WO2021260938A1 - 通信端末、通信システム、省電力制御方法および省電力制御プログラム - Google Patents

通信端末、通信システム、省電力制御方法および省電力制御プログラム Download PDF

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WO2021260938A1
WO2021260938A1 PCT/JP2020/025325 JP2020025325W WO2021260938A1 WO 2021260938 A1 WO2021260938 A1 WO 2021260938A1 JP 2020025325 W JP2020025325 W JP 2020025325W WO 2021260938 A1 WO2021260938 A1 WO 2021260938A1
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communication
pause time
communication terminal
entry
state
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PCT/JP2020/025325
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French (fr)
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直樹 金子
茂正 松原
充伸 阿部
怜志 黒澤
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三菱電機株式会社
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Publication date
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    • H04M1/00—Substation equipment, e.g. for use by subscribers
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    • H04M1/724—User interfaces specially adapted for cordless or mobile telephones
    • H04M1/72403—User interfaces specially adapted for cordless or mobile telephones with means for local support of applications that increase the functionality
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    • H04M1/72—Mobile telephones; Cordless telephones, i.e. devices for establishing wireless links to base stations without route selection
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    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Definitions

  • This disclosure relates to communication terminals, communication systems, power saving control methods and power saving control programs that require entry into a network.
  • Smart meters In recent years, interest in an energy-saving society has increased, and the introduction of an automatic meter reading device called a smart meter that enables visualization of power consumption by automatic meter reading of electric energy and control of power supply and demand is being promoted. Smart meters are planned to be installed in all households, and will be constructed and operated as a large-scale network over a wide area within the jurisdiction of each electric power company, except for some areas where communication is difficult.
  • the smart meter installed for automatic meter reading of electric energy is installed near the power line, so it is easy to secure a commercial power source.
  • devices such as various meters for gas, water and sewage, and various sensors for monitoring, control, data collection, etc. are generally placed in places where it is difficult to secure a commercial power source. Therefore, it is difficult to secure a commercial power source for the communication terminals connected to these devices, and these communication terminals are often driven by batteries. Therefore, it is desired to suppress the power consumption of these communication terminals.
  • the longer the pause time which is the duration of one pause state, the more the power consumption can be suppressed, but the longer the response time of the communication. Therefore, it is desired to appropriately set the pause time in the intermittent operation so as to save power while maintaining the responsiveness of communication.
  • Patent Document 1 discloses a technique in which a radio connected to a water meter performs intermittent reception in order to reduce power consumption in a meter reading system that automatically reads a water meter.
  • the radio described in Patent Document 1 normally performs intermittent reception with a relatively long intermittent cycle, and when a command for shortening the intermittent cycle is received from another radio that communicates wirelessly with the radio, the intermittent cycle is shortened. do. By shortening the intermittent cycle, the rest time is also shortened.
  • the meter reading system described in Patent Document 1 normally suppresses the power consumption of the radio device, and at the same time, when data acquisition is required at any time such as at the time of installation or maintenance, the pause time is shortened to acquire the data. We are trying to shorten the time.
  • the above communication terminal is used. Before performing data communication to provide services, it is necessary to perform entry processing to enter the network.
  • the communication terminal performs the entry process in the activated state, and when the entry process is completed, the communication terminal repeats the activated state and the hibernated state at each intermittent cycle to perform normal communication for providing the service.
  • the pause time in the intermittent cycle of normal communication is, for example, 30 seconds.
  • the communication terminal generally goes into a hibernation state even if the entry process fails, and when the hibernation state ends, the entry process is performed again.
  • the reason why the entry process fails may be that there is no smart meter belonging to the network where the communication terminal can enter in the neighborhood, the communication environment is bad, etc., and these factors are eliminated after the normal communication downtime. Not always. Even though the cause of failure in the entry process has not been resolved, if the communication terminal frequently transitions to the activated state, power will be wasted. Therefore, the pause time after the entry process fails is set longer than the pause time in the normal intermittent operation.
  • the measurement cycle of electric energy is set to some extent, whereas in the monitoring control service using meters such as gas and water, and various sensors, the collection cycle is not set.
  • the collection cycle differs depending on the needs of the administrator. Therefore, if the pause time after the entry process fails is set uniformly, it may not meet the service needs. Therefore, there is a problem that it is difficult to set an appropriate pause time suitable for the needs while suppressing battery consumption.
  • the present disclosure has been made in view of the above, and an object of the present disclosure is to provide a communication terminal capable of setting an appropriate pause time.
  • the communication terminal is a communication terminal that performs an intermittent operation in which the first state and the second state, which consumes less power than the first state, are alternately repeated.
  • a first communication processing unit capable of communicating with a second service system for providing a second service via a battery for driving a communication terminal and a communication network constructed for the first service.
  • a second communication processing unit capable of communicating with the connected device.
  • the communication terminal further includes a control unit that performs entry processing to the communication network with the communication network via the first communication processing unit in the first state, and repeats the entry processing if the entry processing fails.
  • the communication terminal When the entry process fails, the communication terminal further transitions the communication terminal to the second state, and determines the pause time, which is the duration of the second state after the entry process fails, based on the number of times the entry process is repeated. It is provided with an intermittent operation processing unit for transitioning the communication terminal to the first state after the lapse of the pause time.
  • the communication terminal related to this disclosure has the effect of being able to set an appropriate pause time.
  • FIG. 1 The figure which shows the configuration example of the whole system including the communication system which concerns on embodiment.
  • the figure which shows the structural example which embodied FIG. The figure which shows the configuration example of the communication terminal and the gas meter of embodiment
  • the figure which shows the structural example of SM of Embodiment A flowchart showing an example of an entry processing procedure in the communication terminal of the embodiment.
  • the figure which shows an example of the re-search pause time table of embodiment A sequence diagram for exemplifying the setting of the SM re-search pause time of the embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of an entire system including a communication system according to an embodiment.
  • the entire system of the embodiment corresponds to the first service systems 10, 20, 30 and the first service systems 10, 20, 30 that perform processing for providing the first service, respectively.
  • the communication system 11,21,31 constructed in the above-mentioned manner is provided.
  • the whole system further includes second service systems 40 and 50 that perform processing for providing the second service.
  • the entire system itself is also a communication system.
  • the first service is, for example, an automatic meter reading service for the amount of electricity, gas, water and sewage used, and a monitoring and control service based on various sensor data.
  • the first service is an automatic meter reading service for the usage of electric power, gas, water and sewage, etc.
  • the first service systems 10, 20, and 30 collect data via the communication systems 11, 21, and 31, respectively. It is an automatic meter reading system that manages the meter data.
  • the first service is a monitoring control service
  • the first service systems 10, 20, and 30 perform monitoring control based on the sensor data collected via the communication systems 11, 2, and 31, respectively. It is a monitoring and control system.
  • the first service means a service having a communication system constructed for the service, and the first services provided by the first service systems 10, 20, and 30 are of the same type. It may be of a different kind.
  • the first service provided by the first service system 10 is an automatic meter reading service for the amount of electric power used
  • the first service provided by the first service system 20 is a monitoring control service, and so on.
  • the first service provided by 10, 20, 30 may be of a different type.
  • Each of the communication systems 11, 21, 31 is provided with a plurality of communication devices.
  • the communication systems 11, 21, and 31 are communication networks constructed for the first service, respectively.
  • Each communication device constituting the communication system 11 may be wirelessly connected, may be connected by a dedicated line, may be connected by a power line, or may be provided for communication of a mobile terminal. It may be connected via a mobile communication network.
  • the communication devices constituting the communication systems 21 and 31 may be wirelessly connected, may be connected by a dedicated line, may be connected by a power line, or may be connected by a power line, or may be a communication of a mobile terminal. It may be connected via a mobile communication network provided for the purpose.
  • Each of the communication systems 11, 21, 31 can be connected to the second service system 40 and the second service system 50 via a WAN (Wide Area Network) 60, respectively.
  • WAN Wide Area Network
  • each of the communication systems 11 and 21 and 31 and each of the second service systems 40 and 50 are connected via WAN 60, but these connection forms are not limited to the example via WAN 60.
  • the second service means a service that does not have a communication system built for the service, and the second service provided by the second service systems 40 and 50 may be of the same type. It may be of a different kind.
  • the second service is, for example, an automatic meter reading service for the amount of electricity, gas, water, etc. used, a monitoring control service based on various sensor data, and the like. Further, the second service may be a service for collecting or distributing data.
  • the communication terminals 1-1, 1-2, 1-10, 1-21, 1-22 are communication devices that do not belong to any of the communication systems 11 and 21 and 31, and are any of the communication systems 11 and 21 and 31.
  • the second service is realized by communicating with any of the second service systems 40 and 50 via the above. That is, the communication terminals 1-1, 1-2, 1-10, 1-21, 1-22 perform communication for the second service. Specifically, in the example shown in FIG. 1, the communication terminals 1-1 and 1-2 communicate with any of the second service systems 40 and 50 via the communication system 11, and the communication terminals 1-10 communicate with each other.
  • the communication terminals 1-21 and 1-22 communicate with any of the second service systems 40 and 50 via the communication system 21 and the communication terminals 1-21 and 1-22 communicate with any of the second service systems 40 and 50 via the communication system 31. .. In this way, the communication terminals 1-1, 1-2, 1-10, 1-21, 1-22 communicate with any of the second service systems 40, 50 via the communication system 11,21,31.
  • first service systems 10, 20, and 30 are illustrated, but the number of first service systems is not limited to this.
  • second service systems 40 and 50 are illustrated, but the number of second service systems is not limited to this.
  • a plurality of second services may coexist in the same communication system.
  • five communication terminals 1-1, 1-2, 1-10, 1-21, 1-22 are illustrated, but the number of communication terminals is not limited to this.
  • the communication terminals 1-1, 1-2, 2 will be described.
