1に配信される大容量のファイル42としては、FOTAによるファームウェアに限定されるものではないが、その1つとしてFOTAによるファームウェアが考えられる。 The large-capacity file 42 distributed from the management device 4 to the terminal 1 via the network 2 and the base station 3 is not limited to the firmware by FOTA, but one of them is the firmware by FOTA. ..

管理装置4は、サーバにより構成される。管理装置4に設けられたファイル送信手段41は、管理装置4を構成するサーバにコンピュータプログラムとして格納されたソフトウエアで具現化される。 The management device 4 is composed of a server. The file transmission means 41 provided in the management device 4 is embodied by software stored as a computer program in the server constituting the management device 4.

図3に示した発明を実施するための形態1に係る通信システムのシーケンス制御によれば、ステップ301において管理装置4のファイル送信手段41が大容量ファイル指示としてのFOTA指示を基地局3に送信し、ステップ302において基地局3の第1通信部21がFOTA指示を受信するのに伴いこの受信したFOTA指示受信を端末1の第1通信部11に送信し、ステップ303において基地局3の切替手段33が第1通信部31から第2通信部32に切り替えて基地局3の端末1に対する無線通信規格をNB-IoTからeMTCに変更する。 According to the sequence control of the communication system according to the first embodiment for carrying out the invention shown in FIG. 3, in step 301, the file transmission means 41 of the management device 4 transmits the FOTA instruction as a large-capacity file instruction to the base station 3. Then, as the first communication unit 21 of the base station 3 receives the FOTA instruction in step 302, the received FOTA instruction reception is transmitted to the first communication unit 11 of the terminal 1, and the switching of the base station 3 is performed in step 303. The means 33 switches from the first communication unit 31 to the second communication unit 32 and changes the radio communication standard for the terminal 1 of the base station 3 from NB-IoT to eMTC.

又、ステップ304において端末1が前記ステップ302での基地局3から送信されたFOTA指示受信を受信すると、ステップ305において端末1の切替手段13が第1通信部11から第2通信部12に切り替えて端末1の基地局3に対する無線通信規格をNB-IoTからeMTCに変更し、ステップ306において端末1の第2通信部12がeMTC変更完了を基地局3の第2通信部32に送信する。 Further, when the terminal 1 receives the FOTA instruction reception transmitted from the base station 3 in the step 302 in the step 304, the switching means 13 of the terminal 1 switches from the first communication unit 11 to the second communication unit 12 in the step 305. The wireless communication standard for the base station 3 of the terminal 1 is changed from NB-IoT to eMTC, and in step 306, the second communication unit 12 of the terminal 1 transmits the completion of the eMTC change to the second communication unit 32 of the base station 3.

次に、ステップ307において基地局3が前記ステップ306での端末1から送信されたeMTC変更完了を受信しその受信したeMTC変更完了を管理装置4に送信する。そして、管理装置4が基地局3から送信されたeMTC変更完了を受信すると、ステップ308において管理装置4のファイル送信手段41が大容量のファイル42としてのFOTAの送信を開始し、ステップ309において基地局3の第2通信部32が管理装置4から送信されたFOTAを受信しその受信したFOTAを端末1の第2通信部12に送信し、ステップ310において端末1の第2通信部12が基地局3から送信されたFOTAを受信する。 Next, in step 307, the base station 3 receives the eMTC change completion transmitted from the terminal 1 in the step 306, and transmits the received eMTC change completion to the management device 4. Then, when the management device 4 receives the eMTC change completion transmitted from the base station 3, the file transmission means 41 of the management device 4 starts transmitting the FOTA as a large-capacity file 42 in step 308, and the base in step 309. The second communication unit 32 of the station 3 receives the FOTA transmitted from the management device 4, transmits the received FOTA to the second communication unit 12 of the terminal 1, and the second communication unit 12 of the terminal 1 is the base in step 310. Receive the FOTA transmitted from the station 3.

