JPWO2015118629A1 - 通信装置及び通信方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
ビル用空気調和システムでは、システムコントローラ、室外機、室内機がネットワークに接続されている。
システムコントローラは、空間の空気調和制御を行うために、室外機、室内機の管理・制御を行っている。
システムコントローラは、きめ細かい空気調和制御のために、センサで計測された温度(例えば、室内機の吸い込み空気の温度)を利用する。
今後、更なる省エネルギー制御や細やかな快適制御の実現のためには、より多くのセンサ情報の収集、センサの設置場所の自由度の向上が必要である。
空気調和制御のために、複数のセンサで計測された温度情報を用いる技術として、例えば、特許文献1に記載の技術がある。
また、各室内機に情報供与装置が接続されている。
各情報供与装置には、複数の温度センサが搭載されおり、情報供与装置の複数の温度センサによる温度情報が情報供与装置から室内機に供与される。
また、室内機に、情報供与装置と接続するための回路を追加する必要がある。
更に、室内機に、室内機に搭載された温度センサからの温度情報と、情報供与装置から供与された温度情報との間の選択を行う機能を追加する必要がある。
機器と、前記機器が利用する物理量の計測値を収集する収集装置とが接続されたネットワークに含まれる通信装置であって、
前記機器が利用する物理量を計測する、前記機器に接続されているセンサである接続センサと、前記機器が利用する物理量を計測する、前記機器に接続されていないセンサである非接続センサとのうちのいずれかが指定され、指定されているセンサの計測値を前記収集装置へ送信するよう前記機器に要求する、前記収集装置から前記機器に対して送信された計測値送信要求を受信する受信部と、
前記計測値送信要求で前記非接続センサが指定されているか否かを判定するセンサ判定部と、
前記センサ判定部により、前記計測値送信要求で前記非接続センサが指定されていると判定された場合に、前記非接続センサから前記非接続センサの計測値を取得する計測値取得部と、
前記計測値送信要求に対する応答として、前記計測値取得部により取得された前記非接続センサの計測値を前記収集装置に対して送信する送信部とを有することを特徴とする。
このため、本発明によれば、機器ごとに情報提供装置を接続する必要がなく、システム構成を複雑にすることなく、また、機器に特別な回路や機能を追加することなく、センサの計測値を利用することができる。
以下にて、本実施の形態に係るセンサ情報収集システムを説明する。
本実施の形態では、空気調和の目的のためにセンサ情報を収集するセンサ情報収集システムを説明する。
本実施の形態に係るセンサ情報収集システムでは、空気調和ネットワーク(100)として、システムコントローラ(101)、室外機(102)、室内機1(111)、室内機2(112)、ゲートウェイ装置(103)が専用の通信線で接続されている。
室外機(102)、室内機1(111)、室内機2(112)は、それぞれ機器ともいう。
また、システムコントローラ(101)は収集装置の例に相当し、ゲートウェイ装置(103)は通信装置の例に相当する。
また、室内機2(112)も、吸い込み空気の温度を室内温度として検出する専用のセンサ2−A(122)と直接接続されている。
また、空気調和制御の対象の空間である対象空間内に、無線通信が可能なセンサ1−B(123)、センサ1−C(124)が設置されている。
センサ1−B(123)、センサ1−C(124)は、室内機1(111)が利用する温度を計測する。
例えば、センサ1−B(123)、センサ1−C(124)は、室内機1(111)の近傍に配置されており、吸い込み空気の温度以外の室内機1(111)が利用する温度を計測する。
同様に、対象空間内に、無線通信が可能なセンサ2−B(125)、センサ2−C(126)が設置されている。
センサ2−B(125)、センサ2−C(126)は、室内機2(112)が利用する温度を計測する。
例えば、センサ2−B(125)、センサ2−C(126)は、室内機2(112)の近傍に配置されており、吸い込み空気の温度以外の室内機2(112)が利用する温度を計測する。