  • the method by which 1-10, 1-21, 1-22 communicates with the corresponding second service system 40, 50 is not limited to this.
  • the communication terminals 1-1, 1-2, 1-10, 1-21, 1-22 together with the corresponding second service systems 40 and 50 form a dedicated communication system for the second service. You may.
  • the communication terminals 1-1, 1-2, 1-10, 1-21, 1-22 use a public line other than the communication system 11,21,31, and the corresponding second service system 40, respectively. You may communicate with 50.
  • FIG. 2 is a diagram showing a configuration example embodying FIG. 1.
  • the first service systems 10 and 20, the communication systems 11 and 21, and the second service system 40 are embodied.
  • the first service provided by the first service systems 10 and 20 is an automatic meter reading service for the amount of electric power used
  • the second service provided by the second service system 40 is the amount of gas used.
  • An example of the automatic meter reading service is shown.
  • the power automatic meter reading system 9 shown in FIG. 2 is an example of the first service system 10 shown in FIG. 1, and manages the measurement result of the amount of power used.
  • the electric power automatic meter reading system 9 is connected to a communication system 11 constructed for automatic meter reading of electric power usage.
  • the communication system 21 is constructed for automatic meter reading of the amount of power used, is connected to an automatic power meter reading system (not shown), and the power automatic meter reading system is the first service system shown in FIG. It is an example of 20.
  • the gas automatic meter reading system 7 is an example of the second service system 40 shown in FIG.
  • the communication terminals 1-1 to 1-6 can communicate with the gas automatic meter reading system 7 via the communication system 11, and the communication terminals 1-10 can communicate with the gas automatic meter reading system via the communication system 21. It is possible to communicate with 7.
  • Communication terminals 1-1 to 1-6, 1-10 are often installed together with a gas meter in a place where it is difficult to secure a commercial power source. Therefore, the communication terminals 1-1 to 1-6, 1-10 are often driven by batteries, and power saving is desired.
  • the communication terminals 1-1 to 1-6, 1-10 alternate between an activated state (Active state), which is the first state, and a hibernate state (Sleep state), which is the second state with less power consumption than the first state. Power saving is achieved by repeating intermittent operation.
  • the communication method in consideration of power saving in the communication terminals 1-1 to 1-6, 1-10 will be described later.
  • the first service provided by the first service systems 10 and 20 is an automatic meter reading service for the amount of electric power used
  • the second service is an automatic meter reading service for the amount of gas used.
  • An example will be described, but the contents of the first service and the second service are not limited to this.
  • the communication system 11 measures smart meters (hereinafter abbreviated as SM) 2-1 to 2-13 that measure the amount of power used and transmit the measurement result to the power automatic meter reading system 9. Be prepared.
  • the communication system 11 further includes a concentrator 3-1 which is an aggregation station that aggregates the measurement results received from SM2-1 to 2-6, and an aggregation station that aggregates the measurement results received from SM2-7 to 2-11. It is equipped with a concentrator 3-2, which is.
  • the concentrator 3-1 and SM2-1 to 2-6 form a wireless multi-hop network.
  • the concentrator 3-2 and SM2-7 to 2-11 form a power line multi-hop network.
  • the concentrators 3-1 and 3-2 are connected to HES (Head End System) 6-1 which is a communication management device for managing communication in the communication system 11 via WAN 5.
  • HES Head End System
  • the multi-hop network constructed by the concentrators 3-1, 3-2 and SM2-1 to 2-11 is the same as the multi-hop network in a general smart meter system, and the route construction in the multi-hop network, etc. The explanation of is omitted. Similar to the multi-hop network in a typical smart meter system, the route within the wireless multi-hop network can be changed. Although not shown in FIG. 2, one concentrator is shown for each of the wireless multi-hop network and the power line multi-hop network, but in general, each of the wireless multi-hop network and the power line multi-hop network is shown. There are multiple concentrators in.
  • SM2-12 and 2-13 are connected to HES6-1 via a mobile communication network 4 and WAN 5 provided for communication of a mobile terminal.
  • a mobile communication network 4 and WAN 5 provided for communication of a mobile terminal.
  • the mobile communication network 4 and WAN 5 are also shown in the broken line indicating the communication system 11, but the mobile communication network 4 and WAN 5 are not included in the communication system 11.
  • the concentrators 3-1 and 3-2 may be connected to the HES 6-1 which is a communication management device for managing the communication in the communication system 11 via the mobile communication network 4.
  • SM2-1 to 2-13 that communicate by three communication methods are included in the communication system 11, but SM2-1 to 2-in the communication system 11 are included.
  • the number of communication methods 13 is not limited to three.
  • SM2-1 to 2-13 in the communication system 11 may all communicate by the same communication method.
  • SM2-1 to 2-13 in the communication system 11 may all communicate by a wireless multi-hop network.
  • the communication system 21 shown in FIG. 2 includes HES6-2 and SM2-21, 2-22.
  • any one of three types of communication methods that is, a wireless multi-hop network, a power line multi-hop network, and a mobile communication network 4.
  • SM2-21, 22-22 constitutes a wireless multi-hop network together with a concentrator (not shown).
  • HES6-2 is a communication management device that manages communication in the communication system 21.
  • SM2 when each of SM2-1 to 2-13, 2-21, 2-22 is shown without being distinguished individually, it is described as SM2, and each of the concentrators 3-1 and 3-2 is individually distinguished. When it is shown without, it is described as Concentrator 3, and when it is shown without distinguishing each of HES6-1 and 6-2 individually, it is described as HES6.
  • 15 SM2s are shown in FIG. 2, the number of SM2s is actually larger than 15 because the SM2s are installed in each electric power consumer.
  • the communication system 11 is a large-scale system including a large number of SM2s over a wide area.
  • SM2-1 to 2-13 are examples of a plurality of communication devices constituting the communication system 11
  • SM2-21, 2-22 are examples of a plurality of communication devices constituting the communication system 21.
  • a part of SM2 performs communication compliant with, for example, IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.15.4g / 4e.
  • the communication terminals 1-1 to 1-6 can communicate with the gas automatic meter reading system 7 via the communication system 11.
  • the communication terminals 1-1 to 1-6 can enter the SM network A, which is a network composed of communication devices belonging to the communication system 11.
  • Communication devices belonging to communication system 11 include SM2-1 to 2-13, concentrators 3-1, 3-2 and HES6-1.
  • the communication terminal 1-10 can communicate with the gas automatic meter reading system 7 via the communication system 21.
  • the communication terminal 1-10 can enter the SM network B, which is a network composed of communication devices belonging to the communication system 21.
  • Communication terminals 1-1 to 1-6 can enter the SM network by performing network entry processing on the corresponding SM network. Any process may be used as the network entry process, and a general process can be used.
  • SM2-1 to 2-13 have a function as a normal smart meter and perform network entry processing with communication terminals 1-1 to 1-6 to provide a communication system 11. Communication between the communication terminals 1-1 to 1-6 and the automatic gas meter reading system 7 is possible.
  • the SM2-21, 2-22 has a function as a normal smart meter and performs a network entry process with the communication terminal 1-10, so that the communication terminal 1-10 via the communication system 21 is performed.
  • the gas automatic meter reading system 7 can communicate with each other.
  • the communication terminals 1-1 to 1-6, 1-10 are connected to gas meters 70-1 to 70-6, 70-10, which are examples of devices, respectively.
  • the gas meters 70-1 to 70-6, 70-10 each measure the amount of gas used, and output the measurement result to the communication terminals 1-1 to 1-6, 1-10.
  • the communication terminals 1-1 to 1-6 transmit the measurement result to the gas automatic meter reading system 7 via the communication system 11.
  • the communication terminal 1-10 transmits the measurement result to the gas automatic meter reading system 7 via the communication system 21.
  • the gas automatic meter reading system 7 collects the amount of gas used measured by the gas meters 70-1 to 70-6, 70-10 via the communication terminals 1-1 to 1-6, 1-10. be able to.
  • the gas meters 70-1 to 70-6, 70-10 are examples of devices connected to communication terminals.
  • Communication terminals 1-1 to 1-6, 1-10 are also IoT terminals that realize IoT (Internet of Things) because the devices can use the network by being connected to the devices in this way. I can say.
  • IoT Internet of Things
  • each of the communication terminals 1-1 to 1-6, 1-10 is shown without distinction, it is described as the communication terminal 1
  • each of the gas meters 70-1 to 70-6, 70-10 is referred to as the communication terminal 1.
  • SM network A and SM network B constructed for automatic meter reading of power consumption.
  • SM network A and SM network B are large-scale networks.
  • SM network A and SM network B are large-scale networks.
  • a large number of gases can be used in a wide range without newly constructing a network for automatic meter reading of the amount of gas used. It is possible to collect the measurement results of gas usage from consumers in Japan.
  • FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of the communication terminal 1 and the gas meter 70 of the present embodiment.
  • the communication terminal 1 includes an antenna 100, a wireless communication processing unit 101, a control unit 102, a connected device communication processing unit 103, an intermittent operation processing unit 104, a storage unit 105, and a battery 106.
  • the communication terminal 1 is driven by using the battery 106 as a power source.
  • the wireless communication processing unit 101 can communicate with the gas automatic meter reading system 7, which is a second service system for providing the second service, via the communication network constructed for the first service. 1 Communication processing unit. Specifically, the wireless communication processing unit 101 performs wireless communication with the SM2 via the antenna 100.
  • the wireless communication processing unit 101 includes a communication circuit for performing communication with the SM2 according to the wireless communication method. Although an example in which the communication terminal 1 performs wireless communication with the SM2 will be described here, the communication between the communication terminal 1 and the SM2 may be a wired communication. When wired communication is performed between the communication terminal 1 and SM2, the communication terminal 1 performs communication processing according to the communication method of wired communication instead of the antenna 100 and the wireless communication processing unit 101. To prepare for.
  • the connected device communication processing unit 103 is a second communication processing unit capable of communicating with the connected device.