そして、ステップ311において基地局3の第2通信部22がFOTAの受信を完了すると、ステップ312において基地局3の切替手段33が第2通信部32から第1通信部31に切り替えて基地局3の端末1に対する無線通信規格をeMTCからNB-IoTに変更する。 Then, when the second communication unit 22 of the base station 3 completes the reception of the FOTA in step 311, the switching means 33 of the base station 3 switches from the second communication unit 32 to the first communication unit 31 in the base station 3 in step 312. The wireless communication standard for the terminal 1 of the above is changed from eMTC to NB-IoT.

又、ステップ313において端末1の第2通信部12がFOTAの受信を完了すると、ステップ314において端末1の切替手段13が第2通信部12から第1通信部11に切り替えて端末1の基地局3に対する無線通信規格をeMTCからNB-IoTに変更し、ステップ315において端末1の第2通信部12がNB-IoT変更完了を行い、ステップ316において端末1の第1通信部11がFOTA完了を基地局3の第1通信部31に送信する。 Further, when the second communication unit 12 of the terminal 1 completes the reception of the FOTA in step 313, the switching means 13 of the terminal 1 switches from the second communication unit 12 to the first communication unit 11 in step 314 to switch the base station of the terminal 1. The wireless communication standard for 3 is changed from eMTC to NB-IoT, the second communication unit 12 of the terminal 1 completes the NB-IoT change in step 315, and the first communication unit 11 of the terminal 1 completes the FOTA in step 316. It is transmitted to the first communication unit 31 of the base station 3.

ステップ317において基地局3が端末1から送信されたFOTA完了を受信するのに伴いこの受信したFOTA完了を管理装置4に送信し、ステップ318において管理装置4が前記ステップ317での基地局3から送信されたFOTA完了を受信するのに伴いファイル送信手段41がFOTA送信終了の処理を行う。 As the base station 3 receives the FOTA completion transmitted from the terminal 1 in step 317, the received FOTA completion is transmitted to the management device 4, and in step 318, the management device 4 receives the FOTA completion from the base station 3 in the step 317. As the transmitted FOTA completion is received, the file transmission means 41 processes the FOTA transmission termination.

図3に示した発明を実施するための形態1に係る通信システムのシーケンス制御によれば、ステップ301乃至310に示すように、センサー機能と通信機能とを有する移動のない静止型通信の端末1が収集したデータを第1通信部11及び31を使用して基地局3に送信し得る状態において、管理装置4に設けられたファイル送信手段41がFOTA指示を基地局2に送信することにより、当該FOTA指示をトリガーとして端末1の第1通信部11が第2通信部12に切り替わりかつ基地局3の第1通信部31が第2通信部32に切り替わり、端末1と基地局3との間の無線通信規格がNB-IoTからeMTCに切り替わりた後、管理装置4から基地局3に送信されたFOTAのような大容量のファイル42が基地局3から端末1に送信されるので、通信経路を占有することなく、大容量のファイル42を管理装置4から端末1にダウンロードすることができる。 According to the sequence control of the communication system according to the first embodiment for carrying out the invention shown in FIG. 3, as shown in steps 301 to 310, the stationary communication terminal 1 having a sensor function and a communication function and having no movement. The file transmission means 41 provided in the management device 4 transmits the FOTA instruction to the base station 2 in a state where the data collected by the computer can be transmitted to the base station 3 by using the first communication units 11 and 31. With the FOTA instruction as a trigger, the first communication unit 11 of the terminal 1 is switched to the second communication unit 12, and the first communication unit 31 of the base station 3 is switched to the second communication unit 32, between the terminal 1 and the base station 3. After the wireless communication standard of NB-IoT is switched from NB-IoT to eMTC, a large-capacity file 42 such as FOTA transmitted from the management device 4 to the base station 3 is transmitted from the base station 3 to the terminal 1, so that the communication path is A large-capacity file 42 can be downloaded from the management device 4 to the terminal 1 without occupying.

