WO2012147232A1 - 無線装置および無線ネットワークシステム - Google Patents

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WO2012147232A1
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wireless
communication
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control unit
wireless device
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一 木原
徳久 柳原
隆志 岩城
藤岡　孝芳
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株式会社日立産機システム
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/40—Circuits
    • H04B1/403—Circuits using the same oscillator for generating both the transmitter frequency and the receiver local oscillator frequency
    • H04B1/406—Circuits using the same oscillator for generating both the transmitter frequency and the receiver local oscillator frequency with more than one transmission mode, e.g. analog and digital modes
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04W48/00—Access restriction; Network selection; Access point selection
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    • G—PHYSICS
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    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
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    • H—ELECTRICITY
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    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/02—Terminal devices
    • H04W88/06—Terminal devices adapted for operation in multiple networks or having at least two operational modes, e.g. multi-mode terminals

Definitions

  • the present invention relates to a wireless device and a wireless network system that perform data communication using a plurality of types of frequencies and wireless systems in wireless communication.
  • monitoring and operation of various facilities can be performed wirelessly.
  • monitoring targets of such various facilities include sensor information such as electric energy and temperature, and data information such as abnormality notifications. Acquisition of information from these facilities is mainly wired data communication, but the facility to be monitored is often separated from the place to be monitored, and wiring work between them is necessary. If these are wireless, monitoring and operation of remote facilities becomes easy without the need for wiring work.
  • the installation environment of equipment varies depending on the site, and the amount of communication information necessary for monitoring the target equipment also varies. For this reason, it is necessary to select the optimal frequency band and wireless system for wireless communication depending on the location of equipment and communication conditions.
  • a high frequency has a high communication speed but a short communication distance
  • a low frequency has a low communication speed but a long communication distance.
  • the characteristics differ depending on the communication method (LAN, Bluetooth (registered trademark), etc.) and standard even at the same frequency. Of these, it is difficult to construct an optimal wireless network according to the radio wave environment and the installation environment of equipment.
  • the wireless devices of the radio frequency to be used are different, and when combined, they are complex as a network, and are easy to install and subsequent operability. Tend to get worse.
  • Patent Document 1 discloses a configuration for efficiently performing wireless communication between each mobile terminal and a base station using a plurality of communication channels.
  • the wireless LAN access point includes a plurality of wireless LAN modules so that several communication channels within a plurality of communication channels having different frequencies can be used simultaneously. Each wireless LAN module has a different communication channel.
  • the wireless LAN access point detects the number of connected mobile terminals corresponding to each communication channel, and transmits communication channel information indicating the number of connected mobile terminals of each communication channel to the mobile terminal. As a result, a communication channel with a small number of connected devices can be selected on the terminal side, and wireless communication between each mobile terminal and the base station can be executed efficiently.
  • Patent Document 1 a plurality of the same wireless LAN modules are provided, and frequency resources are effectively used by changing a channel in a frequency band in a wireless LAN communication method.
  • the present invention provides a wireless device that can easily perform wireless communication using a plurality of frequency bands and a plurality of wireless systems in accordance with the state of wireless communication in the field where various facilities are monitored.
  • An object is to provide a wireless network.
  • the present invention provides a wireless device that includes a plurality of wireless modules on a base substrate and performs wireless communication with a wireless module suitable for a communication situation.
  • the wireless module is a plurality of wireless modules different in at least one of frequency and communication method, and is detachably attached to the base substrate,
  • An apparatus controller that is connected to the plurality of wireless modules via a signal line and selects the wireless module suitable for a communication situation;
  • the data acquired from the terminal block or the communication interface is wirelessly communicated by the wireless module selected by the device control unit.
  • the apparatus control unit includes a controller that selects the radio module suitable for a communication situation and controls the operation of the selected radio module.
  • the wireless module includes a wireless modem and a module control unit adapted to a frequency and a wireless system, and the module control unit transmits a common communication command via the signal line to the device. It is configured to communicate with the control unit.
  • the device control unit includes a memory for setting network information of a wireless network system by a plurality of wireless devices.
  • the device control unit is configured such that the device control unit identifies an arbitrary ID number for identifying a wireless device as network information, an ID number of a partner wireless device for transmission and reception, and a wireless module to be used.
  • the selection information is set in the memory, and the selected wireless module performs wireless communication with the transmission / reception destination.
  • the present invention provides a wireless network system including a plurality of wireless modules on a base board and configured to include a plurality of wireless devices that perform wireless communication using wireless modules suitable for communication conditions.
  • the wireless module in each wireless device is a plurality of wireless modules having at least one of a frequency and a communication method having different frequencies and / or communication methods, and is detachably attached to the base substrate.
  • Each wireless device is connected to the plurality of wireless modules via a signal line, and selects and operates the wireless module suitable for the communication situation, and is connected to the device control unit and connected to the outside
  • the terminal block for communication and the interface for communication are provided, The data acquired from the said terminal block or the interface for communication are wirelessly communicated between radio
  • the device control unit of each wireless device includes a controller that selects a wireless module suitable for a communication state and controls the operation of the selected wireless module. To do.
  • the wireless module of each wireless device includes a wireless modem and a module control unit adapted to a frequency and a wireless system, and the module control unit is shared via the signal line.
  • the communication command is used to communicate with the apparatus control unit.
  • the device control unit of each wireless device has a memory for setting network information.
  • the device control unit may include an arbitrary ID number for identifying a wireless device as network information, an ID number of a counterpart wireless device to be transmitted and received, and selection information for a wireless module to be used. It is set in a memory and wirelessly communicates with a transmission / reception destination by a selected wireless module.
  • the present invention it is possible to easily perform wireless communication with a frequency and a communication method that are optimum for the site from among a plurality of different frequencies and different wireless communication methods by setting in the wireless device.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram of the structure showing the operation principle of the wireless device according to the first embodiment of the present invention.
  • the wireless device 1 has a base substrate 2 in a housing, and wireless modules 3 (3a to 3d) are mounted on the substrate 2.
  • the wireless module 3 is a plurality of wireless modules having different frequencies and / or communication methods, and is detachably attached to the base substrate 2.
  • the frequency is a radio frequency of 2.4 GHz, 950 MHz, 429 MHz, for example, and the frequency communication system is a wireless communication system of wireless LAN (Wireless LAN), Bluetooth, and ZigBee (registered trademark).
  • wireless LAN Wireless LAN
  • Bluetooth Bluetooth
  • ZigBee registered trademark
  • FIG. 2 is an explanatory diagram showing a mounting configuration of the base substrate 2 in the wireless device 1 of FIG.
  • a device control unit 21 that communicates with the wireless module 3 mounted via the signal line 4 is mounted on the base substrate 2.
  • the device control device 21 includes a control system including a CPU (Central Processing Unit), and has a function of temporarily buffering and transferring data.
  • the device control device 21 includes an interface 21a that communicates with each wireless module 3, a controller 21b that selects a wireless module suitable for communication based on information settings and setting information, and the setting information that sets the inside of the wireless device 1. And a memory 21c for setting network information (described later) when the wireless network is constructed.