センサ1−A(121)及びセンサ2−A(122)は接続センサの例に相当し、センサ1−B(123)、センサ1−C(124)、センサ2−B(125)及びセンサ2−C(126)は非接続センサの例に相当する。
また、センサ1−B(123)、センサ1−C(124)、センサ2−B(125)及びセンサ2−C(126)は追加センサという。
なお、ゲートウェイ装置(103)は、単に、ゲートウェイとも表記する。
具体的には、システムコントローラ(101)には、アドレス=0が割当てられている。
また、室外機(102)には、アドレス=100が割当てられている。
また、室内機1(111)には、アドレス=1が割当てられている。
室内機2(112)には、アドレス=2が割当てられている。
なお、ゲートウェイ装置(103)には、アドレスが割当てられていない。
また、システムコントローラ(101)は、センサ1−A(121)、センサ2−A(122)の温度情報を使い、空気調和システム全体の省エネルギー運転を行うための統合制御を行う。
また、システムコントローラ(101)は、空気調和制御及び統合制御のために、センサ1−B(123)、センサ1−C(124)、センサ2−B(125)及びセンサ2−C(126)の温度情報を利用することもできる。
なお、システムコントローラ(101)は、センサ1−B(123)、センサ1−C(124)が室内機1(111)に接続されていないということを認識していない。
このため、システムコントローラ(101)は、センサ1−A(121)からの温度情報の送信を要求する要求フレーム、センサ1−B(123)からの温度情報の送信を要求する要求フレーム、センサ1−C(124)からの温度情報の送信を要求する要求フレームの全てを室内機1(111)に対して送信する。
そして、センサ1−A(121)の温度情報は、室内機1(111)がシステムコントローラ(101)に送信し、センサ1−B(123)の温度情報及びセンサ1−C(124)の温度情報は、ゲートウェイ装置(103)がシステムコントローラ(101)に送信する。
同様に、システムコントローラ(101)は、センサ2−B(125)、センサ2−C(126)が室内機2(112)に接続されていないということを認識していない。
このため、システムコントローラ(101)は、センサ2−A(122)からの温度情報の送信を要求する要求フレーム、センサ2−B(125)からの温度情報の送信を要求する要求フレーム、センサ2−C(126)からの温度情報の送信を要求する要求フレームの全てを室内機2(112)に対して送信する。
そして、センサ2−A(122)の温度情報は、室内機2(112)がシステムコントローラ(101)に送信し、センサ2−B(125)の温度情報及びセンサ2−C(126)の温度情報は、ゲートウェイ装置(103)がシステムコントローラ(101)に送信する。
要求フレームは、計測値送信要求の例に相当する。
なお、この要求フレームでは、SrcAddr(送信元アドレス)=0、DstAddr(送信先アドレス)=1がヘッダ部分に記述されている。
2)室内機1(111)は、要求フレームを受信し、到達確認フレーム(ACK)をシステムコントローラ(101)に送信する。
到達確認フレーム(ACK)は、室内機1(111)が要求フレームを受信したことをシステムコントローラ(101)に通知する通信フレームであり、受信確認通知の例に相当する。
3)システムコントローラ(101)は、到達確認フレーム(ACK)の受信により、要求フレームが室内機1(111)に到達したと認識する。
4)室内機1(111)は、センサ1−A(121)から温度情報を取得し、空気調和ネットワーク(100)に応答フレームを送信する。
この応答フレームでは、ヘッダ部分にSrcAddr=1、DstAddr=0が記述され、また、ペイロード部分にセンサ1−A(121)の温度情報が記述される。
5)システムコントローラ(101)は、応答フレームを受信し、到達確認フレーム(ACK)を室内機1(111)に送信する。
