JPH04337896A

JPH04337896A - 無線によるデータ収集方法

Info

Publication number: JPH04337896A
Application number: JP13702891A
Authority: JP
Inventors: Takaaki Hatakeuchi; 孝明畠内; Kazuhiko Sugino; 一彦杉野; Yukio Makita; 幸雄槙田
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd; Fuji Facom Corp
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd; Fuji Facom Corp
Priority date: 1991-05-14
Filing date: 1991-05-14
Publication date: 1992-11-25
Anticipated expiration: 2014-08-03
Also published as: JP2930771B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、一定範囲内に複数台
設置された自動販売機からの売上，状態データ等を特定
小電力無線を利用して直接または中継により１ヵ所に収
集するためのデータ収集方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１１に自動販売機のシステム構成例を
示す。これは、５階建ビル４の各階に自動販売機５を配
置した例を示している。各自動販売機５の内部で発生す
るデータ（自動販売機データ）としては、商品別の売上
情報，金銭情報，売り切れ・故障情報などがある。従来
、これらの情報を収集する方法としては、・情報が記録
されたＩＣメモリカードを持ち帰る。・ハンディ端末等に記録（またはプリントアウト）して
持ち帰る。・公衆回線を利用して収集する。・無線を利用して収集する。などの方法が用いられている。このような中で、収集効
率を上げコストを低減するために、特定小電力無線を利
用して一定範囲内の自動販売機データを１ヵ所に収集す
ることが検討されている。この特定小電力無線は低コス
トで、免許の取得も容易であるなどの利点がある反面、
電波の届く範囲に限界があり、このため一定範囲を越え
る局の間ではデータを中継しながら伝送する必要がある
。また、回線の接続手順等で、１回の交信に時間が掛か
るという問題がある。

【０００３】各自動販売機データを特定小電力無線を利
用して主局に収集する方法として、以下の方法が考えら
れる。ａ）データの変化が生じた自動販売機がその都度使用可
能なルートを探し、データを送信する方法。すなわち、
データの変化が生じた自動販売機は、交信可能で最も主
局に近い局にデータを送信する。受信した局は同様にし
て次の局へデータを中継し、以下、順にデータを中継し
て行くことにより、データは主局に到達する。主局は同
じルートで応答を返す。ｂ）データを各自動販売機が保持しておき、自動販売機
ごとに時差を持つ一定周期でデータを送信する方法。す
なわち、データの変化を検出した自動販売機は一旦デー
タを保持しておき、一定の周期でまとめて主局へ送信す
る。１周期の中では自動販売機ごとに送信するタイミン
グが割り当てられており、同時に複数の自動販売機がデ
ータを送信することがないようになっている。ｃ）データを各自動販売機が保持しておき、主局からの
ポーリングによりデータを送信する方法。なお、ポーリ
ングは制御の責任を持つ主局がその従属局に対し１度に
１局ずつ順番に通信を勧誘する方式で、周知のものであ
る。すなわち、データの変化を検出した自動販売機は一
旦データを保持しておく。主局は自動販売機を１台ずつ
ポーリングし、データを収集する。すべて主局の主導の
もとに行なわれるため伝送の制御が容易であり、電波が
交錯することによる混信の危険も少ない。また、システ
ムの拡張も主局の情報を修正するだけで済み容易である
。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記ａ）の方法では、
データの変化が短時間のうちに主局に伝送される長所は
あるが、同時に複数の自動販売機で送信を開始したとき
など、すべてのデータが主局付近に集中することが考え
られる。このとき、１回の交信に時間が掛かるため、集
中したデータに対して内容を保証しながら効率良くさば
くのは非常に困難である。また、ｂ）の方法では、各自
動販売機はデータの変化を即時に主局へ伝送することが
できない。また、システムを拡張するときは、すべての
自動販売機のデータ送信周期を調整しなければならない
。ｃ）の方法では、各自動販売機はデータの変化を即時
に主局へ伝送することができない。などの問題がある。したがって、この発明の課題は、各自動販売機データの
変化をより短時間で主局に伝送し得る無線によるデータ
収集方法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るため、この発明では、１）双方向に通信可能な特定小電力無線を利用して、所
定範囲内に複数台設置された自動販売機（局）からのデ
ータを直接または中継して１ヵ所に収集するため、主局
はオンラインで各局をいくつかのグループに分割（グル
ーピング）するとともに、主局が属するグループを除く
他のグループについてはそれぞれ１つの副主局を選択し
、グループ内の自動販売機データは主局または副主局が
ポーリングにて収集し、主局は副主局が収集したデータ
をポーリングにて収集し、各々のポーリングを多重に行
なうことを特徴としている。２）上記における各局のグルーピングに当たっては、各
々の局がどの局と通信可能かを示すテーブルを参照し、
主局から順に距離が遠くなる方向へ直接交信可能なもの
同士をグループとし、次にグループ内の局数が適当な数
となるよう、グループ内の局同士が直接交信可能なもの
のグループを統合するか、直接交信可能な局をグループ
間で移籍することを特徴としている。３）上記１）項の場合に、主局は遠い副主局から順にポ
ーリングを行なって最後に自グループメンバのポーリン
グを行なう一方、副主局でポーリングを開始するタイミ
ングを主局のポーリングを受信した直後とし、グループ
のポーリングが終了した後は次の主局によるポーリング
まで待機することを特徴としている。４）前記２）項の場合について、主局はポーリング時に
各局間で発生した伝送エラーの回数をカウントしておき
、伝送エラーの発生頻度が所定値以上の場合はそのルー
トを避け、オンラインでグルーピング，副主局の選択ま
たは伝送ルートを決定し直すことを特徴としている。５）同じく２）項において故障局が発生した場合、主局
は故障局を除きオンラインでグルーピング，副主局の選
択または伝送ルートを決定し直すことを特徴としている
。