又、大容量のファイル42が管理装置4から端末1にダウンロードされた後、ステップ311及び317に示すように、FOTA送信完了をトリガーとして端末1の第2通信部12が第1通信部11に切り替わりかつ基地局3の第2通信部32が第1通信部31に切り替わり、端末1と基地局3との間の無線通信規格がeMTCからNB-IoTに切り替わり、センサー機能と通信機能とを有する端末1が収集したデータを基地局3から管理装置4にアップロードすることができる。 Further, after the large-capacity file 42 is downloaded from the management device 4 to the terminal 1, as shown in steps 311 and 317, the second communication unit 12 of the terminal 1 is sent to the first communication unit 11 triggered by the completion of FOTA transmission. The second communication unit 32 of the base station 3 is switched to the first communication unit 31, the wireless communication standard between the terminal 1 and the base station 3 is switched from eMTC to NB-IoT, and has a sensor function and a communication function. The data collected by the terminal 1 can be uploaded from the base station 3 to the management device 4.

図4に示した発明を実施するための形態2に係る通信システムは、図1に示した発明を実施するための形態1に係る通信システムの管理装置4にFOTA判別手段43を付加し、FOTA判別手段43が端末1の電池残量とFOTA実施による端末1の消費電流との一方又は両方から端末1に実装された電池持続時間を計算することによりNB-IoTとeMTCとを切り替えてFOTAを実施するかを判別し、その判別結果に応じFOTAを実施するようになっている。FOTA実施による端末1の消費電流の試算条件は、FOTAのFW(ファームウェアサイズ)と端末1の周囲の電界強度と通信の繰り返し数とからなる。 In the communication system according to the second embodiment for carrying out the invention shown in FIG. 4, the FOTA discriminating means 43 is added to the management device 4 of the communication system according to the first embodiment for carrying out the invention shown in FIG. 1, and the FOTA is added. The determination means 43 switches between NB-IoT and eMTC by calculating the duration of the battery mounted on the terminal 1 from one or both of the remaining battery level of the terminal 1 and the current consumption of the terminal 1 due to the implementation of FOTA, and the FOTA is switched. Is determined, and FOTA is executed according to the determination result. The conditions for calculating the current consumption of the terminal 1 by implementing the FOTA are the FW (firmware size) of the FOTA, the electric field strength around the terminal 1, and the number of repetitions of communication.

具体的には、FOTA判別手段43によるFOTA実施判別基準としては、端末1の電池残量から計算された端末1に実装された電池持続時間がNB-IoT領域とeMTC領域との双方に存在する場合、又は、FOTA実施による端末1の消費電流から計算された端末1に実装された電池持続時間がNB-IoT領域とeMTC領域との双方に存在する場合、又は、端末1の電池残量とFOTA実施による端末1の消費電流とから計算された端末1に実装された電池持続時間がNB-IoT領域とeMTC領域との双方に存在する場合には、FOTA判別手段43がFOTAを実施すると判別する。一方、端末1の電池残量から計算された端末1に実装された電池持続時間がFOTA不可領域に存在する場合、又は、FOTA実施による端末1の消費電流から計算された端末1に実装された電池持続時間がFOTA不可領域に存在する場合、又は、端末1の電池残量とFOTA実施による端末1の消費電流とから計算された端末1に実装された電池持続時間がFOTA不可領域に存在する場合には、FOTA判別手段43がFOTAを実施ないと判別する。 Specifically, as the FOTA implementation determination criterion by the FOTA determination means 43, the duration of the battery mounted on the terminal 1 calculated from the remaining battery level of the terminal 1 exists in both the NB-IoT region and the eMTC region. Or when the duration of the battery mounted on the terminal 1 calculated from the current consumption of the terminal 1 due to the implementation of FOTA exists in both the NB-IoT region and the eMTC region, or the battery remaining of the terminal 1. When the duration of the battery mounted on the terminal 1 calculated from the amount and the current consumption of the terminal 1 due to the implementation of FOTA exists in both the NB-IoT region and the eMTC region, the FOTA determining means 43 determines the FOTA. Determine to implement. On the other hand, when the duration of the battery mounted on the terminal 1 calculated from the remaining battery level of the terminal 1 exists in the non-FOTA region, or it is mounted on the terminal 1 calculated from the current consumption of the terminal 1 due to the implementation of FOTA. When the duration of the battery is in the non-FOTA area, or the duration of the battery mounted on the terminal 1 calculated from the remaining battery level of the terminal 1 and the current consumption of the terminal 1 due to the implementation of FOTA, the non-FOTA area If it is present in, the FOTA determination means 43 determines that FOTA is not performed.