  • the connected device communication processing unit 103 stores the data received from the device in the storage unit 105.
  • the connected device communication processing unit 103 stores the meter reading data received from the gas meter 70, which is an example of the device, in the storage unit 105.
  • the connected device communication processing unit 103 includes a communication circuit for performing communication with the device according to the communication method.
  • FIG. 3 shows a state in which the communication terminal 1 is connected to a gas meter 70, which is an example of a device.
  • the equipment connected to the communication terminal 1 is not limited to the gas meter 70, and various meters such as water and sewage, monitoring, control, data collection, etc. It may be various sensors for.
  • the communication between the communication terminal 1 and the device is assumed to be wired communication, but may be wireless communication.
  • the control unit 102 controls the operation of the communication terminal 1.
  • the control unit 102 receives a control instruction from the gas automatic meter reading system 7 to the gas meter 70, which is an example of the device, via the wireless communication processing unit 101, for example, the connected device communication processing unit 103 performs communication processing with the device. Let it run. For example, when the time for acquiring periodic meter reading data from the gas meter 70 comes, the control unit 102 transmits a meter reading data transmission instruction to the gas meter 70 via the connection device communication processing unit 103. When the time for transmitting periodic meter reading data to the gas automatic meter reading system 7 comes, the control unit 102 transmits the meter reading data stored in the storage unit 105 to the gas automatic meter reading system 7 via the wireless communication processing unit 101.
  • control unit 102 requests the gas meter 70 to acquire data according to the control instruction based on the control instruction received from the gas automatic meter reading system 7. Further, the control unit 102 performs an entry process to the SM network with the SM network, which is a communication network, via the wireless communication processing unit 101 in the first state, and repeats the entry process if the entry process fails.
  • the intermittent operation processing unit 104 controls the intermittent operation of the communication terminal 1. For example, when the entry process fails, the intermittent operation processing unit 104 shifts the communication terminal 1 to the Sleep state, and determines the sleep time, which is the duration of Sleep after the entry process fails, based on the number of times the entry process is repeated. Then, after the pause time elapses, the communication terminal 1 is transitioned to the Active state. The operation of the intermittent operation processing unit 104 will be described later.
  • the control unit 102 and the intermittent operation processing unit 104 are realized by, for example, a processing circuit, and the processing circuit includes, for example, a processor such as a CPU (Central Processing Unit) or an MPU (Micro Processing Unit).
  • the storage unit 105 is a memory, and is used to store data and the like used by the control unit 102 and the intermittent operation processing unit 104 for processing.
  • the storage unit 105 stores a program for the control unit 102 and the intermittent operation processing unit 104 to execute each function. Then, when this program is executed by the processor, the control unit 102 and the intermittent operation processing unit 104 are realized.
  • This program may be provided by a recording medium or a communication medium.
  • This program includes a power saving control program for performing power saving control in the communication terminal 1 of the present embodiment.
  • the intermittent operation processing unit 104 includes a state determination unit 111 that manages the state related to power saving of the communication terminal, a timer 112 that measures the sleep time (Sleep time) that is the duration of the sleep state, and a pause time that determines the sleep time.
  • a determination unit 113 is provided.
  • the communication terminal 1 performs an intermittent operation of repeating an Active state and a Sleep state in order to save power.
  • the power saving state of the communication terminal 1 includes two types of states, an Active state and a Sleep state.
  • the Sleep state is a state that consumes less power than the Active state.
  • the definitions of the Sleep state and the Active state may be any definition as long as the Sleep state consumes less power than the Active state.
  • the transmission function of the wireless communication processing unit 101 is stopped in the Sleep state.
  • the operating frequency of the control unit 102 and the intermittent operation processing unit 104 that is, specifically, the operating frequency of the processor of the processing circuit that realizes the control unit 102 and the intermittent operation processing unit 104 is set to the Active state. It may be lowered further.
  • the communication terminal 1 performs an entry process for entering the SM network before performing normal operation.
  • the normal operation is, for example, an operation for transmitting the meter reading result measured by the gas meter 70 to the gas automatic meter reading system 7, an operation for monitoring and control for performing the operation, and the like.
  • the entry process fails, the communication terminal 1 goes into a hibernation state, and when the hibernation state ends, the communication terminal 1 performs the entry process again.
  • the reason why the entry process fails may be that there is no smart meter belonging to the network where the communication terminal can enter in the neighborhood, the communication environment is bad, etc., and these factors are eliminated after the normal communication downtime. Not always. Even though the factors that cause the entry process to fail have not been resolved, if the communication terminal frequently transitions to the startup state, power will be wasted, so the pause time after the entry process fails is usually intermittent. It is set longer than the pause time in operation.
  • the pause time determination unit 113 determines the pause time after the entry process fails according to the number of times the entry process fails, that is, the number of times the entry process is repeated. Specifically, the pause time determination unit 113 determines the pause time so that the more times the entry process is repeated, the longer the pause time after the entry process fails.
  • the entry process fails due to a short-time communication failure or the like, the entry process can be performed again in a short time, so that the work efficiency at the time of installing the communication terminal can be improved.
  • the entry process may fail multiple times due to reasons such as the absence of a smart meter in the neighborhood.
  • the pause time determination unit 113 sets the pause time for a long time, so that unnecessary start-up is suppressed and power consumption can be suppressed.
  • the pause time after the entry process fails is also hereinafter referred to as the SM re-search pause time.
  • the pause time determination unit 113 determines the pause time, and notifies the timer 112 of the determined pause time. During normal operation, the pause time determination unit 113 determines the pause time based on the information indicating the pause time for normal operation stored in the storage unit 105, and notifies the timer 112 of the determined pause time. do. The pause time during normal operation is, for example, about 15 seconds, but the pause time during normal operation is not limited to this.
  • the pause time determination unit 113 determines the SM re-search pause time based on the number of entry processes, which is the number of times the entry process fails, and sets the determined SM search pause time to the timer 112. Notice. The method of determining the SM re-search pause time in the pause time determination unit 113 will be described later.
  • the timer 112 measures the elapsed time from the start of the Sleep state, that is, the end of the Active state, and when the elapsed time reaches the pause time notified by the pause time determination unit 113, the state determination unit 111 indicates that the pause time has elapsed. Notify to.
  • the state determination unit 111 changes the operating frequency of the control unit 102 so as to be in the Active state, or makes the wireless communication processing unit 101 in a state where transmission / reception is possible. By doing so, the communication terminal 1 is transitioned to the Active state. Further, when the condition for ending the Active state is satisfied after the start of the Active state, the state determination unit 111 changes the operating frequency of the control unit 102 or suspends the wireless communication processing unit 101, so that the communication terminal 1 To the Sleep state.
  • the end condition of the Active state may be any condition such as a condition that the specified start time has elapsed and a condition that the processing to be executed in the Active state has ended. When the Active state ends, the state determination unit 111 notifies the timer 112 that the Active state has ended.
  • the gas meter 70 includes a communication processing unit 71, a control unit 72, a storage unit 73, and a measuring unit 74.
  • the equipment connected to the communication terminal 1 is various meters such as water and sewage
  • the configuration of the equipment is the same as that of the gas meter 70, although the measurement target of the measuring unit 74 is different.
  • the device connected to the communication terminal 1 is various sensors for monitoring, control, data collection, etc.
  • the device is provided with a detection unit instead of the measurement unit 74, and the communication processing unit 71 and control are provided in the same manner as the gas meter.
  • a unit 72 and a storage unit 73 are provided.
  • the detection unit may be a detector that detects temperature, humidity, or the like, or may be a camera or the like that acquires an image.
  • the communication processing unit 71 communicates with the communication terminal 1.
  • the control unit 72 controls the operation of the gas meter 70. Specifically, for example, when the control unit 72 receives an instruction to transmit meter reading data which is the measurement result of the measurement unit 74 via the communication processing unit 71, the control unit 72 uses the measurement result of the measurement unit 74 as the meter reading data. , The data is transmitted to the communication terminal 1 via the communication processing unit 71.
  • the measuring unit 74 measures the amount of gas used and passes the measurement result to the control unit 72.
  • the weighing unit 74 may perform weighing at regular intervals, or may perform weighing when instructed by the control unit 72.
  • the control unit 72 stores the measurement result in the storage unit 73 and receives the meter reading data transmission instruction
  • the control unit 72 reads the measurement result from the storage unit 73 and transmits it to the communication terminal 1 via the communication processing unit 71.
  • the weighing unit 74 may directly store the weighing result in the storage unit 73.
  • the autonomous data notification is valid, the measurement result is read from the storage unit 73 and transmitted to the communication terminal 1 via the communication processing unit 71 at a predetermined cycle.
  • the control unit 72 may transmit the measurement result received from the measurement unit 74 to the communication terminal 1 via the communication processing unit 71.
  • the detection result of the detection unit is similarly transmitted from the device to the communication terminal 1 instead of the measurement result described above.
  • FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of SM2 according to the present embodiment.
  • the SM2 includes a communication unit 201 and a meter 202.
  • the meter 202 measures the amount of electric power used and outputs it to the communication unit 201.
  • the communication unit 201 transmits the measurement result received from the meter 202 to the power automatic meter reading system 9 via the other SM2, the concentrator 3, and the HES6, and receives and receives the control signal transmitted from the HES6. It operates based on the control signal.
  • the communication unit 201 includes a communication processing unit 211, a first control unit 212, a connected device communication processing unit 213, a storage unit 214, and a second control unit 215.
  • the communication processing unit 211 can communicate with another SM2 and the concentrator 3. Further, the communication processing unit 211 can also perform communication with the communication terminal 1.
  • the communication performed by the communication processing unit 211 may be wired communication or wireless communication.
  • the communication processing unit 211 includes a communication circuit for performing communication according to the communication method. When the communication processing unit 211 performs wireless communication, the communication processing unit 211 includes an antenna.