  • the base board 2 includes an interface for connecting the device control unit 21 and the outside of the wireless device. Specifically, the USB connector 22 for connecting to an external device (such as a personal computer), a serial connector 23, and Ethernet (registered trademark). ) A connector 24 and a terminal block 25 for connecting a measurement sensor of a monitored device are provided.
  • Network information is required to determine the frequency and wireless method used for wireless communication and to set the operational role of the wireless module. For the network information, optimum information is created in advance by simulation with a personal computer or the like, and these are set in the wireless device through a communication interface (22 to 24) such as the USB connector 22.
  • the setting information includes the number of each wireless device (arbitrary ID number that identifies each wireless device), information of other wireless devices that construct the network (ID number of the wireless device of the other party that transmits and receives), and a group ID (described later). ). If the network information is shared by all the wireless devices that construct the wireless network, the role of each wireless device can be determined. Since each wireless device has the ID number of each wireless device and information on each wireless device in the wireless network having that number, the state of the adjacent wireless device can be grasped. It is possible to check the state of neighboring wireless devices, such as no communication occurring for a certain period of time, thereby easily identifying devices such as operation stoppage.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating the configuration of the wireless module.
  • Each wireless module 3 includes a wireless modem 31 for wireless communication and a module control unit 32 for communicating with the device control unit 21, and is detachably attached to the base substrate 2 via a connector 33.
  • a large number of wireless modules 3 equipped with different types of wireless modems 31 capable of transmitting and receiving at various frequencies and communication methods are prepared.
  • the wireless module 3 can be attached to and detached from the base substrate 2 in accordance with the state of wireless communication in the field where various facilities are installed. It is attached to.
  • Each wireless module 3 is connected to the device control unit 21 via the signal line 4 when mounted on the base substrate 2.
  • Each wireless module is configured to communicate with a common communication command (common protocol) by the interface function of the module control unit 32 and the conversion of the interface 21a of the device control unit 21. Therefore, communication can be performed using a common protocol regardless of the type of wireless module (the type of radio frequency and the type of wireless communication system) mounted on the base substrate 2. Therefore, even if different wireless modules are mounted, the base substrate can perform wireless communication without considering the wireless system. Thereby, it is possible to cope with various wireless systems by attaching / detaching the wireless module suitable for the application.
  • the measurement signal obtained from the sensor via the terminal block 25 is taken into the device control unit 21 and the device control unit It transmits with the communication command common to the radio
  • data received by the wireless module 3 from the outside is transmitted from the module control unit 32 to the device control unit 21 using a common communication command, and the USB connector 22, serial connector 23, and Ethernet (registered trademark) connector as necessary. 24 is output to an external device (such as a personal computer).
  • FIG. 4 is a functional explanatory diagram when a plurality of wireless modules having different frequencies are installed in the wireless device according to the second embodiment of the present invention.
  • Wireless modules 3a, 3c, and 3d having different frequencies are mounted on the base substrate 2, and each module has a built-in modem 31 having frequencies of 2.4 GHz, 950 MHz, and 429 MHz.
  • wireless module a module number and its frequency are set to the memory 21c by the controller 21b of the apparatus control part 21.
  • the device control unit 21 attempts communication by selecting a wireless module having a high wireless communication speed (high frequency) for high-speed communication basically by the controller 21b in accordance with the stored contents of the memory 21c. First, the wireless module 3a having the fastest wireless communication speed of 2.4 GHz is selected and wireless communication is attempted. If normal communication is not performed as a result of this communication, the communication is performed by changing the selection to the wireless module 3c having a high wireless communication speed of 950 MHz. As long as there is no interference in the frequency area of all the mounted wireless modules, communication is performed normally. In this way, the device control unit 21 performs a trial and selects a radio module with an appropriate frequency so that high-speed communication is possible.
  • a wireless communication speed high frequency
  • Low-frequency radio modules can communicate far away, so if the installation environment of the equipment under test changes during operation and communication fails, switch to a lower-frequency module among the installed radio modules. To continue communication. As described above, since the communication is performed by selecting a wireless module capable of performing as fast and stable communication as possible through the trial of the device control unit 21, it is easy to install between the wireless device and the equipment under measurement during installation and operation. A network can be constructed.
  • the communication quality can be maintained by switching to a wireless module of a lower frequency band.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram of functions of wireless modules having different communication methods in the wireless device according to the third embodiment of the present invention.
  • Wireless modules 3a, 3c, and 3d with the same frequency 2.4GHz and different wireless communication systems are mounted on the base board 2.
  • Each module has a built-in modem 31 for wireless LAN (Wireless LAN), Bluetooth, and ZigBee (registered trademark). ing.
  • the module number, frequency, and communication method of the device control unit 21 are set in the memory 21c by the controller 21b.
  • the device control unit 21 can perform wireless communication according to the installation environment of the facility to be measured by performing communication by combining these wireless modules.
  • the device control unit 21 performs trial communication from a communication method having a wireless speed as fast as possible based on the distance between the measured equipment and the wireless device. Also, even if the other equipment (device) that you want to communicate with is another wireless method such as wireless LAN or Bluetooth, the wireless device is equipped with a wireless module that matches the wireless method, so change the wireless device. Without any problem, wireless communication can be performed by selecting the module of the device control unit 21. As a result, a network between a wireless device and a facility to be measured can be easily constructed even in a mixture of different wireless systems.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram of the communication operation of the wireless module that has been selected and set for operation in the wireless device according to the fourth embodiment of the present invention.
  • a wireless module (module number, frequency, and communication method) mounted on the base substrate 2 is set in the memory 21c of the device control unit 21.
  • the device control unit 21 selects the wireless module 3a and performs setting for reception only, and further selects the wireless module 3c and sets it for transmission only for transmitting the received data.
  • one of the wireless modules 3 a concentrates on reception, waits for reception of wireless data, and sends the received data to the device control unit 21 of the base substrate 2 once.
  • the received data is sent from the device control unit 21 to the other wireless module 3c through the signal line 4, and wirelessly transmitted using the other wireless module. Since both the radio modules 3a and 3c are separated and separated, they can transmit and receive at different frequencies and do not interfere with each other, so that stable radio communication and data communication efficiency can be achieved. I can give you.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram of a communication operation of a system in which the wireless device shown in FIG. 6 is constructed as a network.
  • the wireless device shown in FIG. 6 is constructed as a network.
  • three wireless devices (1a, 1b, 1c) are prepared, and one wireless device (1b) is used as a repeater.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram of a selection standard example of a wireless module.
  • the wireless module to be prepared can be assumed from the field environment of the measurement facility to be wirelessly communicated. For example, when it is desired to communicate with a distant facility in an intricate environment, a wireless module having a low frequency and a low wireless communication speed may be selected. As described above, the wireless module can be selected by grasping the measurement target equipment and the wireless communication environment.
  • FIG. 9 is a configuration diagram of a wireless network according to the fifth embodiment of the present invention.