つまり、FOTA実施判別基準として、端末1の電池残量とFOTA実施による端末1の消費電流との一方又は両方から計算された端末1に実装された電池持続時間がFOTA不可領域に存在しない場合は、FOTA判別手段43がFOTAを実施すると判別して端末1の切替手段13及び基地局3の切替手段33を作動し、端末1の切替手段13が第1通信部11から第2通信部12に切り替え、基地局3の切替手段33が第1通信部31から第2通信部32に切り替えて、大容量のファイル42を管理装置4から端末1にダウンロードすることができる。 That is, as a criterion for determining FOTA implementation , the duration of the battery mounted on the terminal 1 calculated from one or both of the remaining battery level of the terminal 1 and the current consumption of the terminal 1 due to the implementation of FOTA does not exist in the FOTA non-existent region. In this case, it is determined that the FOTA discriminating means 43 implements FOTA, and the switching means 13 of the terminal 1 and the switching means 33 of the base station 3 are operated, and the switching means 13 of the terminal 1 is from the first communication unit 11 to the second communication unit. The switching means 33 of the base station 3 can switch from the first communication unit 31 to the second communication unit 32, and the large-capacity file 42 can be downloaded from the management device 4 to the terminal 1.

に示した発明を実施するための形態3に係る通信システムは、図4に示した発明を実施するための形態2に係る通信システムの管理装置4のFOTA判別手段43が端末101の電池残量とFOTA実施による端末101の消費電流との一方又は両方から計算された端末101に実装された電池の持続時間がFOTA不可領域に存在した場合でも、FOTAが必要な場合の対応を取るために、基地局3の電波を提供可能な範囲としてカバーするセルに在圏する複数の端末のうちの少なくとも1つの端末101をゲートウエイとして設定し、このゲートウエイとして設定された端末101のみNB-IoTを使用し、その他の端末102は消費電流の低いWi-SUN(Wireless Smart Utility Network)を使用する。 In the communication system according to the third embodiment for carrying out the invention shown in FIG. 5 , the FOTA determination means 43 of the management device 4 of the communication system according to the second embodiment for carrying out the invention shown in FIG. 4 is the battery of the terminal 101. In order to take measures when FOTA is required even if the duration of the battery mounted on the terminal 101 calculated from one or both of the remaining amount and the current consumption of the terminal 101 due to the implementation of FOTA exists in the FOTA impossible area. In addition, at least one terminal 101 among a plurality of terminals in the cell that covers the radio wave of the base station 3 as a range that can be provided is set as a gateway, and only the terminal 101 set as this gateway is set to NB-IoT. The other terminal 102 uses a Wi-SUN (Wireless Smart Utility Network) having a low current consumption.