  • the first control unit 212 controls the operation related to the automatic meter reading service of the amount of electric power used, which is the first service, that is, the operation as a general smart meter. Since the operation of the first control unit 212 is the same as that of a general SM, detailed description thereof will be omitted.
  • the second control unit 215 controls the operation related to the second service, that is, the operation as an access point for relaying the communication between the communication terminal 1 and the gas automatic meter reading system 7.
  • the first control unit 212 and the second control unit 215 are realized by, for example, a processing circuit, and the processing circuit is, for example, a CPU, an MPU, or the like.
  • the first control unit 212 and the second control unit 215 may be realized by the same processing circuit, or may be realized by different processing circuits.
  • the storage unit 214 is used to store data or the like used by the first control unit 212 and the second control unit 215 for processing. When each function executed by the first control unit 212 is provided as software, the storage unit 214 stores the first program for the first control unit 212 to execute each function, and the first program stores the first program. It is executed by the first control unit 212.
  • the storage unit 214 stores a second program for the second control unit 215 to execute each function, and the second program. Is executed by the second control unit 215.
  • the first program and the second program may be provided by a recording medium or a communication medium.
  • the first program and the second program may be installed in SM2 at the same time, or are shown in FIG. 4 by installing the second program later in a general SM in which the first program is already installed. SM2 may be realized.
  • the connected device communication processing unit 213 receives the measurement result from the meter 202 and stores it in the storage unit 214.
  • the weighing result stored in the storage unit 214 is read out by the first control unit 212 and transmitted to the power automatic meter reading system 9 via the communication processing unit 211.
  • the communication unit 201 is a communication device, it can be considered that the plurality of communication devices constituting the communication system 11 are the communication units 201 of the plurality of SM2s constituting the communication system 11.
  • the plurality of communication devices constituting the communication system 21 can be considered to be the communication units 201 of the plurality of SM2s constituting the communication system 21.
  • the communication terminal 1 communicates with the gas automatic meter reading system 7 via the SM network to realize the gas automatic meter reading service, which is an example of the second service.
  • the communication terminal 1 first performs an entry process for entering the SM network.
  • the entry process includes, for example, a process of searching for an SM network to which the communication terminal 1 can connect, and an authentication process.
  • identification information of a communication terminal 1 that allows connection is registered in each SM network.
  • the information for identifying the communication terminal 1 may be any information, and for example, a terminal identifier such as a MAC (Media Access Control) address can be used.
  • the process of searching for an SM network to which the communication terminal 1 can connect is a process of searching for an SM network in which the communication terminal 1 is registered, specifically, SM2 constituting the SM network.
  • the process of searching for SM2 is performed by, for example, the following procedure.
  • the control unit 102 of the communication terminal 1 broadcasts an entry request requesting entry into the SM network via the wireless communication processing unit 101.
  • the second control unit 215 of the SM2 receives an entry request from the communication terminal 1 via the communication processing unit 211, the second control unit 215 requests registration confirmation to confirm whether or not the communication terminal 1 that is the source of the entry request has been registered. Is generated, and the registration confirmation is transmitted to the HES 6 via the communication processing unit 211.
  • the identification information of the communication terminal 1 is stored in the registration confirmation.
  • the HES 6 transmits a registration response indicating that the registration is registered to SM2, which is the transmission source of the registration confirmation.
  • the SM2 receives the registration response indicating that it is registered from the HES 6 via the communication processing unit 211, the SM2 transmits the entry response to the communication terminal 1 by unicast.
  • the communication terminal 1 receives the entry response, the process of searching for SM2 is completed.
  • the authentication information for performing the authentication process of the communication terminal 1 is also registered in HES6.
  • an authentication server (not shown) that performs the authentication process of the communication terminal 1 may be provided for each SM network separately from the HES 6.
  • the authentication process is also performed for SM2, and this authentication process may be performed by HES6 or by an authentication server (not shown).
  • the authentication of SM2 is performed according to, for example, RFC (Request For Communications) 5191 PANA (Protocol for carrying Authentication for Network Access), but the authentication processing procedure is not limited to this.
  • the authentication process of the communication terminal 1 may be performed by the same procedure as the authentication process of SM2, or may be performed by a different procedure.
  • the above entry process is performed when the communication terminal 1 is installed, relocated, or when the settings are changed. If the entry process is successful, the communication terminal 1 shifts to normal operation. On the other hand, the entry process may fail.
  • the search of SM2 may fail.
  • the reason why the search for SM2 fails is that SM2 belonging to the SM network to which the communication terminal 1 can be connected does not exist around the communication terminal 1, and SM2 belonging to the SM network to which the communication terminal 1 can connect is not present around the communication terminal 1. However, it is possible that the communication environment is poor or the SM2 is out of order.
  • the authentication process in the entry process fails, and the reasons for this are that the communication environment is poor and that the authentication information about the communication terminal 1 that requested the authentication process is not registered in the SM network. .. If the reason why either the SM search or the authentication process fails is a temporary deterioration of the communication environment, it is conceivable that this reason can be resolved in a short time. On the other hand, if there is no SM2 belonging to the SM network to which the communication terminal 1 can be connected around the communication terminal 1, the reason why the entry process fails is not solved immediately, so that the entry process is frequently performed in the Active state. If this is done, power consumption will be wasted.
  • the communication terminal 1 of the present embodiment determines the SM re-search pause time according to the number of consecutive failures in the entry process. Specifically, for example, the communication terminal 1 has a longer SM re-search pause time when the second entry process fails continuously than the SM re-search pause time when the first entry process fails continuously. It is set and the SM re-search pause time when the entry process fails three or more times in succession is set longer than the SM search search pause time when the second entry process fails in succession.
  • FIG. 5 is a flowchart showing an example of the entry processing procedure in the communication terminal 1 of the present embodiment.
  • the control unit 102 of the communication terminal 1 initializes n indicating the number of times of entry processing to 0 (step S1).
  • the communication terminal 1 performs an SM search (step S2). Specifically, the control unit 102 broadcasts an entry request for entry into the SM network storing the identification information of the communication terminal 1 via the wireless communication processing unit 101.
  • the entry request includes the identification information of the communication terminal 1.
  • the entry request for example, the Enhanced Beacon Request frame in IEEE802.154 can be used, but the entry request is not limited to this.
  • the SM2 that has received the entry request sends a registration confirmation requesting the HES6 to confirm whether the communication terminal 1 is registered, and the HES6 is registered when the communication terminal 1 is registered. A registration response indicating the above is transmitted to SM2.
  • the HES 6 transmits a registration response indicating that the communication terminal 1 is not registered to the SM2.
  • the SM2 transmits an entry response including the identification information of the SM2 and the network identification information indicating the SM network to which the SM2 belongs to the communication terminal 1. .
  • the SM2 transmits a response indicating that the communication terminal 1 is not registered to the communication terminal 1. If the communication terminal 1 can use a plurality of radio frequencies (radio channels), the communication terminal 1 may perform SM search for each radio frequency.
  • the communication terminal 1 determines whether or not the search in step S2 is successful (step S3). Specifically, when the control unit 102 receives the entry response including the identification information of the SM2 and the network identification information indicating the SM network to which the SM2 belongs via the wireless communication processing unit 101, it is determined that the search is successful. do. When the control unit 102 does not receive any response from SM2 within a certain period of time after transmitting the entry request, and the response received within a certain time after transmitting the entry request, the communication terminal 1 is not registered. If there is only a response indicating that, it is judged that the search has failed.
  • the communication terminal 1 executes the authentication process (step S4). Specifically, the communication terminal 1 carries out the authentication process according to a predetermined authentication procedure such as PANA authentication. The communication terminal 1 determines whether or not the authentication is successful (step S5). Specifically, the control unit 102 determines that the authentication was successful when the response indicating that the authentication was successful is received from the SM2 via the wireless communication processing unit 101, and in other cases, the authentication fails. to decide.
  • a predetermined authentication procedure such as PANA authentication.
  • step S5 Yes the communication terminal 1 ends the entry process.
  • the communication terminal 1 finishes the entry process it performs a normal operation or another predetermined operation.
  • the communication terminal 1 adds 1 to n (step S6), determines the SM re-search pause time (step S7), and transitions to the Sleep state. (Step S8). Specifically, the control unit 102 adds 1 to n, stores the value of n in the storage unit 105, and notifies the state determination unit 111 and the pause time determination unit 113 that the entry process has failed. When the control unit 102 notifies the pause time determination unit 113 that the entry process has failed, the state determination unit 111 shifts the communication terminal 1 to the sleep state.
  • the pause time determination unit 113 determines the SM search search pause time based on the value of n stored in the storage unit 105, that is, the number of times the entry process fails, and sets the determined SM search search pause time in the timer 112. do.
  • the pause time determination unit 113 determines, for example, the SM search pause time according to the value of n stored in the storage unit 105 according to the re-search pause time table stored in the storage unit 105.
  • step S8 the communication terminal 1 determines whether the SM re-search pause time has elapsed since the transition to the Sleep state (step S9), and if the SM re-search pause time has elapsed (step S9 No), step.
  • step S9 No the timer 112 determines whether or not the set SM search pause time has elapsed, and when the SM search pause time has elapsed, that is, when the set SM search pause time has expired. Notify the state determination unit 111 to that effect.
  • step S9 Yes the communication terminal 1 transitions to the Active state (step S10), and repeats the processing from step S2.
  • the state determination unit 111 receives a notification from the timer 112 that the SM re-search pause time has elapsed, the communication terminal 1 is transitioned to the Active state, and the control unit 102 in the Active state processes from step S2. Is repeated.
  • the power saving control method of the present embodiment transitions to the entry processing step of performing the entry process to the SM network with the SM network in the first state, and to the sleep state when the entry process fails. Includes a rest step that keeps the Sleep state for the rest of the time. Further, in the power saving control method of the present embodiment, the pause time determination step for determining the pause time after the entry process fails based on the number of times the entry process is repeated, and the first communication terminal after the pause time elapses. Includes a start-up step to transition to a state. Further, the entry process step is executed again after the start step, and each time the entry process fails in the entry process step, the pause step, the pause time determination step, the start step, and the entry process step are executed again.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of the re-search pause time table of the present embodiment.