【０００６】

【作用】１）副主局が行なうポーリングと、主局が副主
局に対して行なうポーリングとが多重に行なわれるので
、データ収集時間が短縮される。このことを数式にて示
すと、以下のようになる。いま、　　１つの自動販売機に対してポーリングに要する時間
を　　ｔｎ　　　副主局に対してポーリングに要する時
間を　　　　　　　　　　　　ｔｍ　　　グループの総
数を　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　Ｎ　　　　グループのメンバ数
を　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　Ｍ　　とすると、主局が全てのポーリング
を行なうものとして、全自動販売機のデータを収集する
のに要する時間Ｔ１は、Ｔ１＝Σｔｎ　（ｎ＝１〜ＮＭ−１）となる。一方、この発明で全自動販売機のデータを収集
するのに要する時間Ｔ２は、　　Ｔ２＝Σｔｎ　（ｎ＝１〜Ｍ−１）＋Σｔｍ　（ｍ
＝１〜Ｎ−１）となり、システムの構成によっても異な
るが、一般にＴ１＞＞Ｔ２が予想されるので、この発明
による方が有利となることがわかる。

【０００７】２）電波的に近い自動販売機同士が同一グ
ループとなるよう、グルーピングを工夫する。３）無線通信では、交信しようとする局が他の局と交信
している場合は話中となり、待たされることになる。こ
れが頻繁に発生すると、データ収集の効率低下を招くこ
とになる。そこで、ポーリングのタイミングを制御する
ことにより、同一局への交信要求が重ならないようにす
る。４）無線回線が完全につながらない状態ではない場合で
も、伝送エラーが頻発するとリトライ処理等によって伝
送時間が長くなり、データの収集効率が低下する。そこ
で、伝送エラーが頻発するルートを避けて常に伝送状態
の良いルートを使用できるようにし、データの収集効率
を低下させないようにする。５）特定のルートのみに固
定すると、途中の中継局の故障によってそれ以降の自動
販売機にアクセスすることができなくなる。しかし、そ
れらの局は別ルートでアクセス可能な場合もあるので、
故障局を除いてグルーピングを行ない新たなルートでア
クセスし得るようにする。