  • the network is configured such that the wireless device 1a is the highest-order wireless device, and a number of lower-level wireless devices 1b to 1h are wirelessly connected in a tree shape.
  • network information is stored in the device control units of all wireless devices that construct the system.
  • the network information is information of an arbitrary number (ID) that identifies each wireless device that constructs the network and a number (ID) that identifies the wireless device of the other party that transmits and receives between the wireless devices.
  • ID arbitrary number
  • An arbitrary number (ID) that identifies each wireless device is not an address that depends on a communication method such as a MAC address (Media Access Control) address used in LAN communication, but an arbitrary number (ID that does not depend on the communication method) ). Therefore, a common number (ID) can be used even in different communication methods for wireless communication between wireless devices, and it is easy to construct a wireless network system and to easily change the network system.
  • ID an arbitrary number that identifies each wireless device is not an address that depends on a communication method such as a MAC address (Media Access Control) address used in LAN communication, but an arbitrary number (ID that does not depend on the communication method) ). Therefore, a common number (ID) can be used even in different communication methods for wireless communication between wireless devices, and it is easy to construct a wireless network system and to easily change the network system.
  • the wireless device 1a is located at the top of the network and becomes a wireless device that collects data of the entire system, and the wireless devices 1b to 1d are located in the middle of the network and are monitored data measured by the measurement target equipment.
  • the wireless devices 1e to 1h serve as monitoring data transmission wireless devices that transmit the monitoring data measured by the sensor of the measurement target equipment to the higher wireless device. .
  • FIG. 10 is a configuration diagram of a wireless network according to the sixth embodiment of the present invention, and shows a method for isolating and excluding a network failure when a failure occurs in the wireless device. Since a wireless device that has failed in the network system does not perform communication for a certain period of time, the tree-type upper wireless device can determine that the lower wireless device has failed. If it is assumed in FIG. 10 that the wireless device 5 has failed, the wireless device 1b (normally operating) on the upper side of the wireless device 5 constituting this tree type can identify the failed wireless device.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram showing an operation flow of each wireless device 1 in the wireless network system. After the power is turned on, in S (sequence) 101, the device control unit 21 of each wireless device determines the mode state (normal mode / setting mode) of the device.
  • the wireless module information is acquired to confirm the wireless module mounted on the base board in S102. Since the wireless modules have a common interface command, each module is inquired from the device control unit 21 to acquire module information. Next, in S104, the network information setting information stored in the memory of the device control unit 21 is acquired (confirmed) to grasp the network configuration. Next, in S105, the set own number (ID) and the role in the network are confirmed, and in S106, the operation is started according to the operation content.
  • an ID number for specifying the wireless device is set by the controller 21b built in the device control unit 21 in S103.
  • This setting can be easily set and changed by, for example, a dip switch provided in the controller 21b.
  • FIG. 12 is an explanatory diagram of a wireless communication sequence diagram.
  • the wireless device 1 is in a receiving state after power is turned on.
  • the wireless device 1f wirelessly receives this data from the facility.
  • the wireless device 1f changes to the transmission mode, creates a packet for data transmission, and wirelessly transmits the measurement data.
  • broadcast transmission transmission without specifying an address
  • the wireless device 1c that has received this data checks the contents of the data, checks the ID of the network information, and checks whether the data can be received by itself. Specifically, the ID number of the wireless device 1f that is the transmission source is compared with the ID number of the network information held in the memory to determine whether the data can be received. If the data is from the lower wireless device of the network and can be received, the data portion is extracted. Otherwise, discard the data.
  • the wireless device 1c switches to the transmission mode and makes an acknowledgment response of ACK (Acknowledgement) to the transmission source (wireless device 1f). In this case, since the other party can be identified, a method is adopted in which unicast transmission (transmission by designating a single address) is performed and the other party is reliably reached. After confirming the response, the wireless device 1f switches to the reception state.
  • FIG. 13 is an explanatory diagram regarding retransmission of the wireless communication sequence diagram. If transmission data is generated, the wireless device 1f performs broadcast transmission, and then enters the reception state, if there is no ACK response data, retransmission processing is performed. Retransmission is performed a plurality of times, and if transmission is still not possible, change to a different module with a different frequency / radio system is selected and the same re-transmission procedure as described above is performed to perform radio communication.
  • FIG. 14 is an explanatory diagram of a packet of transmission data.
  • the packet data is configured by adding transmission source ID number, transmission destination ID number, and group ID number to transmission data.
  • the group ID number is an ID number of the wireless device group, and groups a plurality of wireless devices in the network.
  • the wireless device that has received the data checks the group ID number, and then checks the transmission source ID number and the transmission destination ID number. That is, each ID number is compared with the held network information, and data handling is determined in the same manner as described above.
  • FIG. 15 is an explanatory diagram of a wireless communication method using a wireless communication method in which the wireless method is standardized.
  • FIG. 15A shows packet data of a standardized wireless communication method.
  • the transmission procedure and packet format are determined at the leading edge of the data. Accordingly, the standard format is used as it is, and the transmission data packet of FIG. 15A is stored in the data portion.
  • the wireless modules are modules of the same wireless system, there is no problem in communication, and transmission data stored in the data part is acquired and then determined to determine the data handling.
  • the wireless module is compatible with the wireless module, but the base substrate is extracted data, and therefore, only the wireless device ID number is handled. As a result, the wireless device transmits and receives wireless communication using only the ID number without being limited to the wireless method, and can communicate without being aware of the wireless method.
  • the wireless method is a method such as wireless LAN, Bluetooth, or ZigBee.
  • FIG. 16 is an explanatory diagram of selection change of the wireless module in the wireless device.
  • 10 shows a program processing operation for selecting a wireless module in the wireless device.
  • the apparatus control unit acquires radio frequency information from the radio module mounted on the base substrate, and first selects a radio module with a high speed and a high frequency. If it is determined that the communication quality is poor in communication in the frequency band of the wireless module, the wireless module is changed to a wireless module having a low frequency. By repeating these trials, the optimum wireless module is selected for the installation status of the equipment under test.
  • the inside of the wireless device is composed of a base substrate and wireless modules corresponding to each frequency and wireless system.
  • the wireless module includes a wireless modem and a control unit corresponding to each method, and a communication method (command) transmitted to the control unit is unified.
  • the control unit interprets the unified command, converts the command into a communication method suitable for the mounted wireless modem, and performs wireless communication. Since wireless modules with different frequencies and wireless systems share the same communication method with the control unit on the base substrate, the base substrate can communicate even when different wireless modules are mounted.
  • the identification ID of the wireless device is simply a method of setting a number, and does not depend on a specific wireless communication method such as a MAC address (used in a LAN), and thus can be commonly used in different communication methods.
  • the wireless network information By setting the wireless network information on the base board in the wireless device, it is possible to use a wireless system that suits the environment. Also, if all wireless network information is set and shared by all the wireless devices to be constructed, the operation and maintenance of the network can be easily performed since the mutual wireless devices are confirmed.