  • the entry process fails a plurality of times in a row, there is a high possibility that it is not a temporary cause. Therefore, in the present embodiment, if the number of consecutive failures in the entry process increases, it will be repeated. Increase the search pause time.
  • the search or authentication fails in the first entry process, that is, when the number of failure times of the entry process is 1, the SM research pause time is 60 seconds.
  • the installer of the communication terminal 1 can immediately confirm the result of the second entry process at the site, and the work can be streamlined.
  • the SM re-search pause time is 30 minutes when the search or authentication fails in the second entry process.
  • the administrator of the second service such as gas or water meters, and various sensors, has set the cycle for acquiring data from the device to be slightly longer than 30 minutes.
  • the current measured value, measured value, etc. can be transmitted before the periodic acquisition of the next data. For example, when the collection cycle of meter reading data of a meter such as gas or water is one hour, the current meter reading data can be transmitted before the next acquisition timing of the meter reading data.
  • the meter reading data collection cycle is not limited to this example.
  • the SM re-search pause time is 24 hours when the search or authentication fails in the entry processing of the third and subsequent times, that is, the third, fourth, fifth, and so on. ..
  • the administrator of the meter such as gas or water service, which is the second service, and various sensors, sets the cycle to acquire data from the device to 24 hours.
  • the cycle for acquiring meter reading data differs depending on the operator.
  • the collection cycle ranges from about 1 hour to about 24 hours, and may differ from business to business. Therefore, in the present embodiment, the SM re-search pause time is set to a value of 30 minutes when the second entry process fails and 24 hours when the third and subsequent entry processes fail, as described above. Since it is set in two steps with the value, it is not necessary to change the SM re-search pause time according to the operator. Therefore, for example, both the business operator who sets the meter reading data acquisition cycle to 1 hour and the business operator who sets the meter reading data acquisition cycle to 24 hours can reduce the power consumption of the communication terminal 1 while preventing the meter reading data from being lost as much as possible. Can be reduced.
  • the connection confirmation of the communication terminal 1 connected to the SM network by HES 6 is performed, for example, in a cycle of about one day. If the search or authentication fails in the third and subsequent entry processes, the SM search pause time is set to 24 hours, and if the connection confirmation cycle by HES6 is 24 hours, before the next connection confirmation. It is possible to increase the possibility that entry processing will take place. Further, since the communication terminal 1 does not transition to the Active state until the next day, power consumption can be suppressed.
  • the re-search pause time table which is the pause time table, has the first pause time, which is the pause time after the first entry process fails, and the second entry process count.
  • the second pause time is longer than the first pause time
  • the third pause time is longer than the second pause time.
  • the intermittent operation processing unit 104 determines the pause time to be one of the first pause time, the second pause time, and the third pause time by using the number of entry processes and the re-search pause time table.
  • the second pause time shorter than the data collection cycle in the second service such as automatic meter reading service for gas and water
  • the entry process will be executed again and the data will be collected by the next data collection cycle.
  • the installation work can be efficiently advanced.
  • the third pause time shorter than the cycle in which the SM network confirms the connection status of the communication terminal 1 it is possible to increase the possibility that the entry process can be completed by the next connection confirmation.
  • the measurement cycle of electric energy is set to some extent, but in the monitoring control service using meters such as gas and water, and various sensors, the collection cycle may not be set. Therefore, it is difficult to uniformly set the SM re-search pause time as the initial setting of the communication terminal 1 according to the collection cycle. Further, it is conceivable that the communication terminal 1 may be shared so that it may be used for any service. In this case as well, if the SM re-search pause time is set uniformly, it does not meet the needs according to the service. there is a possibility. On the other hand, in the present embodiment, as illustrated in FIG.
  • the search or authentication is performed in the third and subsequent entry processes. Since the SM re-search pause time is lengthened in the case of failure, power consumption can be suppressed while supporting a service having a collection cycle slightly longer than 30 minutes.
  • the SM re-search pause time shown in FIG. 6 is an example, and the specific numerical value of the SM re-search pause time is not limited to the example shown in FIG. Further, in the example shown in FIG. 6, the SM re-search pause time is determined in three stages, but it may be determined in two stages or in four or more stages. Further, in the example shown in FIG. 6, when the number of failures in the entry process is 3 or less, the SM re-search pause time is increased each time the number of failures in the entry process increases by 1, but the number of failures is 1 time.
  • the SM re-search pause time is set to the same value in 2 times, and the SM re-search pause time is increased every time the number of failures in the entry process increases, such as increasing the SM search pause time when the number of failures is 3 times. May be.
  • FIG. 7 is a sequence diagram for exemplifying the setting of the SM re-search pause time of the present embodiment.
  • the communication terminal 1 transmits an entry request as a beacon signal by broadcasting (step S12).
  • FIG. 7 shows an example in which SM2 belonging to the SM network in which the communication terminal 1 is registered does not exist in the vicinity of the communication terminal 1, and the communication terminal 1 fails in the SM search. Since the entry response is not received even after a certain period of time has elapsed, the communication terminal 1 sets the SM search search pause time # 1, which is the SM search pause time corresponding to one failure of the entry process, as the pause time. Transition to the Sleep state (step S13).
  • the SM re-search pause time # 1 is 60 seconds in the example shown in FIG.
  • the communication terminal 1 When the SM re-search pause time # 1 elapses from the execution of step S13, the communication terminal 1 enters the Active state (step S14), and again transmits the entry request as a beacon signal (step S15). Since the entry response is not received even after a certain period of time has elapsed, the communication terminal 1 sets the SM search search pause time # 2, which is the SM search pause time corresponding to the number of failures of the entry process twice, as the pause time. Transition to the Sleep state (step S16).
  • the SM re-search pause time # 2 is 30 minutes in the example shown in FIG.
  • the communication terminal 1 When the SM re-search pause time # 2 elapses from the execution of step S16, the communication terminal 1 enters the Active state (step S17), and again transmits the entry request as a beacon signal (step S18). Since the entry response is not received even after a certain period of time has elapsed, the communication terminal 1 sets the SM search pause time # 3, which is the SM search pause time corresponding to the number of failures of the entry process 3 times or later, as the pause time. And transition to the Sleep state (step S19).
  • the SM re-search pause time # 3 is 24 hours in the example shown in FIG.
  • steps S20 and S21 are performed in the same manner as steps S17 and S18.
  • SM re-search pause times # 1 to # 3 are not shown according to the actual length of time, and the SM re-search pause time increases as the number of failures increases. Is schematically shown.
  • the SM re-search pause time # 3 is, for example, 24 hours as described above, and when the cause of the failure of the entry process is removed due to the new installation of the SM2 or the like, the communication terminal 1 succeeds in the entry process. After that, normal operation can be performed.
  • the communication terminal 1 determines the pause time according to the number of failures in the entry process. Therefore, it is possible to set an appropriate pause time while suppressing battery consumption.
  • the configuration shown in the above embodiments is an example, and can be combined with another known technique, can be combined with each other, and does not deviate from the gist. It is also possible to omit or change a part of the configuration.