【０００８】

【実施例】図１にこの発明によるシステム構成を示す。同図において、符号１１〜１３はいずれも１つの局とし
ての特定小電力無線が可能な自動販売機で、そのうち１
２は副主局、１３は主局で大容量のメモリを備えている
。副主局１２は複数の局１１の中から主局１３により選
択される。破線はグループを示し、後述する手法にて主
局１３が決定する。グループを構成するメンバに関する
情報は主局１３が副主局１２に通知する。図２に各グループ内のポーリングの様子を示す。ここで
は、Ａを副主局とし、Ｂ〜Ｅをその他の局としている。したがって、ＡはＢから、つまり距離的に近いものから
順にポーリングを行ない、データを収集する。なお、メ
ンバの総数の最大値は、各自動販売機のデータ量とＡの
メモリ容量とによって決定される。Ａのメモリ（バッフ
ァメモリ）を符号２で示す。Ｄ，ＥとＡはここでは直接
交信できないものとし、このためＡはＤ，Ｅ宛のポーリ
ングを直接交信可能なＣに対して送信する。Ｃでは受信
したポーリングがＤ，Ｅ宛であることを知ると、そのま
まＤ，Ｅに送信する。データも同様に、Ｃを中継してＡ
に伝送される。そして、グループ内のデータを１通り収
集した後、Ａは主局からのポーリング待ちとなる。主局
からのポーリングでグループのデータを渡しバッファメ
モリ２が空いたら、再びグループのポーリングを行なう
。

【０００９】図３に主局によるポーリングの様子を示す
。ここでは、Ｆが主局、Ｇ〜Ｊが副主局である。すなわ
ち、ＦはＧからＪへと順にポーリングを行ない、各副主
局が収集したデータを収集する。この場合も、直接交信
できない副主局に対しては、他の局を中継してデータを
収集する。主局Ｆは収集したデータを自動販売機毎に整
理する。以上の操作を繰り返すことにより、システム全
体のデータを主局に収集することができる。

【００１０】図４に主局によるグルーピングのフローチ
ャートを示す。なお、グループ化は主局に近い方から直
接交信可能なもの同士を同じグループで括って行き、次
に、遠いグループから順にメンバ数が適当な数となるよ
うグループを統合するものとする。なお、グループメン
バ数の最大数をここでは５とする。まず、ステップＳ１
で局の番号を１にし、これが既にグループに属している
かどうかをステップＳ２で判断する。その結果、最初は
グループに属していないと考えられるのでノー（Ｎ）と
なり、ステップＳ３で直接交信可能なもののグループを
作る。ここではグルーピングを始めたばかりなので、局
番号１にグループ番号１を付ける。このような操作を局
番号およびグループ番号を更新しながら繰り返し（ステ
ップＳ５）、全局数に達するまで行なう（ステップＳ４
）。これにより、全局のグループ化が行なわれる。

【００１１】次に、ステップＳ６でグループメンバ同士
で直接交信可能なグループを探し、そのグループ同士を
統合してメンバ数が５以下かどうかをステップＳ７で判
定する。その結果、メンバ数が５以下の場合はそのグル
ープ同士を統合し（ステップＳ１０）、メンバ数が５を
越える場合はステップＳ８で、自グループのメンバ数に
１をプラスした数と相手グループのメンバ数とを比較し
、相手メンバ数＜自メンバ数＋１でないとき、つまり「
自メンバ数＋１」が相手メンバ数よりも少ないときは、
ステップＳ９で相手グループのうち直接交信可能なメン
バを自グループのメンバとしてトレード（移籍）する。そして、トレードまたは統合によってグループ数が減る
場合は、グループ数をマイナス１し（ステップＳ１２）
、グループの統合が完了するまで以上の操作を繰り返す
（ステップＳ１１）。