管理テーブルでは、図3に示すように、室内機1(111)と、センサ1−B(123)、センサ1−C(124)とが対応付けられ、室内機2(112)と、センサ2−B(125)、センサ2−C(126)とが対応付けられていることが示される。
ゲートウェイ装置(103)は、固有のアドレスを持たないため、ゲートウェイ装置(103)宛の通信フレームを受信することはない。
ゲートウェイ装置(103)は、空気調和ネットワーク(100)内で送受信される通信フレームを全てモニタリングする。
また、ゲートウェイ装置(103)は、追加センサの温度情報を無線通信により収集する。
より具体的には、ネットワーク通信部(1031)は、システムコントローラ(101)から室内機1(111)への要求フレーム及び到達確認フレーム(ACK)、システムコントローラ(101)から室内機2(112)への要求フレームを及び到達確認フレーム(ACK)を受信する。
同様に、ネットワーク通信部(1031)は、室内機1(111)からシステムコントローラ(101)への応答フレーム及び到達確認フレーム(ACK)、室内機2(112)からシステムコントローラ(101)への応答フレーム及び到達確認フレーム(ACK)を受信する。
また、システムコントローラ(101)からの要求フレームが追加センサの温度情報の送信を要求している場合は、追加センサの温度情報が記述される応答フレームを、システムコントローラ(101)に対して送信する。
ネットワーク通信部(1031)は、受信部及び送信部の例に相当する。
より具体的には、センサ通信部(1032)は、追加センサに対し温度情報の送信を指示する指示フレームを送信し、温度情報を通知する通知フレームを追加センサから受信する。
センサ通信部(1032)は、後述するフレーム生成部(1034)とともに計測値取得部の例に相当する。
要求フレームで指定されているセンサがセンサ1−A(121)又はセンサ2−A(122)であれば、フレーム解析部(1033)は、以後は処理を行わない。
一方、要求フレームで指定されているセンサがセンサ1−B(123)、センサ1−B(123)、センサ2−B(125)及びセンサ2−C(126)のいずれかであれば、フレーム解析部(1033)は、フレーム生成部(1034)に指示フレームの生成を指示する。
フレーム解析部(1033)は、センサ判定部の例に相当する。
より具体的には、フレーム解析部(1033)から指示フレームの生成を指示された場合は、指示フレームを生成し、生成した指示フレームをセンサ通信部(1032)に渡す。
また、センサ通信部(1032)が追加センサから通知フレームを受信した場合は、通知フレームに含まれる温度情報が記述される応答フレームを生成する。
フレーム生成部(1034)は、センサ通信部(1032)とともに、計測値取得部の例に相当する。
ここでは、システムコントローラ(101)が室内機1(111)からセンサ1−A(121)の温度情報を取得するときの動作例を説明する。
例えば、システムコントローラ(101)は、要求フレームを同報送信する。
そして、フレーム解析部(1033)が要求フレームを解析するが、センサ1−A(121)に対する要求フレームであるため、何もしない。
ここでは、システムコントローラ(101)がゲートウェイ装置(103)からセンサ1−B(123)の温度情報を取得するときの動作例を説明する。
例えば、システムコントローラ(101)は、要求フレームを同報送信する。
つまり、フレーム解析部(1033)は、管理テーブル(図3)にセンサ1−B(123)が含まれているか否かを判断する。
ゲートウェイ装置(103)の管理下にセンサ1−B(123)が存在する場合(ステップ503でYES)は、処理をステップ509へ進める。
一方、ゲートウェイ装置(103)の管理下にセンサ1−B(123)が存在しない場合(ステップ503でNO)は、処理をステップ517へ進める。
より具体的には、フレーム生成部(1034)がセンサ1−B(123)宛ての指示フレームを生成し、センサ通信部(1032)が指示フレームをセンサ1−B(123)に送信する。
更に、センサ通信部(1032)が、センサ1−B(123)から通知フレームを受信する。
つまり、フレーム生成部(1034)がエラーフレームを生成し、ネットワーク通信部(1031)がエラーフレームをシステムコントローラ(101)に対して送信する。