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Abstract

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

Description

通信端末、通信システム、省電力制御方法および省電力制御プログラム
　本開示は、ネットワークへの参入を要求する通信端末、通信システム、省電力制御方法および省電力制御プログラムに関する。
　近年、省エネルギー型社会への関心が高まり、電力量の自動検針による消費電力の可視化、および電力の需給制御などを可能とするスマートメーターと呼ばれる自動検針装置の導入が推進されている。スマートメーターは全世帯に設置される計画であり、通信が困難な一部のエリアを除けば、各電力会社管内において広域で大規模なネットワークとして構築されて運用される。
　電力量の自動検針のために構築されたこのようなネットワークを、社会インフラストラクチャとして活用することが検討されている。例えば、ガス、上下水道などの各種メーター、監視、制御、データ収集などのための各種センサー、といった機器に通信端末を接続し、通信端末を電力量の自動検針のために構築されたネットワークへ参入させることにより、ガス、上下水道の自動検針サービス、監視、制御などのためのデータ収集サービスなどを実現する案が考えられる。これにより、新たに大規模なネットワークを構築せずに、ガス、上下水道の自動検針サービス、監視、制御などのためのデータ収集サービスなどを実現できる。
　電力量の自動検針のために設置されるスマートメーターは、電力線の近傍に設置されるため商用電源の確保が容易である。これに対し、ガス、上下水道などの各種メーター、監視、制御、データ収集などのための各種センサーといった機器は、一般に、商用電源の確保が困難な箇所に配置される。このため、これらの機器に接続される通信端末も商用電源の確保が難しく、これらの通信端末は電池により駆動されることが多い。したがって、これらの通信端末では消費電力を抑制することが望まれる。
　通信端末における省電力化の１つの方法として、通信機能の起動状態と休止状態とを間欠周期ごとに繰り返す方法が挙げられる。この方法を用いた通信では、１回の休止状態の継続時間である休止時間が長くなるほど、消費電力を抑制できるが通信の応答時間が長くなる。このため、通信の応答性を保ちつつ省電力化を図るように適切に間欠動作における休止時間を設定することが望まれる。
　特許文献１には、水道メーターの自動検針を行なう検針システムにおいて、水道メーターに接続した無線機が、消費電力を低減するために間欠受信を行う技術が開示されている。特許文献１に記載の無線機は、通常は比較的長い間欠周期で間欠受信を行い、当該無線機と無線通信を行う他の無線機から間欠周期を短くする命令を受信すると、間欠周期を短くする。間欠周期を短くすることで休止時間も短くなる。これにより、特許文献１に記載の検針システムは、通常は無線機の消費電力を抑えつつ、設置時またはメンテナンス時などデータの取得が随時要求される際には休止時間が短くなることによりデータ取得時間の短縮を図っている。
　ところで、電力量の自動検針のために構築されたネットワークを介して、ガス、上下水道の自動検針サービス、監視、制御などのためのデータ収集サービスなどを実現するためには、上記通信端末は、サービス提供のためのデータ通信を行う前に、ネットワークに参入するための参入処理を行う必要がある。通信端末は、起動状態で参入処理を行い、参入処理が終了すると、間欠周期ごとに起動状態と休止状態とを繰り返すことにより、サービス提供のための通常の通信を行う。通常の通信の間欠周期における休止時間は、例えば、３０秒である。
　一方、通信端末は、一般に、参入処理に失敗した場合も、休止状態となり、休止状態が終了すると、再び、参入処理を行う。参入処理に失敗する要因は、近隣に通信端末が参入可能なネットワークに属するスマートメーターが存在しない、通信環境が悪い、などの理由が考えられ、通常の通信の休止時間の後にこれらの要因が解消しているとは限らない。参入処理に失敗する要因が解消していないにも関わらず、通信端末が、頻繁に起動状態に遷移すると電力を浪費することになる。このため、参入処理に失敗した後の休止時間は、通常の間欠動作における休止時間よりも長く設定されている。
特開平８－７０４８８号公報
　しかしながら、電力量の自動検針では、電力量の計量周期などがある程度定められているのに対し、ガス、水道などのメーター、各種センサーを用いた監視制御サービスでは収集周期が定められておらず、管理者のニーズなどによって収集周期が異なる。このため、参入処理に失敗した後の休止時間を一律に設定すると、サービスのニーズに合わない可能性がある。したがって、電池の消耗を抑制しつつニーズに適合した適切な休止時間を設定することが困難であるという問題がある。
　本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、適切な休止時間を設定することができる通信端末を提供することを目的とする。
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示にかかる通信端末は、第１状態と第１状態より消費電力の少ない第２状態とを交互に繰り返す間欠動作を行う通信端末であって、通信端末を駆動する電池と、第１サービスのために構築された通信ネットワークを介して、第２サービスを提供するための第２サービスシステムと通信を行うことが可能な第１通信処理部と、接続される機器との間で通信を行うことが可能な第２通信処理部と、を備える。通信端末は、さらに、第１状態において第１通信処理部を介して通信ネットワークとの間で通信ネットワークへの参入処理を行い、参入処理に失敗すると参入処理を繰り返す制御部、を備える。通信端末は、さらに、参入処理に失敗すると通信端末を第２状態に遷移させ、参入処理を繰り返した回数に基づいて参入処理に失敗した後の第２状態の継続時間である休止時間を決定し、休止時間の経過後に通信端末を第１状態に遷移させる間欠動作処理部、を備える。
　本開示にかかる通信端末は、適切な休止時間を設定することができるという効果を奏する。
実施の形態にかかる通信システムを含む全体システムの構成例を示す図 図１を具体化した構成例を示す図 実施の形態の通信端末およびガスメーターの構成例を示す図 実施の形態のＳＭの構成例を示す図 実施の形態の通信端末における参入処理手順の一例を示すフローチャート 実施の形態の再探索休止時間テーブルの一例を示す図 実施の形態のＳＭ再探索休止時間の設定を例示するためのシーケンス図
　以下に、実施の形態にかかる通信端末、通信システム、省電力制御方法および省電力制御プログラムを図面に基づいて詳細に説明する。
実施の形態．
　図１は、実施の形態にかかる通信システムを含む全体システムの構成例を示す図である。図１に示すように、実施の形態の全体システムは、第１サービスを提供するための処理を行う第１サービスシステム１０，２０，３０と、第１サービスシステム１０，２０，３０のそれぞれに対応して構築される通信システム１１，２１，３１と、を備える。また、全体システムは、さらに、第２サービスを提供するための処理を行う第２サービスシステム４０，５０を備える。なお、この全体システム自体も、１つの通信システムである。
　第１サービスは、例えば、電力、ガス、上下水道などの使用量の自動検針サービス、各種センサーデータに基づく監視制御サービスなどである。例えば、第１サービスが、電力、ガス、上下水道などの使用量の自動検針サービスである場合には、第１サービスシステム１０，２０，３０は、それぞれ通信システム１１，２１，３１を介して収集したメーターデータを管理する自動検針システムである。また、例えば、第１サービスが監視制御サービスである場合には、第１サービスシステム１０，２０，３０は、それぞれ通信システム１１，２１，３１を介して収集したセンサーデータに基づいて監視制御を実施する監視制御システムである。
　第１サービスは、当該サービスのために構築された通信システムを有するサービスのことを意味しており、第１サービスシステム１０，２０，３０のそれぞれが提供する第１サービスは、同種のものであってもよいし、異なる種類のものであってもよい。例えば、第１サービスシステム１０が提供する第１サービスは電力の使用量の自動検針サービスであり、第１サービスシステム２０が提供する第１サービスは監視制御サービスであるといったように、第１サービスシステム１０，２０，３０が提供する第１サービスは、異なる種類のものであってもよい。
　通信システム１１，２１，３１は、それぞれ、複数の通信装置を備える。通信システム１１，２１，３１は、それぞれ、第１サービスのために構築された通信ネットワークである。通信システム１１を構成する各通信装置は、無線接続されていてもよいし、専用線により接続されていてもよいし、電力線により接続されていてもよいし、携帯端末の通信のために設けられた携帯通信網を介して接続されていてもよい。通信システム２１，３１を構成する各通信装置も、同様に、無線接続されていてもよいし、専用線により接続されていてもよいし、電力線により接続されていてもよいし、携帯端末の通信のために設けられた携帯通信網を介して接続されていてもよい。
　通信システム１１，２１，３１のそれぞれは、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）６０を介して第２サービスシステム４０および第２サービスシステム５０にそれぞれ接続可能である。なお、図１ではＷＡＮ６０を介して通信システム１１，２１，３１のそれぞれと第２サービスシステム４０，５０のそれぞれとが接続されているが、これらの接続形態はＷＡＮ６０を介した例に限定されない。
　第２サービスは、当該サービスのために構築された通信システムを有さないサービスのことを意味しており、第２サービスシステム４０，５０が提供する第２サービスは、同種のものであってもよいし、異なる種類のものであってもよい。第２サービスは、例えば、電力、ガス、水道などの使用量の自動検針サービス、各種センサーデータに基づく監視制御サービスなどである。また、第２サービスは、データを収集する、あるいは配信するサービスなどであってもよい。
　通信端末１－１，１－２，１－１０，１－２１，１－２２は、通信システム１１，２１，３１のいずれにも属さない通信装置であり、通信システム１１，２１，３１のいずれかを介して、第２サービスシステム４０，５０のいずれかと通信を行うことにより、第２サービスを実現する。すなわち、通信端末１－１，１－２，１－１０，１－２１，１－２２は、第２サービスのための通信を行う。詳細には、図１に示した例では、通信端末１－１，１－２は、通信システム１１を介して第２サービスシステム４０，５０のいずれかと通信を行い、通信端末１－１０は、通信システム２１を介して第２サービスシステム４０，５０のいずれかと通信を行い、通信端末１－２１，１－２２は、通信システム３１を介して第２サービスシステム４０，５０のいずれかと通信を行う。このように、通信端末１－１，１－２，１－１０，１－２１，１－２２が、通信システム１１，２１，３１を介して第２サービスシステム４０，５０のいずれかと通信を行うことで、第２サービス用に新たな通信ネットワークを構築せずに、第２サービスを提供することが可能となる。すなわち、既存の通信システム１１，２１，３１をインフラストラクチャとして用いることで、効率的に第２サービスを実現することが可能となる。