Abstract

　設備の監視対象の設置現場の無線通信状況に合わせて、異なる周波数帯や無線方式を用いて、無線通信を容易に行える無線装置および無線ネットワークを提供する。　ベース基板に複数の無線モジュールを備え、通信状況に適した無線モジュールで無線通信を行なう無線装置において、前記無線モジュールは周波数と通信方式の少なくとも一方が異なる複数の無線モジュールであって、前記ベース基板に着脱式に取付けられ、前記複数の無線モジュールと信号線を介して接続され、通信状況に適した前記無線モジュールを選択する装置制御部と、前記装置制御部に接続され外部との接続用端子台および通信用インターフェースを備え、前記端子台または通信用インタフェースから取得したデータを前記装置制御部で選択された無線モジュールにより無線通信することを特徴とする。

Description

無線装置および無線ネットワークシステム
　本発明は、無線通信において複数種類の周波数、無線方式を用いて、データ通信を行う無線装置および無線ネットワークシステムに関する。
　本技術分野の背景技術として、無線装置の用途のなかで、各種設備の監視や操作を無線で行う事があげられる。このような各種設備の監視対象として、電力量、温度などのセンサ情報や、異常通知などのデータ情報がある。これら設備からの情報の取得は、主に有線によるデータ通信が多いが、監視対象の設備と監視を行う場所が離れている事が多く、その間の配線工事が必要となる。これらを無線化すると配線工事の必要なく、離れた設備の監視、操作が容易となる。
　しかしながら、設備の配置環境は、現場により様々であり、対象となる設備の監視に必要な通信情報量も様々である。このため、設備の場所や通信条件などにより無線通信に最適な周波数帯および無線方式を選ぶ必要がある。無線の周波数の特徴として、高い周波数は、通信速度が速いが通信距離が短く、低い周波数は、通信速度は遅いが通信距離が長くなる傾向がある。また、同じ周波数でも通信方式（LANやBluetooth（登録商標）など）、規格などで特徴が異なる。これらの中から電波環境および設備の配置環境に合わせて、最適な無線ネットワークを構築するのは、作業が困難となる。
　一般的に設備の監視、操作を無線で行う場合、使用する無線方式を決定し、その無線方式における周波数の現場電波調査を行い、ネットワーク構築を行う必要がある。また、異なる無線方式をネットワーク内で一緒に採用する場合は、使用する無線周波数の無線装置は、別々の物となり、組み合わせた場合、ネットワークとして複合的になり、導入のしやすさやその後の運用性は悪くなる傾向がある。
　特許文献１には、複数の通信チャネルを用いて各移動端末と基地局との間の無線通信を効率よく実行する構成が示されている。無線LANアクセスポイントは、互いに周波数の異なる複数の通信チャネル内の幾つかの通信チャネルを同時に使用できるようにするため、複数の無線LANモジュールを備えている。各無線LANモジュールには、互いに異なる通信チャネルが設定されている。無線LANアクセスポイントは、通信チャネルそれぞれに対応する移動端末の接続台数を検出し、各通信チャネルの移動端末の接続台数を示す通信チャネル情報を移動端末に送信する。これにより、接続台数が少ない通信チャネルを端末側で選択できるようにし、各移動端末と基地局との間の無線通信を効率よく実行することが可能となる。
特開２００５－２０５６６号公報
　特許文献１では、同じ無線LANモジュールを複数おいて、無線LANの通信方式における周波数帯でのチャネルを変更することで周波数のリソースを有効に使用する方式である。
　しかしながら、その周波数帯においてのチャネルだけの使用に限定され、1つの無線通信方式（LAN）の帯域内でのチャネルだけの変更では帯域が狭い為、その周波数帯での干渉を受けると通信自体が難しくなる。また、無線LANの通信方式以外の無線モジュールを搭載した場合、そのモジュールを動作させる各通信方式や、各通信方式毎の設定情報を持つ必要があり、構成が複雑となる。
　また、無線で使用する場合、周波数帯によって特徴があり、周波数が低くなれば、電波の回析性が上がり到達性が上がるが、通信速度は遅くなる傾向がある。設備の配置により無線環境が異なってくるので、通信を安定させるため適切な周波数を用いた無線ネットワークを構築する必要がある。これらを現地調査や運用において調査を行い、さらに試行錯誤しながら、適切な無線ネットワークを構築するには、時間がかかる。また、導入後においても、周りの無線環境の変化により通信において干渉を起こす可能性もある。従って、複数の無線装置を組み合わせてネットワーク構築する場合、各モジュールの設定に手数がかかると共に、構築後のネットワーク運用と保守も工数がかかって、コストアップとなる。
　本発明は、上記問題点に鑑み、各種設備の監視対象の設置される現場の無線通信状況に合わせて、複数の周波数帯や複数の無線方式を用いて、無線通信を容易に行える無線装置および無線ネットワークを提供することを目的とする。
　上記目的を達成するため、本発明は、ベース基板に複数の無線モジュールを備え、通信状況に適した無線モジュールで無線通信を行なう無線装置において、
　前記無線モジュールは周波数と通信方式の少なくとも一方が異なる複数の無線モジュールであって、前記ベース基板に着脱式に取付けられ、
　前記複数の無線モジュールと信号線を介して接続され、通信状況に適した前記無線モジュールを選択する装置制御部と、
　前記装置制御部に接続され外部との接続用端子台および通信用インターフェースを備え、
　前記端子台または通信用インタフェースから取得したデータを前記装置制御部で選択された無線モジュールにより、無線通信することを特徴とする。
　また、上記に記載の無線装置において、前記装置制御部は通信状況に適した前記無線モジュールを選択すると共に、選択された無線モジュールの動作を制御する制御器を有することを特徴とする。
　また、上記に記載の無線装置において、前記無線モジュールは、周波数及び無線方式に適合した無線モデムとモジュール制御部で構成され、前記モジュール制御部は前記信号線を介して共通の通信コマンドで前記装置制御部と通信するように構成されたことを特徴とする。
　また、上記に記載の無線装置において、前記装置制御部は複数の無線装置による無線ネットワークシステムのネットワーク情報を設定するメモリを有することを特徴とする。
　また、上記に記載の無線装置において、前記装置制御部は、前記装置制御部は、ネットワーク情報として無線装置を識別する任意なＩＤ番号と、送受信する相手無線装置のＩＤ番号と、使用する無線モジュールの選択情報を前記メモリに設定し、選択された無線モジュールにより送受信先と無線通信することを特徴とする。
　上記目的を達成するため、本発明は、ベース基板に複数の無線モジュールを備え、通信状況に適した無線モジュールで無線通信を行なう複数の無線装置で構成された無線ネットワークシステムにおいて、
　前記各無線装置内の無線モジュールは、周波数と通信方式の少なくとも一方が異なる周波数及び／又は通信方式を有する複数の無線モジュールであって、前記ベース基板に着脱式に取付けられ、
　前記各無線装置は、前記複数の無線モジュールと信号線を介して接続され、通信状況に適した前記無線モジュールを選択して動作させる装置制御部と、前記装置制御部に接続され外部との接続用端子台および通信用インターフェースを備え、前記端子台または通信用インタフェースから取得したデータを前記装置制御部で選択された無線モジュールにより、無線装置間で無線通信することを特徴とする。
　また、上記に記載の無線ネットワークシステムにおいて、前記各無線装置の装置制御部は通信状態に適した無線モジュールを選択すると共に、選択された無線モジュールの動作を制御する制御器を有することを特徴とする。