つまり、ゲートウエイとして設定された端末101は、無線通信規格としてNB-IoTが用いられる第1通信部11と、無線通信規格としてWi-SUNが用いられる第3通信部1012と、切替手段13とを備える。その他の端末102は無線通信規格としてWi-SUNが用いられる第3通信部1021のみを備える。又、基地局3は無線通信規格としてNB-IoTが用いられる第1通信部31のみを備える。これにより、ゲートウエイとして設定された端末101が大容量の電池又は商用電源から給電を受けるバブ局となり、その他の端末102がバブ局に対し消費電流の低い子機となっている。 That is, the terminal 101 set as a gateway has a first communication unit 11 in which NB-IoT is used as a wireless communication standard, a third communication unit 1012 in which Wi-SUN is used as a wireless communication standard, and a switching means 13. Be prepared. The other terminal 102 includes only the third communication unit 1021 in which Wi-SUN is used as a wireless communication standard. Further, the base station 3 includes only the first communication unit 31 in which NB-IoT is used as a wireless communication standard. As a result, the terminal 101 set as a gateway becomes a bab station that receives power from a large-capacity battery or a commercial power source, and the other terminals 102 are slave units that consume less current than the bab station.

に示した発明を実施するための形態3に係る通信システムによれば、管理装置4のFOTA判別手段43が端末101の電池残量とFOTA実施による端末101の消費電流との一方又は両方から計算された端末101に実装された電池の持続時間がFOTA不可領域に存在してもそのFOTA不可領域指示を基地局3から端末101に送信すると、端末101の切替手段13が第1通信部11を基地局3の第1通信部31と無線通信可能に接続し、管理装置4のFOTA判別手段43が大容量のファイル42をネットワーク2及び基地局3を経由してゲートウエイとして設定された端末101の第1通信部11に送信する。この送信された大容量のファイル42を端末101が少なくも大容量の電池又は商用電源から給電により端末101の図示のされていない記憶部に記憶する。次に、端末101の切替手段13が少なくも大容量の電池又は商用電源から給電によりWi-SUNが用いられる第3通信部1021をその他の端末102のWi-SUNが用いられる第3通信部1021と無線通信可能に接続する。これによって、端末101の第3通信部1012が少なくも大容量の電池又は商用電源から給電により端末102の第3通信部1021に大容量のファイル42を送信する。 According to the communication system according to the third embodiment shown in FIG. 5 , the FOTA discriminating means 43 of the management device 4 has one or both of the remaining battery level of the terminal 101 and the current consumption of the terminal 101 due to the implementation of FOTA. Even if the duration of the battery mounted on the terminal 101 calculated from A terminal in which 11 is connected to the first communication unit 31 of the base station 3 so as to be wirelessly communicable, and the FOTA determination means 43 of the management device 4 sets a large-capacity file 42 as a gateway via the network 2 and the base station 3. It is transmitted to the first communication unit 11 of 101. The transmitted large-capacity file 42 is stored in a storage unit (not shown) of the terminal 101 by supplying power from at least a large-capacity battery or a commercial power source to the terminal 101. Next, the switching means 13 of the terminal 101 uses the third communication unit 1021 in which the Wi-SUN is used by supplying power from at least a large-capacity battery or a commercial power source, and the third communication unit 1021 in which the Wi-SUN of the other terminal 102 is used. Connect to enable wireless communication with. As a result, the third communication unit 1012 of the terminal 101 transmits a large-capacity file 42 to the third communication unit 1021 of the terminal 102 by supplying power from at least a large-capacity battery or a commercial power source.

1 端末
2 ネットワーク
3 基地局
4 管理装置
11 端末1の第1通信部
12 端末1の第2通信部
31 基地局3の第1通信部
32 基地局3の第2通信部
1 Terminal 2 Network 3 Base station 4 Management device 11 Terminal 1 1st communication unit 12 Terminal 1 2nd communication unit 31 Base station 3 1st communication unit 32 Base station 3 2nd communication unit

Claims (1)