　図１に示した例では、３つの第１サービスシステム１０，２０，３０を図示しているが、第１サービスシステムの数はこれに限定されない。また、図１に示した例では、２つの第２サービスシステム４０，５０を図示しているが、第２サービスシステムの数はこれに限定されない。また、同一通信システム内に複数の第２サービスが共存していてもよい。また、図１に示した例では、５つの通信端末１－１，１－２，１－１０，１－２１，１－２２を図示しているが、通信端末の数はこれに限定されない。
　なお、本実施の形態では、既存の通信システム１１，２１，３１をインフラストラクチャとして用いることで、効率的に第２サービスを提供する例を説明するが、通信端末１－１，１－２，１－１０，１－２１，１－２２が、対応する第２サービスシステム４０，５０と通信を行う方法はこれに限定されない。例えば、通信端末１－１，１－２，１－１０，１－２１，１－２２は、それぞれに対応する第２サービスシステム４０，５０とともに、第２サービスのための専用の通信システムを構成してもよい。または、通信端末１－１，１－２，１－１０，１－２１，１－２２は、通信システム１１，２１，３１以外の公衆回線などを用いて、それぞれ対応する第２サービスシステム４０，５０と通信を行ってもよい。
　図２は、図１を具体化した構成例を示す図である。図２では、図１のうち、第１サービスシステム１０，２０と、通信システム１１，２１と、第２サービスシステム４０とが具体化されている。図２では、具体例として、第１サービスシステム１０，２０が提供する第１サービスが、電力の使用量の自動検針サービスであり、第２サービスシステム４０が提供する第２サービスがガスの使用量の自動検針サービスである例を示している。図２に示した電力自動検針システム９は、図１に示した第１サービスシステム１０の一例であり、電力の使用量の計量結果などを管理する。電力自動検針システム９は、電力の使用量の自動検針のために構築された通信システム１１と接続される。同様に、通信システム２１は、電力の使用量の自動検針のために構築されており、図示を省略した電力自動検針システムに接続され、この電力自動検針システムが図１に示した第１サービスシステム２０の一例である。
　ガス自動検針システム７は、図１に示した第２サービスシステム４０の一例である。図２では、通信端末１－１～１－６が通信システム１１を介してガス自動検針システム７と通信することが可能であり、通信端末１－１０が通信システム２１を介してガス自動検針システム７と通信することが可能である。通信端末１－１～１－６，１－１０は、ガスメーターとともに、商用電源の確保が困難な場所に設置されることが多い。このため、通信端末１－１～１－６，１－１０は、電池により駆動されることが多く、省電力化が望まれる。通信端末１－１～１－６，１－１０は、第１状態である起動状態（Active状態）と、第１状態より消費電力の少ない第２状態である休止状態（Sleep状態）とを交互に繰り返す間欠動作を行うことにより省電力化を図る。通信端末１－１～１－６，１－１０における省電力化を考慮した通信方法については後述する。
　以下では、図２に示したように、第１サービスシステム１０，２０が提供する第１サービスが電力の使用量の自動検針サービスであり、第２サービスがガスの使用量の自動検針サービスである例を説明するが、第１サービス、第２サービスのそれぞれの内容はこれに限定されない。
　図２に示すように、通信システム１１は、電力の使用量を計量し、計量結果を電力自動検針システム９へ向けて送信するスマートメーター（以下、ＳＭと略す）２－１～２－１３を備える。通信システム１１は、さらに、ＳＭ２－１～２－６から受信した計量結果を集約する集約局であるコンセントレーター３－１と、ＳＭ２－７～２－１１から受信した計量結果を集約する集約局であるコンセントレーター３－２と、を備える。コンセントレーター３－１とＳＭ２－１～２－６とは、無線マルチホップネットワークを構成する。コンセントレーター３－２とＳＭ２－７～２－１１とは、電力線マルチホップネットワークを構成する。コンセントレーター３－１，３－２は、通信システム１１内の通信を管理する通信管理装置であるＨＥＳ（Ｈｅａｄ　Ｅｎｄ　Ｓｙｓｔｅｍ）６－１に、ＷＡＮ５を介して接続される。
　なお、コンセントレーター３－１，３－２とＳＭ２－１～２－１１とが構築するマルチホップネットワークは、一般的なスマートメーターシステムにおけるマルチホップネットワークと同様であり、マルチホップネットワークにおける経路構築などの説明は省略する。一般的なスマートメーターシステムにおけるマルチホップネットワークと同様に、無線マルチホップネットワーク内の経路は変更され得る。なお、図２では図示を省略しているが、無線マルチホップネットワークおよび電力線マルチホップネットワークのそれぞれに１つのコンセントレーターを図示しているが、一般には、無線マルチホップネットワークおよび電力線マルチホップネットワークのそれぞれにおけるコンセントレーターは複数である。
　ＳＭ２－１２，２－１３は、携帯端末の通信のために設けられた携帯通信ネットワーク４およびＷＡＮ５を介してＨＥＳ６－１と接続される。なお、図２では、図示の都合上、携帯通信ネットワーク４およびＷＡＮ５も通信システム１１を示す破線内に記載されているが、携帯通信ネットワーク４およびＷＡＮ５は通信システム１１に含まれない。また、コンセントレーター３－１，３－２は、通信システム１１内の通信を管理する通信管理装置であるＨＥＳ６－１に、携帯通信ネットワーク４を介して接続されても良い。
　このように、図２に示した例では、通信システム１１内に３つの通信方式によって通信を行うＳＭ２－１～２－１３が含まれているが、通信システム１１内のＳＭ２－１～２－１３の通信方式の数は３つに限定されない。例えば、通信システム１１内のＳＭ２－１～２－１３が全て同一の通信方式によって通信を行ってもよい。例えば、通信システム１１内のＳＭ２－１～２－１３が全て無線マルチホップネットワークにより通信を行ってもよい。
　図２に示した通信システム２１は、ＨＥＳ６－２と、ＳＭ２－２１，２－２２とを備える。図２では図示を省略しているが、通信システム２１においても、通信システム１１と同様に、例えば、無線マルチホップネットワーク、電力線マルチホップネットワークおよび携帯通信ネットワーク４の３種類の通信方式のうちいずれか１つ以上が用いられる。ここでは、ＳＭ２－２１，２－２２は図示を省略したコンセントレーターとともに無線マルチホップネットワークを構成しているとする。ＨＥＳ６－２は、通信システム２１内の通信を管理する通信管理装置である。
　以下、ＳＭ２－１～２－１３，２－２１，２－２２のそれぞれを個別に区別せずに示すときはＳＭ２と記載し、コンセントレーター３－１，３－２のそれぞれを個別に区別せずに示すときはコンセントレーター３と記載し、ＨＥＳ６－１，６－２のそれぞれを個別に区別せずに示すときはＨＥＳ６と記載する。図２ではＳＭ２を１５台図示しているが、実際には、ＳＭ２は電力の各需要家に設置されるため、ＳＭ２の数は１５台より多い。一般的には、通信システム１１は、広域で多数のＳＭ２を含む大規模なシステムである。ＳＭ２－１～２－１３は、通信システム１１を構成する複数の通信装置の一例であり、ＳＭ２－２１，２－２２は、通信システム２１を構成する複数の通信装置の一例である。ＳＭ２の一部は、例えば、ＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　ａｎｄ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．１５．４ｇ／４ｅに準拠した通信を行う。
　通信端末１－１～１－６は、通信システム１１を介してガス自動検針システム７と通信することが可能である。具体的には、通信端末１－１～１－６は、通信システム１１に属する通信装置で構成されるネットワークであるＳＭネットワークＡに参入することが可能である。通信システム１１に属する通信装置は、ＳＭ２－１～２－１３、コンセントレーター３－１，３－２およびＨＥＳ６－１を含む。同様に、通信端末１－１０は、通信システム２１を介してガス自動検針システム７と通信することが可能である。具体的には、通信端末１－１０は、通信システム２１に属する通信装置で構成されるネットワークであるＳＭネットワークＢに参入することが可能である。通信端末１－１～１－６は、対応するＳＭネットワークに対してネットワーク参入処理を行うことにより、当該ＳＭネットワークに参入可能となる。ネットワーク参入処理としてはどのような処理が用いられてもよく、一般的な処理を用いることができる。
　本実施の形態では、ＳＭ２－１～２－１３が、通常のスマートメーターとしての機能を有するとともに通信端末１－１～１－６との間でネットワーク参入処理を行うことにより、通信システム１１を介した通信端末１－１～１－６とガス自動検針システム７との間の通信が可能となる。同様に、ＳＭ２－２１，２－２２が、通常のスマートメーターとしての機能を有するとともに通信端末１－１０との間でネットワーク参入処理を行うことにより、通信システム２１を介した通信端末１－１０とガス自動検針システム７との間の通信が可能となる。
　通信端末１－１～１－６，１－１０は、機器の一例であるガスメーター７０－１～７０－６，７０－１０にそれぞれ接続される。ガスメーター７０－１～７０－６，７０－１０はそれぞれガスの使用量を計量し、計量結果を通信端末１－１～１－６，１－１０へ出力する。通信端末１－１～１－６は、通信システム１１を介してガス自動検針システム７へ計量結果を送信する。通信端末１－１０は、通信システム２１を介してガス自動検針システム７へ計量結果を送信する。これにより、ガス自動検針システム７は、通信端末１－１～１－６，１－１０を介して、ガスメーター７０－１～７０－６，７０－１０により計量されたガスの使用量を収集することができる。ガスメーター７０－１～７０－６，７０－１０は、通信端末に接続される機器の一例である。通信端末１－１～１－６，１－１０は、このように機器に接続されることにより機器がネットワークを利用することが可能になるため、ＩｏＴ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ　ｏｆ　Ｔｈｉｎｇｓ）を実現するＩｏＴ端末とも言える。以下、通信端末１－１～１－６，１－１０のそれぞれを個別に区別せずに示すときは、通信端末１と記載し、ガスメーター７０－１～７０－６，７０－１０のそれぞれを個別に区別せずに示すときは、ガスメーター７０と記載する。
　図２に示した構成例では、電力の使用量の自動検針のために構築されたＳＭネットワークＡおよびＳＭネットワークＢを用いたガスの使用量の自動検針を実現することができる。一般的には、ＳＭ２は広い範囲にわたって多数配置されており、ＳＭネットワークＡおよびＳＭネットワークＢは大規模なネットワークである。図２に示した構成例では、このような広域で大規模なＳＭネットワークを利用することにより、ガスの使用量の自動検針のためのネットワークを新たに構築せずに、広い範囲で多数のガスの需要家からガスの使用量の計量結果を収集することができる。
　次に、通信端末１およびガスメーター７０の構成例について説明する。図３は、本実施の形態の通信端末１およびガスメーター７０の構成例を示す図である。図３に示すように、通信端末１は、アンテナ１００、無線通信処理部１０１、制御部１０２、接続機器通信処理部１０３、間欠動作処理部１０４、記憶部１０５および電池１０６を備える。通信端末１は、電池１０６を電源として駆動される。