　また、上記に記載の無線ネットワークシステムにおいて、前記各無線装置の無線モジュールは、周波数及び無線方式に適合した無線モデムとモジュール制御部で構成され、前記各モジュール制御部は前記信号線を介して共通の通信コマンドで前記装置制御部と通信するように構成されたことを特徴とする。
　また、上記に記載の無線ネットワークシステムにおいて、前記各無線装置の装置制御部はネットワーク情報を設定するメモリを有することを特徴とする。
　また、上記に記載の無線ネットワークシステムにおいて、前記装置制御部は、ネットワーク情報として無線装置を識別する任意なＩＤ番号と、送受信する相手無線装置のＩＤ番号と、使用する無線モジュールの選択情報を前記メモリに設定し、選択された無線モジュールにより送受信先と無線通信することを特徴とする。
　本発明によれば、無線装置での設定で、複数の異なる周波数および異なる無線通信方式の中から、現場に最適な周波数と通信方式で容易に無線通信することができる。また、様々な現場に対して最適な無線ネットワークを容易に構築でき、通信の信頼性向上、構築後の運用および保守の容易化が図れる。
本発明の実施例１の無線装置の構造説明図である。 同じく無線装置内のベース基板の構成説明図である。 同じく無線装置内の無線モジュールの構成説明図である。 本発明の実施例２の無線装置内の周波数の異なる無線モジュールの機能の説明図である。 本発明実施例３の無線装置の通信方式の異なる無線モジュールの機能の説明図である。 本発明の実施例４の無線装置内の選択と動作設定がされた無線モジュールの通信動作の説明図である。 同じく複数無線装置の間の通信動作の説明図である。 無線装置内の無線モジュールの選択基準例の説明図である。 本発明の実施例５の無線ネットワークの構成図である。 本発明の実施例６無線ネットワークの構成図である。 本発明の実施例１の無線装置の動作フローを示した説明図である。 無線通信のシーケンス図の説明図である。 再送時の無線通信のシーケンス図の説明図である。 送信データのパケットの説明図である。 無線方式が標準化されている無線通信方式の説明図である。 無線装置内の無線モジュールの選択変更の説明図である。
　以下、本発明を実施するための形態につき図面を参照して詳細に説明する。
　図１は、本発明の実施例１の無線装置の動作原理を示した構造説明図である。無線装置１は、筐体内にベース基板２を持ち、この基板２上に無線モジュール３（３ａ～３ｄ）が装着されている。無線モジュール３は、異なる周波数及び／又は通信方式を有する複数の無線モジュールであって、ベース基板２に着脱式に取付けられている。
　ここで、周波数とは例えば、2.4GHz、950MHz、429MHzの無線周波数であり、周波数通信方式とは、無線LAN（Wireless LAN)、BluetoothおよびZigBee（登録商標）の無線通信方式である。
　図２は、図１の無線装置１内のベース基板２の実装構成を示す説明図である。ベース基板２には、信号線４を介して実装された無線モジュール３と通信する、装置制御部２１が装着されている。装置制御装置２１は、ＣＰＵ（中央演算装置）を含む制御系で構成され、データを一時バッファリングし転送する機能を有する。装置制御装置２１は、各無線モジュール３と通信するインタフェース２１ａと、情報の設定や設定情報に基づいて通信に適した無線モジュールを選択する制御器２１ｂと、無線装置１内を設定する上記設定情報や、無線ネットワーク構築時のネットワーク情報（後述）などを設定するメモリ２１ｃを持つ。また、ベース基板２には、装置制御部２１と無線装置外部を接続するインタフェースを備え、具体的には外部機器（パソコン等）との接続用のUSBコネクタ２２、シリアルコネクタ２３、イーサネット（登録商標）コネクタ２４と、被監視機器の測定センサ接続用の端子台２５を備えている。
　無線通信に使用する周波数、無線方式の決定や無線モジュールの動作役割の設定を行う上でネットワーク情報が必要となる。ネットワーク情報は、あらかじめパソコンなどでシミュレーションにより最適情報を作成し、これらを無線装置にＵＳＢコネクタ２２などの通信インタフェース（２２～２４）を通じて設定する。
　設定情報は、各無線装置の番号（各無線装置を特定する任意のＩＤ番号）、ネットワークを構築している他の無線装置の情報（送受信する相手の無線装置のＩＤ番号）やグループＩＤ（後述）である。無線ネットワークを構築する無線装置全てにネットワーク情報を共有すれば、各無線装置の役割を決定させることができる。各無線装置のＩＤ番号とその番号を持った無線ネットワーク内各無線装置の情報を互いの無線装置が持つことで、隣同士の無線装置の状態を把握が可能となる。一定時間、通信が発生しないなど、近隣の無線装置の状態を確認することが出来、それにより動作停止などの装置の特定を容易に行う事ができる。
　図３は、無線モジュールの構成説明図である。各無線モジュール３は、無線通信用の無線モデム３１と、装置制御部２１と通信するためのモジュール制御部３２を内蔵し、コネクタ３３を介してベース基板２に着脱式に装着される。無線モジュール３は、様々な周波数および通信方式で送受信できる異なる種類の無線モデム３１を実装したものが多数準備され、各種設備が設置される現場の無線通信状況に合わせて、ベース基板２に着脱式に装着される。
　各無線モジュール３は、ベース基板２へ装着されたとき、信号線４を介して装置制御部２１と接続される。各無線モジュールは、モジュール制御部３２のインタフェース機能と、装置制御部２１のインタフェース２１ａの変換によって、共通の通信コマンド（共通のプロトコル）で通信するように構成される。したがって、ベース基板２に装着する無線モジュールの種類（無線周波数の種類、無線通信方式の種類）にかかわらず、共通のプロトコルで通信することができる。したがって、異なる無線モジュールが装着されてもベース基板は、無線方式を考慮することなく、無線通信を行うことが出来る。これにより、アプリケーションに適した無線モジュールの脱着で多様な無線方式に対応できる。
　上記構成において、被監視機器の測定センサから得られた測定信号を外部に無線送信するときは、センサから端子台２５を経由して得られた測定信号を装置制御部２１に取込み、装置制御部２１で選択した無線モジュールに共通の通信コマンドで送信し、この無線モジュールの通信方式により外部に無線送信する。他方、外部から無線モジュール３に受信したデータは、モジュール制御部３２から共通の通信コマンドで装置制御部２１に送信され、必要に応じて、USBコネクタ２２、シリアルコネクタ２３、イーサネット（登録商標）コネクタ２４を介して、外部機器（パソコン等）に出力される。
　図４は、本発明の実施例２の無線装置内の周波数の異なる無線モジュールを複数個設置した場合の機能説明図である。周波数の違う無線モジュール３ａ、３ｃ、３ｄをベース基板２に装着し、各モジュールはそれぞれ、周波数2.4GHz、950MHz、429MHzのモデム３１を内蔵している。実装された無線モジュールについては、装置制御部２１の制御器２１ｂによりモジュール番号とその周波数がメモリ２１ｃに設定される。
　装置制御部２１は、メモリ２１ｃの記憶内容に従い、制御器２１ｂにより基本的には高速通信のために無線通信速度の速い（周波数の高い）無線モジュールを選択して通信を試行する。先ず、無線通信速度の最も速い周波数2.4GHzの無線モジュール３ａを選択して無線通信を試行する。この通信の結果、正常通信が行われない場合は、無線通信速度の速い周波数950MHzの無線モジュール３ｃに選択を変更して通信を行う。装着している無線モジュール全ての周波数エリアで干渉などを受けない限り、正常に通信が行われる。このように、装置制御部２１は試行を行って、できるだけ高速通信できるように、適切な周波数の無線モジュールを選択する。