これにより、システムコントローラ(101)において多数のセンサの情報を収集することが可能となる。
また、室内機に追加センサ(無線センサ)と接続するための専用の回路や、特別な処理をするプログラムを追加することなく追加センサの情報を収集することが可能となる。
これに対し、ゲートウェイ装置(103)が、室内機からシステムコントローラ(101)へ到達確認フレームが送信されたこと(ステップ504)を確認してから、追加センサの温度情報をシステムコントローラ(101)に応答するようにしてもよい。
このような手順をとる場合は、室内機がステップ504の到達確認フレームの送信を行わないようにすれば、ゲートウェイ装置(103)から追加センサの温度情報の通知が行われなくなり、追加センサを無効化することができる。
例えば、図7の構成に、室内機によるシステムコントローラ(101)への応答フレームの送信状況を監視し、室内機から応答フレームが送信されなかった要求フレームで指定されていたセンサが非接続センサであると識別する応答状況監視部を追加する。
例えば、システムコントローラ(101)がセンサ1−Aを指定した要求フレームを送信した場合は、室内機1(111)が応答フレームを送信するため(ステップ409)、応答状況監視部は、センサ1−Aは接続センサであると識別する。
一方、システムコントローラ(101)がセンサ1−Bを指定した要求フレームを送信した場合は、室内機1(111)は応答フレームを送信しないため(ステップ506)、応答状況監視部は、ステップ507の後、所定時間が経過してもネットワーク通信部(1031)が応答フレームを受信しない場合は、センサ1−Bは非接続センサであると識別する。
そして、応答状況監視部は、非接続センサであると識別したセンサ1−Bを、室内機1(111)に対応付けて管理テーブルに追加する。
フレーム解析部(1033)は、ネットワーク通信部(1031)が要求フレームを受信する度に、管理テーブルを参照して、要求フレームで指定されているセンサが、応答状況監視部により識別された非接続センサであるか否かを判定する。
ゲートウェイ装置(103)はコンピュータであり、ゲートウェイ装置(103)の各要素をプログラムで実現することができる。
ゲートウェイ装置(103)のハードウェア構成としては、バスに、演算装置901、外部記憶装置902、主記憶装置903、通信装置904、入出力装置905が接続されている。
外部記憶装置902は、例えばROM(Read Only Memory)やフラッシュメモリ、ハードディスク装置である。
主記憶装置903は、RAM(Random Access Memory)である。
管理テーブル記憶部(1035)は、外部記憶装置902又は主記憶装置903により実現される。
通信装置904は、ネットワーク通信部(1031)及びセンサ通信部(1032)の物理層に対応する。
入出力装置905は、例えばマウス、キーボード、ディスプレイ装置等である。
プログラムは、図1に示す「〜部」(但し、管理テーブル記憶部(1035)を除く、以下も同様)として説明している機能を実現するプログラムである。
更に、外部記憶装置902にはオペレーティングシステム(OS)も記憶されており、OSの少なくとも一部が主記憶装置903にロードされ、演算装置901はOSを実行しながら、図1に示す「〜部」の機能を実現するプログラムを実行する。
また、本実施の形態の説明において、「〜の判断」、「〜の判定」、「〜の解析」、「〜の生成」、「〜の取得」、「〜の監視」、「〜の識別」、「〜の抽出」、「〜の設定」、「〜の登録」、「〜の選択」、「〜の受信」等として説明している処理の結果を示す情報やデータや信号値や変数値が主記憶装置903にファイルとして記憶されている。
Claims (6)
- 機器と、前記機器が利用する物理量の計測値を収集する収集装置とが接続されたネットワークに含まれる通信装置であって、
前記機器が利用する物理量を計測する、前記機器に接続されているセンサである接続センサと、前記機器が利用する物理量を計測する、前記機器に接続されていないセンサである非接続センサとのうちのいずれかが指定され、指定されているセンサの計測値を前記収集装置へ送信するよう前記機器に要求する、前記収集装置から前記機器に対して送信された計測値送信要求を受信する受信部と、