【００１２】上述の如きグルーピングに当たっては、各
局がどの局と直接交信可能かを知っていなければならな
い。このため、主局にはこのような関係を記憶したテー
ブルを予め設けておくものとする。図５にかかるテーブルの例を示す。これは、図１に示す
システムの各局がどの局と直接交信可能かを示すもので
、可能なものには「○」印が、またそうでないものには
「×」印が付されている。したがって、例えば局ａはｂ
，ｃ，ｄおよびｆ局と直接交信可能であり、以下同様で
ある。

【００１３】また、図１のシステムで図４の如き処理を
した場合の例を図６に示す。１）ａが直接交信可能なのはｂ，ｃ，ｄ，ｆであり、こ
れらをグループ１とする。２）ｅが直接交信可能な局は下位には存在しないので、
ｅだけのグループ（グループ２）とする。３）ｇが直接交信可能な下位局はｈであり、これらをグ
ループ３とする。４）以下、同様にしてグループ分けをした結果を図６（
イ）に示す。５）グループ７のｓはグループ６のｒと直接交信可能で
あり、グループ７とグループ６とを統合してもメンバ数
が５を越えないので、これらを統合する。グループ７と
グループ６とをまとめてグループ６とする。６）グループ６はメンバ数が５であるから、そのままと
する。７）グループ５のｎはグループ４のｍと直接交信可能で
あるが、グループ５とグループ４を統合するとメンバ数
が５を越えるので、統合はできない。そして、グループ
５のメンバ数をプラス１してもグループ４のメンバ数以
下なので、ｍをグループ５にトレード（移籍）する。８）以下、同様にしてグループを統合した結果を、図６
（ロ）に示す。なお、副主局は各グループで若番のもの
とする。ここでは、ａ，ｆ，ｉ，ｍが副主局ということ
になる。

【００１４】主局は遠くの副主局から順にポーリングを
行なう。図５によれば、主局ａは副主局ｐとは直接交信
ができないから、副主局ｆ，ｉ，ｍがデータを中継する
。次に、副主局ｍ，ｉ，ｆの順にポーリングを行ない、
副主局に対するポーリングがすべて終了した後に、自分
のメンバに対するポーリングを行なう。副主局は主局か
らのポーリングによりグループのデータを主局に渡し、
その後に再びグループ内ポーリングによりデータを収集
し、次の主局からのポーリングを受信するまで待機する
こととする。図７にポーリングの様子を示す。横軸は時
間軸である。また、同図のａ〜ｔは図１と同様の局を示
し、白丸は発信元，着信先を示し、黒丸は中継局を示す
。（イ）〜（チ）が１回の全ポーリングを示し、（イ）
〜（ニ）の太線は副主局に対するポーリングを示し、そ
れ以外は副主局によるポーリングを示す。このように、
中継と自局のポーリングとは互いに重ならないようにな
っている。

【００１５】また、ここではポーリングデータの一部に
、図８の如き情報を持たせるようにする。すなわち、交
信中に伝送エラーが発生したら、検出した局が伝送エラ
ー回数を計数して行き、主局はその結果をルート毎に集
計する。一定の周期でこの内容はクリアされるが、その
とき一定値以上になっているルートはできる限り使用し
ないようにする。図９は各局がどの局と直接交信可能かを示すテーブルの
一部を示し、使用不可と判断したルートをテーブルから
削除する。ここでは、削除したルートを「△」印で示す
。また、ルートを削除したらこれに応じてグルーピング
をやりなおし、ルートを決定する。なお、ルートを削除
したために中継による伝送が出来なくなる場合は、ルー
トを復活することとする。