　周波数の低い無線モジュールは、遠くまで通信が可能なので、運用途中で被測定設備の設置環境が変化して通信不良になった場合は、実装された無線モジュールのなかで周波数のより低いモジュールに切換えて通信を継続する。このように、装置制御部２１の試行により、できるだけ高速でかつ安定した通信が可能な無線モジュールを選択して通信を行うので、設置および運用時において、容易に無線装置と被測定設備の間のネットワークを構築することができる。
　また、稼働途中において、一時的な通信干渉や通信品質の低下が起こった場合は、より低い周波数帯の無線モジュールに切替えて通信の品質を維持することができる。
　図５は、本発明の実施例３の無線装置内の通信方式の異なる無線モジュールの機能の説明図である。同じ周波数2.4GHzで無線通信方式が異なる無線モジュール３ａ、３ｃ、３ｄをベース基板２に装着し、各モジュールはそれぞれ、無線LAN（Wireless LAN)、Bluetooth、ZigBee（商標登録）のモデム３１を内蔵している。実装された無線モジュールについては、装置制御部２１のモジュール番号、周波数および通信方式が、制御器２１ｂによりメモリ２１ｃに設定される。
　装置制御部２１は、これらの無線モジュールを組み合わせて通信を行う事で、被測定設備の設置環境に応じた無線通信を行うことができる。装置制御部２１は、被測定設備と無線装置の距離などからできるだけ無線速度の速い通信方式から試行の通信を行っていく。また、通信したい相手設備（機器）が無線LAN、Bluetoothなど異なる他無線方式であっても、無線装置が、それらに合った無線方式の無線モジュールを装着していることから、無線装置を変更することなく、装置制御部２１のモジュール選択により無線通信を行う事が出きる。これにより異なる無線方式の混合においても、容易に無線装置と被測定設備の間のネットワークを構築することができる。
　図６は、本発明の実施例４の無線装置内の選択と動作設定がされた無線モジュールの通信動作の説明図である。本実施例では無線装置を中継機として使用する例を示している。装置制御部２１のメモリ２１ｃには、ベース基板２に装着された無線モジュール（モジュール番号、周波数および通信方式）が設定される。装置制御部２１は、無線モジュール３ａを選択して受信専用の設定を行い、さらに無線モジュール３ｃを選択して、受信したデータを送信する送信専用に設定する。これにより一方の無線モジュール３ａは受信に専念し、無線データの受信を受け待ち、受信したデータを一度ベース基板２の装置制御部２１に送る。受信したデータは、装置制御部２１から信号線４を通じて他方の無線モジュール３ｃに送られ、他方の無線モジュールを使用して無線送信を行う。両無線モジュール３ａ、３ｃは、別個のもので切り分けられていることから、異なる周波数で送信と受信を行うことができ、互いに干渉することがないので、安定した無線通信と、データ通信の効率をあげることが出来る。
　図７は、図６に示す無線装置をネットワークとして構築したシステムの通信動作の説明図である。無線装置を３台（１ａ、１ｂ、１ｃ）準備し、1台（１ｂ）を中継機として使用したシステムである。無線装置間で送受信する無線モジュールの周波数および通信方式を合わせることで、特定の周波数帯で専用的に混信のない安定した無線通信を行う事ができる。これらを組み合わせることで、異なる周波数の無線通信が可能となり、その無線装置間において適用するアプリケーションに合わせた無線ネットワークを構築することができる。
　図８は、無線モジュールの選定基準例の説明図である。無線通信したい被測定設備の現場の環境から、用意する無線モジュールは想定が可能である。例えば、入り組んだ環境で遠くの設備と通信したい場合は、周波数が低く無線通信速度の遅い無線モジュールを選定すれば良い。このように、測定対象設備および無線通信の環境を把握することで、無線モジュールの選定が可能となる。
　図９は、本発明の実施例５の無線ネットワークの構成図である。ネットワークは、無線装置１ａを最上位の無線装置とし、多数の下位の無線装置１ｂ～１ｈがツリー型に無線で接続されるようにシステム構成されている。無線ネットワークの構成に際しては、一例としてネットワーク情報をシステム構築する全ての無線装置の装置制御部に格納する。ネットワーク情報とは、ネットワークを構築する各無線装置を特定する任意な番号（ID）と、それぞれの無線装置間の送受信する相手の無線装置を特定する番号（ID）の情報である。ネットワークの中で自分の無線装置の役割と、番号（ID）を装置制御部に設定することで、ネットワーク内での動作が決定される。
　各無線装置を特定する任意な番号（ID）とは、ＬＡＮ通信で用いられるＭＡＣアドレス（Media Access Control address）のような通信方式に依存するアドレスではなく、通信方式に依存しない任意な番号（ＩＤ）である。従って、無線装置間を無線通信する異なる通信方式であっても共通の番号（ＩＤ）を用いることができ、無線ネットワークシステムの構築が容易であり、またネットワークシステムの変更も容易となる。
　例えば図９で、無線装置１ａはネットワークの最上位に位置してシステム全体のデータを収集する無線装置となり、無線装置１ｂ～１ｄはネットワークの中間に位置して測定対象設備で測定された監視データを受信して、より上位の無線装置に転送する中継機となり、無線装置１ｅ～１ｈは測定対象設備のセンサで測定した監視データを上位の無線装置に発信する監視データ発信用の無線装置となる。
　図１０は、本発明の実施例６の無線ネットワークの構成図で、無線装置で故障発生時のネットワーク障害を切り分けて除外する方法を示している。ネットワークシステムで故障した無線装置からは、一定時間以上の通信が行われないので、ツリー型の上位の無線装置は、下位の無線装置が故障していることが判断できる。図１０で無線装置５が故障したと仮定すると、このツリー型を構成する無線装置５の上位側の無線装置１ｂ（正常動作している）が、この故障した無線装置を特定することができる。
　この場合の復旧としては、故障の無線装置を正常のものに交換し、交換された無線装置の装置制御部にＩＤ＝５の番号を設定すればよい。交換された無線装置は、被測定設備の測定監視データに「５」のＩＤを付加して上位の無線装置１ｂに送信するので、無線装置１ｂで正常な測定監視データと送信元ＩＤ番号を受信することができる。このように、本実施例では無線装置を特定するのに装置の機器固有の識別番号を用いることなく、単純なＩＤ番号を付加するのみであるから、ＩＤ番号を再設定した無線装置に置き換えるだけで復旧を行うことができる。このように、故障箇所の特定と再設定を容易にすることで、無線ネットワークの保守、運用性が高まる。
　図１１は、無線ネットワークシステムにおいて、各無線装置１の動作フローを示した説明図である。電源が投入された後、Ｓ（シーケンス）１０１で各無線装置の装置制御部２１で装置のモード状態（通常モード／設定モード）の判定を行う。
　通常動作時を示す通常モードと判定されると、Ｓ１０２でベース基板に装着されている無線モジュールの確認のため、無線モジュールの情報を取得する。無線モジュールは共通のインターフェースコマンドを備えているため、各モジュールに装置制御部２１から問い合わせを行い、モジュールの情報を取得する。次いで、Ｓ１０４で、装置制御部２１のメモリに格納されているネットワーク情報の設定情報を取得（確認）して、ネットワーク構成を把握する。次にＳ１０５で、設定されている自分の番号（ID）およびネットワーク内での役割を確認し、Ｓ１０６で動作内容に従って動作を開始する。