センサーと通信機能部とからなる移動のない静止型通信の端末が収集したデータをネットワークと基地局とからなるインターネットにより管理装置に送信し、前記管理装置が前記端末から送信されたデータを蓄積する通信システムであって、前記基地局が無線通信規格としてNB-IoTを使用する第1通信部を備え、前記端末が前記基地局の電波を提供可能な範囲としてカバーするセルに複数在圏し、これら複数の端末のうちの少なくとも1つの端末が大容量の電池又は商用電源から給電を受けるバブ局となりかつゲートウエイとして設定され、このゲートウエイとして設定された端末が無線通信規格としてNB-IoTを使用する第1通信部と当該第1通信部よりも通信速度の速い無線通信規格としてWi-SUNを使用する第3通信部との双方を備え、前記複数の端末のうちでゲートウエイとして設定されていないその他の端末が前記バブ局に対し消費電流の低い子機となって前記第1通信部よりも通信速度の速い無線通信規格としてWi-SUNを使用する第3通信部だけを備え、前記管理装置が前記ゲートウエイとして設定された端末に実装された電池の持続時間がFOTAを実施しないと判別するFOTA不可領域に存在してもFOTA領域不可指示を前記基地局から前記ゲートウエイとして設定された端末に送信する、前記ゲートウエイとして設定された端末が少なくとも前記大容量の電池又は商用電源からの給電により当該ゲートウエイとして設定された端末の第1通信部を前記基地局の第1通信部と無線通信可能に接続し、前記管理装置が大容量のファイルを前記ネットワーク及び前記基地局の第1通信部を経由して前記ゲートウエイとして設定された端末の第1通信部に送信すると、前記ゲートウエイとして設定された端末が少なくとも前記大容量の電池又は商用電源からの給電により前記基地局から送信された大容量のファイルを記憶した後、前記ゲートウエイとして設定された端末の第3通信部が少なくとも前記大容量の電池又は商用電源からの給電により前記その他の端末の第3通信部と無線通信可能に接続されることにより、前記ゲートウエイとして設定された端末の第3通信部が少なくとも前記大容量の電池又は商用電源からの給電により前記記憶した大容量のファイルを前記その他の端末の第3通信部に送信することを特徴とする通信システム。 Data collected by a non-moving static communication terminal consisting of a sensor and a communication function unit is transmitted to a management device via the Internet consisting of a network and a base station, and the management device stores the data transmitted from the terminal. In a communication system, the base station includes a first communication unit that uses NB-IoT as a wireless communication standard, and the terminal is located in a plurality of cells that cover the range in which the radio waves of the base station can be provided. At least one of these plurality of terminals becomes a bab station that receives power from a large-capacity battery or a commercial power source and is set as a gateway, and the terminal set as this gateway uses NB-IoT as a wireless communication standard. It has both a first communication unit and a third communication unit that uses Wi-SUN as a wireless communication standard with a faster communication speed than the first communication unit, and is not set as a gateway among the plurality of terminals. The terminal is a slave unit that consumes less current than the bab station, and is equipped with only a third communication unit that uses Wi-SUN as a wireless communication standard having a faster communication speed than the first communication unit. Even if the duration of the battery mounted on the terminal set as the gateway exists in the FOTA non-probable area for determining that the FOTA is not performed, the FOTA area non-probable instruction is transmitted from the base station to the terminal set as the gateway. And , the terminal set as the gateway connects the first communication unit of the terminal set as the gateway to the first communication unit of the base station wirelessly by at least the power supply from the large capacity battery or the commercial power source . Then, when the management device transmits a large-capacity file to the first communication unit of the terminal set as the gateway via the network and the first communication unit of the base station, the terminal set as the gateway is released. After storing at least a large-capacity file transmitted from the base station by power supply from the large-capacity battery or a commercial power source , the third communication unit of the terminal set as the gateway is at least the large-capacity battery or commercial. By being wirelessly connected to the third communication unit of the other terminal by power supply from the power source , the third communication unit of the terminal set as the gateway is at least from the large capacity battery or commercial power source. A communication system characterized in that a large-capacity file stored is transmitted to a third communication unit of the other terminal by power supply .
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