【００１６】ポーリングを中継中に相手局の異常を検出
した場合は、逆のルートで発信元に伝送の異常終了を通
知する。システム内の局の故障は全て主局で管理してお
り、一定時間以上復帰しない場合は異常となった局を故
障と判断する。図１０は各局がどの局と直接交信可能か
を示すテーブルの一部を示し、使用不可と判断したルー
トをテーブルから削除する。ここでは、削除したルート
を二重線で示す。この場合も、ルートを削除したらこれ
に応じてグルーピングをやりなおし、ルートを決定する
。なお、ルートを削除したためにポーリングが出来なく
なる場合は、警告を発して異常を通知する。

【００１７】

【発明の効果】この発明によれば、複数の局をグループ
化し、特定小電力無線方式によりグループ内の各局のデ
ータは副主局により直接または中継してポーリングし、
副主局が収集したデータを主局から直接または中継して
ポーリングにより収集するようにしたので、データの変
化が主局に伝送されるまでの時間を従来のものより短縮
することができる。また、電波状態や局の故障などに対
し、オンラインでグループの編成，ルートの変更を可能
にしたので、システム全体の信頼性を向上させることが
できるという利点が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のシステム構成例を示す構成図である
。

【図２】副主局によるグループ内ポーリングの概念を説
明するための説明図である。

【図３】主局によるポーリングの概念を説明するための
説明図である。

【図４】この発明によるグルーピング方法を説明するた
めのフローチャートである。

【図５】各局がどの局と交信可能を示すテーブル構成図
である。

【図６】図１のシステムでグループ分け，グループ統合
をした結果を説明するための説明図である。

【図７】図１のシステムにおけるポーリングの様子を説
明するための説明図である。

【図８】ポーリングデータに伝送エラー回数データを付
加した例を説明するための説明図である。

【図９】使用不可と判断してルートを削除する例を説明
するための説明図である。

【図１０】故障と判断してルートを削除する例を説明す
るための説明図である。

【図１１】ビル内に設置された自動販売機のシステム構
成例を示す構成図である。

【符号の説明】

２　　メモリ（バッファ）３　　メモリ４　　５階建ビル５　　自動販売機１１　　局１２　　副主局１３　　主局

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　双方向に通信可能な特定小電力無線を
利用して、所定範囲内に複数台設置された自動販売機（
局）からのデータを直接または中継して１ヵ所に収集す
べく、主局はオンラインで各局をいくつかのグループに
分割（グルーピング）するとともに、主局が属するグル
ープを除く他のグループについてはそれぞれ１つの副主
局を選択し、グループ内の自動販売機データは主局また
は副主局がポーリングにて収集し、主局は副主局が収集
したデータをポーリングにて収集し、各々のポーリング
を多重に行なうことを特徴とする無線によるデータ収集
方法。
【請求項２】　　各局のグルーピングに当たっては各々
の局がどの局と通信可能かを示すテーブルを参照し、主
局から順に距離が遠くなる方向へ直接交信可能なもの同
士をグループとし、次にグループ内の局数が適当な数と
なるよう、グループ内の局同士が直接交信可能なものの
グループを統合するか、直接交信可能な局をグループ間
で移籍することを特徴とする請求項１に記載の無線によ
るデータ収集方法。
【請求項３】　　主局は遠い副主局から順にポーリング
を行なって最後に自グループメンバのポーリングを行な
う一方、副主局でポーリングを開始するタイミングを主
局のポーリングを受信した直後とし、グループのポーリ
ングが終了した後は次の主局によるポーリングまで待機
することを特徴とする請求項１に記載の無線によるデー
タ収集方法。
【請求項４】　　主局はポーリング時に各局間で発生し
た伝送エラーの回数をカウントしておき、伝送エラーの
発生頻度が所定値以上の場合はそのルートを避け、オン
ラインでグルーピング，副主局の選択または伝送ルート
を決定し直すことを特徴とする請求項２に記載の無線に
よるデータ収集方法。
【請求項５】　　故障局が発生した場合、主局は故障局
を除きオンラインでグルーピング，副主局の選択または
伝送ルートを決定し直すことを特徴とする請求項２に記
載の無線によるデータ収集方法。