　Ｓ１０１で、設定状態を示す設定モードと判定されると、Ｓ１０３で装置制御部２１に内蔵する制御器２１ｂで無線装置を特定するＩＤ番号が設定される。この設定は、例えば制御器２１ｂに設けたディップスイッチにより簡単に設定・変更ができる。
　図１２は、無線通信のシーケンス図の説明図である。例えば図９で、無線装置１ｆと１ｃの間の無線通信の例で説明する。無線装置１は電源通電後に受信状態となる。無線装置１ｆの被測定設備から測定データが発生した場合、無線装置１ｆはこのデータを設備から無線受信する。その後無線装置１ｆは送信モードに変更してデータ送信用のパケットを作成し、測定データを無線送信する。この無線送信においては、相手となる無線装置の場所が分からない為、ブロードキャスト送信（アドレスを指定しないで送信）を行う。
　このデータを受信した無線装置１ｃは、データの中身チェックを行い、ネットワーク情報のＩＤとチェックを行い、自分が受信して良いデータであるか確認を行う。具体的には、送信元である無線装置１ｆのＩＤ番号と、メモリに保持しているネットワーク情報のＩＤ番号とを比較し、受信してよいデータであるかを判断する。ネットワークの下位無線装置からのデータで、受信してよいデータであればデータ部の取り出しを行う。それ以外であればデータを破棄する。無線装置１ｃは受信した場合、送信モードに切り換わって送信元（無線装置１ｆ）に対してACK（Acknowledgement）の受領応答を行う。この場合は、相手が特定できている為、ユニキャスト送信（単一のアドレスを指定して送信）を行い、確実に相手に到達する方法をとる。無線装置１ｆは、応答確認後、受信状態に切り換わる。
　図１３は、無線通信のシーケンス図の再送についての説明図である。送信データが発生し、無線装置１ｆがブロードキャスト送信を行い、その後受信状態になっても、ACKの応答データがない場合は、再送の処理を行う。再送は、複数回を行い、それでも送信できない場合は、周波数・無線方式を変えた別のモジュールに変更選択して上記と同様の再送の手順を行い、無線通信を行う。
　図１４は、送信データのパケットの説明図である。パケットデータは、送信データに対して、送信元のID番号と送信先のID番号、およびグループID番号を付加した形で構成される。グループID番号は、無線装置群のID番号となり、ネットワーク内で複数の無線装置のグループ分けを行う。データを受信した無線装置は、グループID番号をチェックし、その後、送信元のID番号と送信先のID番号をチェックする。すなわち、各ＩＤ番号と保持しているネットワーク情報とを照合し、前記同様にデータの扱いを決める。
　図１５は、無線方式が標準化されている無線通信方式を使用した無線通信の方法についての説明図である。図１５（ａ）は標準化されている無線通信方式のパケットデータを示している。無線方式が決まっている方式においては、図１５（ｂ）に示すように、データの先端が伝送手順やパケットフォーマットが決まっている。したがって、標準のフォーマットをそのまま使用して、データ部分に図１５（ａ）の送信データのパケットを格納する。無線モジュール間は、同じ無線方式のモジュールであることから通信には問題なく、そのデータ部に格納された送信データを取得し、その後判断して、データの扱いを決める。無線モジュール間は、対応した無線方式であるが、ベース基板は、抜き出したデータとなるので無線装置のID番号のみのデータの扱いとなる。これにより、無線装置としては、無線方式にしばられることなく、ID番号のみで無線通信の送受信を行うため、無線方式を意識することなく通信が可能である。無線方式とは、無線LAN、Bluetooth、ZigBeeなどの方式である。
　図１６は、無線装置内の無線モジュールの選択変更の説明図である。無線装置内の無線モジュール選定のプログラム処理動作を示している。周波数における無線通信の特徴に示すように、無線で使用する周波数が高くなると通信速度が早く、通信距離が短くなり、周波数が低くなると通信速度が遅く、通信距離が長くなる傾向にある。装置制御部によりベース基板に実装した無線モジュールから無線周波数の情報を取得し、まずは、速度の早い周波数の高い無線モジュールを選定する。この無線モジュールの周波数帯での通信において通信品質が悪いと判断した場合は、周波数の低い無線モジュールへ変更する。これらの試行を繰り返して、被測定設備の設置状況に最適な無線モジュールの選定を行う。
　以上説明のように、本実施例では、無線装置内がベース基板と各周波数、無線方式に対応した無線モジュールで構成される。無線モジュールは、各方式に対応した無線モデムと制御部で構成され、制御部へ送信される通信方式（コマンド）は統一される。制御部は、その統一されたコマンドを解釈し、搭載された無線モデムにあわせた通信方式に変換し、無線通信を行う。周波数、無線方式の異なる無線モジュールは、ベース基板上で制御部と通信方式を共通にしているので、異なる無線モジュールが装着されてもベース基板は通信を行うことができる。また無線装置の識別ＩＤは、単に番号を設定する方法とし、ＭＡＣアドレス（ＬＡＮで使用）など特定の無線方式の通信方式に依存しないので、異なる通信方式で、共通に使用できる。
　無線装置内のベース基板に無線ネットワーク情報の設定を行うことで、環境にあわせた無線方式の使用が行える。また、全ての無線ネットワーク情報を、構築する全ての無線装置に設定して共有すれば、互いの無線装置の確認を行うことからネットワークの運用、保守が容易に行える。
　１（１ａ～１ｈ）、５…無線装置、２…ベース基板、３（３ａ～３ｄ）…無線モジュール、４…信号線、２１…装置制御部、２１ａ…インターフェース、２１ｂ…制御器、２１ｃ…メモリ、２２～２３…通信用インターフェース、２５…端子台、３１…無線モデム、３２…モジュール制御部、３３…コネクタ。

Claims (10)

  1. 　ベース基板に複数の無線モジュールを備え、通信状況に適した無線モジュールで無線通信を行なう無線装置において、
    　前記無線モジュールは周波数と通信方式の少なくとも一方が異なる複数の無線モジュールであって、前記ベース基板に着脱式に取付けられ、
    　前記複数の無線モジュールと信号線を介して接続され、通信状況に適した前記無線モジュールを選択する装置制御部と、
    　前記装置制御部に接続され外部との接続用端子台および通信用インターフェースを備え、
    　前記端子台または通信用インタフェースから取得したデータを前記装置制御部で選択された無線モジュールにより、無線通信することを特徴とする無線装置。
  2. 　請求項１に記載の無線装置において、前記装置制御部は通信状況に適した前記無線モジュールを選択すると共に、選択された無線モジュールの動作を制御する制御器を有することを特徴とする無線装置。
  3. 　請求項１に記載の無線装置において、前記無線モジュールは、周波数及び無線方式に適合した無線モデムとモジュール制御部で構成され、前記モジュール制御部は前記信号線を介して共通の通信コマンドで前記装置制御部と通信するように構成されたことを特徴とする無線装置。
  4. 　請求項１に記載の無線装置において、前記装置制御部は複数の無線装置による無線ネットワークシステムのネットワーク情報を設定するメモリを有することを特徴とする無線装置。
  5. 　請求項４に記載の無線装置において、前記装置制御部は、ネットワーク情報として無線装置を識別する任意なＩＤ番号と、送受信する相手無線装置のＩＤ番号と、使用する無線モジュールの選択情報を前記メモリに設定し、選択された無線モジュールにより送受信先と無線通信することを特徴とする無線装置。
  6. 　ベース基板に複数の無線モジュールを備え、通信状況に適した無線モジュールで無線通信を行なう複数の無線装置で構成された無線ネットワークシステムにおいて、