前記計測値送信要求で前記非接続センサが指定されているか否かを判定するセンサ判定部と、
前記センサ判定部により、前記計測値送信要求で前記非接続センサが指定されていると判定された場合に、前記非接続センサから前記非接続センサの計測値を取得する計測値取得部と、
前記計測値送信要求に対する応答として、前記計測値取得部により取得された前記非接続センサの計測値を前記収集装置に対して送信する送信部とを有することを特徴とする通信装置。 - 前記機器は、
前記計測値送信要求で前記接続センサが指定されていない場合は、前記計測値送信要求に対して応答せず、前記計測値送信要求で前記接続センサが指定されている場合は、前記計測値送信要求に対する応答として、前記接続センサの計測値を前記収集装置に対して送信し、
前記通信装置は、更に、
前記機器による前記収集装置への応答状況を監視し、前記機器から応答がなかった計測値送信要求で指定されていたセンサが非接続センサであると識別する応答状況監視部を有し、
前記センサ判定部は、
前記応答状況監視部により識別された非接続センサが前記計測値送信要求で指定されているか否かを判定することを特徴とする請求項1に記載の通信装置。 - 前記機器は、
前記計測値送信要求を受信した場合に、前記計測値送信要求を受信したことを通知する受信確認通知を前記収集装置に対して送信し、
前記受信部は、
前記計測値送信要求を受信した後に、前記機器から前記収集装置に対して送信された前記受信確認通知を受信し、
前記センサ判定部は、
前記受信部により前記受信確認通知が受信された後に、前記計測値送信要求で前記非接続センサが指定されているか否かを判定することを特徴とする請求項1に記載の通信装置。 - 前記センサ判定部は、
前記受信部により前記受信確認通知が受信されない場合は、前記計測値送信要求で前記非接続センサが指定されているか否かを判定しないことを特徴とする請求項3に記載の通信装置。 - 機器と、前記機器が利用する物理量の計測値を収集する収集装置とが接続されたネットワークに含まれるコンピュータが、
前記機器が利用する物理量を計測する、前記機器に接続されているセンサである接続センサと、前記機器が利用する物理量を計測する、前記機器に接続されていないセンサである非接続センサとのうちのいずれかが指定され、指定されているセンサの計測値を前記収集装置へ送信するよう前記機器に要求する、前記収集装置から前記機器に対して送信された計測値送信要求を受信し、
前記計測値送信要求で前記非接続センサが指定されているか否かを判定し、
前記計測値送信要求で前記非接続センサが指定されていると判定した場合に、前記非接続センサから前記非接続センサの計測値を取得し、
前記計測値送信要求に対する応答として、取得した前記非接続センサの計測値を前記収集装置に対して送信することを特徴とする通信方法。 - 機器と、前記機器が利用する物理量の計測値を収集する収集装置とが接続されたネットワークに含まれるコンピュータに、
前記機器が利用する物理量を計測する、前記機器に接続されているセンサである接続センサと、前記機器が利用する物理量を計測する、前記機器に接続されていないセンサである非接続センサとのうちのいずれかが指定され、指定されているセンサの計測値を前記収集装置へ送信するよう前記機器に要求する、前記収集装置から前記機器に対して送信された計測値送信要求を受信する受信処理と、
前記計測値送信要求で前記非接続センサが指定されているか否かを判定するセンサ判定処理と、
前記センサ判定処理により、前記計測値送信要求で前記非接続センサが指定されていると判定された場合に、前記非接続センサから前記非接続センサの計測値を取得する計測値取得処理と、
前記計測値送信要求に対する応答として、前記計測値取得処理により取得された前記非接続センサの計測値を前記収集装置に対して送信する送信処理とを実行させることを特徴とするプログラム。
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