    　前記各無線装置内の無線モジュールは、周波数と通信方式の少なくとも一方が異なる周波数及び／又は通信方式を有する複数の無線モジュールであって、前記ベース基板に着脱式に取付けられ、
    　前記各無線装置は、前記複数の無線モジュールと信号線を介して接続され、通信状況に適した前記無線モジュールを選択して動作させる装置制御部と、前記装置制御部に接続され外部との接続用端子台および通信用インターフェースを備え、前記端子台または通信用インタフェースから取得したデータを前記装置制御部で選択された無線モジュールにより、無線装置間で無線通信することを特徴とする無線ネットワークシステム。
  7. 　請求項６に記載の無線ネットワークシステムにおいて、前記各無線装置の装置制御部は通信状態に適した無線モジュールを選択すると共に、選択された無線モジュールの動作を制御する制御器を有することを特徴とする無線ネットワークシステム。
  8. 　請求項６に記載の無線ネットワークシステムにおいて、前記各無線装置の無線モジュールは、周波数及び無線方式に適合した無線モデムとモジュール制御部で構成され、前記各モジュール制御部は前記信号線を介して共通の通信コマンドで前記装置制御部と通信するように構成されたことを特徴とする無線ネットワークシステム。
  9. 　請求項６に記載の無線ネットワークシステムにおいて、前記各無線装置の装置制御部はネットワーク情報を設定するメモリを有することを特徴とする無線ネットワークシステム。
  10. 　請求項９に記載の無線ネットワークシステムにおいて、前記各無線装置の前記装置制御部は、ネットワーク情報として無線装置を識別する任意なＩＤ番号と、送受信する相手無線装置のＩＤ番号と、使用する無線モジュールの選択情報を前記メモリに設定し、選択された無線モジュールにより送受信先と無線通信することを特徴とする無線ネットワークシステム。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015029179A1 (ja) * 2013-08-29 2015-03-05 株式会社日立製作所 電波伝搬測定システム、遠隔運転システム、および電波伝搬測定方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2663652C2 (ru) * 2013-07-05 2018-08-08 Филипс Лайтинг Холдинг Б.В. Способ для эксплуатации коммуникационного устройства в коммуникационной сети, коммуникационное устройство, светильник, снабженный таким коммуникационным устройством
US10148563B2 (en) * 2013-07-30 2018-12-04 Nec Corporation Communication system, communication apparatus, control apparatus, network device, communication method, control method, and program
JPWO2022054179A1 (ja) * 2020-09-09 2022-03-17

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003533061A (ja) * 1997-08-15 2003-11-05 テレフオンアクチーボラゲット エル エム エリクソン（パブル） 移動電話の旅行用コンバータ
JP2005020566A (ja) 2003-06-27 2005-01-20 Toshiba Corp 基地局装置、移動端末、および通信方法
JP2006227695A (ja) * 2005-02-15 2006-08-31 Brother Ind Ltd 無線タグ情報読み取り装置
JP2009171030A (ja) * 2008-01-11 2009-07-30 Mitsubishi Electric Corp 遠隔計測装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002001807A2 (en) 2000-06-28 2002-01-03 Broadcom Corporation Multi-mode controller
US6785556B2 (en) * 2000-08-11 2004-08-31 Novatel Wireless, Inc. Method and apparatus for a software configurable wireless modem adaptable for multiple modes of operation
WO2003098851A1 (en) 2002-05-14 2003-11-27 Seekernet Incorporated Lprf device wake up using wireless tag
JP4552670B2 (ja) 2005-01-31 2010-09-29 株式会社日立製作所 センサノード、基地局、及びセンサネットワークシステム
US8325703B2 (en) 2006-08-16 2012-12-04 Nokia Corporation Multiradio scheduling including clock synchronization validity protection
FI20085480A0 (fi) 2008-05-21 2008-05-21 Nokia Corp Radioliityntälaitteiden samanaikaisuus
US8811338B2 (en) * 2008-08-22 2014-08-19 Qualcomm Incorporated Proxy mobile internet protocol (PMIP) in a multi-interface communication environment
EP2224769A1 (en) 2009-02-27 2010-09-01 BRITISH TELECOMMUNICATIONS public limited company Access point availability estimation

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003533061A (ja) * 1997-08-15 2003-11-05 テレフオンアクチーボラゲット エル エム エリクソン（パブル） 移動電話の旅行用コンバータ
JP2005020566A (ja) 2003-06-27 2005-01-20 Toshiba Corp 基地局装置、移動端末、および通信方法
JP2006227695A (ja) * 2005-02-15 2006-08-31 Brother Ind Ltd 無線タグ情報読み取り装置
JP2009171030A (ja) * 2008-01-11 2009-07-30 Mitsubishi Electric Corp 遠隔計測装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015029179A1 (ja) * 2013-08-29 2015-03-05 株式会社日立製作所 電波伝搬測定システム、遠隔運転システム、および電波伝搬測定方法

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