　無線通信処理部１０１は、第１サービスのために構築された通信ネットワークを介して、第２サービスを提供するための第２サービスシステムであるガス自動検針システム７と通信を行うことが可能な第１通信処理部である。詳細には、無線通信処理部１０１は、アンテナ１００を介して、ＳＭ２との間で無線通信を行う。無線通信処理部１０１は、ＳＭ２との間の無線通信方式に応じた通信を行うための通信回路を含む。なお、ここでは、通信端末１がＳＭ２との間で無線通信を行う例を説明するが、通信端末１とＳＭ２との間の通信は有線通信であってもよい。通信端末１とＳＭ２との間の通信は有線通信が行われる場合、通信端末１は、アンテナ１００および無線通信処理部１０１の代わりに、有線通信の通信方式に応じた通信処理を行う通信処理部を備える。
　接続機器通信処理部１０３は、接続される機器との間で通信を行うことが可能な第２通信処理部である。接続機器通信処理部１０３は、機器から受信したデータを記憶部１０５へ格納する。例えば、接続機器通信処理部１０３は、機器の一例であるガスメーター７０から受信した検針データを記憶部１０５へ格納する。接続機器通信処理部１０３は、機器との間の通信方式に応じた通信を行うための通信回路を含む。図３では、通信端末１が、機器の一例であるガスメーター７０と接続された状態を示している。以下では、通信端末１がガスメーター７０に接続される例について説明するが、通信端末１に接続される機器は、ガスメーター７０に限定されず、上下水道などの各種メーター、監視、制御、データ収集などのための各種センサーであってもよい。また、ここでは、通信端末１と機器との間の通信は、有線通信であるとするが、無線通信であってもよい。
　制御部１０２は、通信端末１の動作を制御する。制御部１０２は、例えば、無線通信処理部１０１を介してガス自動検針システム７から機器の一例であるガスメーター７０に対する制御指示を受信すると、接続機器通信処理部１０３に機器との間の通信処理を実行させる。制御部１０２は、例えば、ガスメーター７０からの定期的な検針データの取得時間になると、検針データの送信指示を、接続機器通信処理部１０３を介してガスメーター７０へ送信する。制御部１０２は、ガス自動検針システム７への定期的な検針データの送信時刻になると、記憶部１０５に格納されている検針データを、無線通信処理部１０１を介してガス自動検針システム７へ送信する。また、制御部１０２は、ガス自動検針システム７から受け取った制御指示に基づいて、制御指示に応じたデータの取得をガスメーター７０へ要求する。また、制御部１０２は、第１状態において無線通信処理部１０１を介して通信ネットワークであるＳＭネットワークとの間でＳＭネットワークへの参入処理を行い、参入処理に失敗すると参入処理を繰り返す。
　間欠動作処理部１０４は、通信端末１の間欠動作を制御する。間欠動作処理部１０４は、例えば、参入処理に失敗すると通信端末１をSleep状態に遷移させ、参入処理を繰り返した回数に基づいて参入処理に失敗した後のSleepの継続時間である休止時間を決定し、休止時間の経過後に通信端末１をActive状態に遷移させる。間欠動作処理部１０４の動作については後述する。
　制御部１０２および間欠動作処理部１０４は、例えば、処理回路により実現され、処理回路は例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）などのプロセッサを備える。記憶部１０５は、メモリであり、制御部１０２および間欠動作処理部１０４が処理に使用するデータなどを記憶するために用いられる。また、制御部１０２および間欠動作処理部１０４が実施する各機能がソフトウェアとして提供される場合には、記憶部１０５は制御部１０２および間欠動作処理部１０４が各機能を実行するためのプログラムを記憶し、このプログラムがプロセッサにより実行されることにより制御部１０２および間欠動作処理部１０４が実現される。このプログラムは、記録媒体により提供されてもよいし通信媒体により提供されてもよい。このプログラムは、本実施の形態の通信端末１における省電力制御を行うための省電力制御プログラムを含む。
　間欠動作処理部１０４は、通信端末の省電力に関する状態を管理する状態判定部１１１と、Sleep状態の継続時間である休止時間（Sleep時間）を計測するタイマ１１２と、休止時間を決定する休止時間決定部１１３とを備える。上述したように、通信端末１は、省電力化のために、Active状態とSleep状態とを繰り返す間欠動作を行う。通信端末１の省電力に関する状態は、Active状態とSleep状態との２種類の状態を含む。Sleep状態はActive状態より消費電力の少ない状態である。Sleep状態とActive状態のそれぞれの定義は、Sleep状態がActive状態より消費電力が少なくなっていればどのような定義であってもよい。一般には、無線通信における送信処理で電力が多く消費されるため、Sleep状態では少なくとも無線通信処理部１０１の送信機能を停止させる。これに限らず、Sleep状態では、制御部１０２および間欠動作処理部１０４の動作周波数、すなわち具体的には制御部１０２および間欠動作処理部１０４を実現する処理回路のプロセッサの動作周波数を、Active状態より低下させてもよい。
　また、通信端末１は、通常動作を行う前に、ＳＭネットワークへ参入するための参入処理を行う。なお、通常動作は、例えば、ガスメーター７０によって計量された検針結果をガス自動検針システム７へ向けて送信するための動作、当該動作を行うための監視および制御のための動作などである。通信端末１は、参入処理に失敗した場合、休止状態となり、休止状態が終了すると、再び、参入処理を行う。参入処理に失敗する要因は、近隣に通信端末が参入可能なネットワークに属するスマートメーターが存在しない、通信環境が悪い、などの理由が考えられ、通常の通信の休止時間の後にこれらの要因が解消しているとは限らない。参入処理に失敗する要因が解消していないにも関わらず、通信端末が、頻繁に起動状態に遷移すると電力を浪費することになるので、参入処理に失敗した後の休止時間は、通常の間欠動作における休止時間よりも長く設定される。
　しかしながら、参入処理に失敗した後の休止時間を一律に、例えば１０時間といった長い時間に設定してしまうと、通信端末の設置時などの確認作業において、一度参入処理に失敗すると、作業者は上記ネットワークへの接続確認を行うことが困難になる。このため、通信端末を再起動するなどして参入処理を再度実行させることになり作業を効率的に行うことができなくなる。そこで、本実施の形態では、休止時間決定部１１３が、参入処理に失敗した回数すなわち参入処理を繰り返した回数に応じて、参入処理に失敗した後の休止時間を決定する。詳細には、休止時間決定部１１３が、参入処理を繰り返した回数が多いほど、参入処理に失敗した後の休止時間が長くなるように、休止時間を決定する。例えば、参入処理を繰り返した回数である参入処理回数が第１回数であるときの休止時間より、参入処理回数が第１回数より回数の多い第２回数であるときの休止時間が長くなるように、休止時間を決定する。これにより、短時間の通信不良などにより参入処理に失敗したときには、短時間で再度参入処理を行うことができるので、通信端末の設置時などの作業効率を向上させることができる。また、近隣にスマートメーターが存在しないなどの理由により、参入処理に複数回失敗することもある。このようなときには、休止時間決定部１１３は、休止時間を長く設定することになるため、無駄な起動を抑制するので消費電力を抑制することができる。参入処理に失敗した後の休止時間を、以下、ＳＭ再探索休止時間とも呼ぶ。
　休止時間決定部１１３は、休止時間を決定し、決定した休止時間をタイマ１１２に通知する。休止時間決定部１１３は、通常動作時は、例えば、記憶部１０５に格納されている通常動作時用の休止時間を示す情報に基づいて休止時間を決定し、決定した休止時間をタイマ１１２に通知する。通常動作時の休止時間は例えば１５秒程度であるが、通常動作時の休止時間はこれに限定されない。休止時間決定部１１３は、参入処理に失敗した場合には、参入処理に失敗した回数である参入処理回数に基づいてＳＭ再探索休止時間を決定し、決定したＳＭ再探索休止時間をタイマ１１２に通知する。休止時間決定部１１３におけるＳＭ再探索休止時間の決定方法については、後述する。
　タイマ１１２は、Sleep状態の開始すなわちActive状態の終了時点からの経過時間を計測し、経過時間が休止時間決定部１１３から通知された休止時間になると、休止時間が経過したことを状態判定部１１１へ通知する。
　状態判定部１１１は、タイマ１１２から休止時間が経過したことを通知されると、Active状態となるように制御部１０２の動作周波数を変更したり、無線通信処理部１０１を送受信可能な状態としたりすることにより、通信端末１をActive状態に遷移させる。また、状態判定部１１１は、Active状態の開始後、Active状態の終了条件を満たすと、制御部１０２の動作周波数を変更したり、無線通信処理部１０１を休止させたりすることにより、通信端末１をSleep状態に遷移させる。Active状態の終了条件は、定められた起動時間が経過したという条件、当該Active状態で実行すべき処理が終了した条件などどのような条件であってもよい。状態判定部１１１は、Active状態を終了するとタイマ１１２にActive状態が終了したことを通知する。
　次に、ガスメーター７０の構成例について説明する。ガスメーター７０は、図３に示すように、通信処理部７１、制御部７２、記憶部７３および計量部７４を備える。通信端末１に接続される機器が上下水道などの各種メーターである場合には、計量部７４の計量対象は異なるものの、機器の構成はガスメーター７０と同様である。通信端末１に接続される機器が監視、制御、データ収集などのための各種センサーである場合には、機器は計量部７４の代わりに検出部を備え、ガスメーターと同様に通信処理部７１、制御部７２および記憶部７３を備える。検出部は、温度、湿度などを検出する検出器であってもよいし、画像を取得するカメラなどであってもよい。
　通信処理部７１は、通信端末１との間で通信を行う。制御部７２は、ガスメーター７０の動作を制御する。具体的には、例えば、制御部７２は、通信処理部７１を介して、計量部７４の計量結果である検針データの送信指示を受領した場合には、計量部７４の計量結果を検針データとして、通信処理部７１を介して、通信端末１へ送信する。
　計量部７４は、ガスの使用量を計量し、計量結果を制御部７２へ渡す。計量部７４は、一定周期で計量を行ってもよいし、制御部７２から指示のあったときに計量を行ってもよい。制御部７２は、計量結果を記憶部７３に格納し、検針データの送信指示を受領した場合、記憶部７３から計量結果を読み出して通信処理部７１を介して、通信端末１へ送信する。なお、計量部７４が計量結果を直接記憶部７３に格納してもよい。また、自律データ通知が有効な場合には定められた周期ごとに、記憶部７３から計量結果を読み出して通信処理部７１を介して、通信端末１へ送信する。なお、制御部７２は、計量部７４から受け取った計量結果を、通信処理部７１を介して、通信端末１へ送信してもよい。
　通信端末１に接続される機器が、計量部７４の代わりに検出部を備える場合には、上述した計量結果の代わりに検出部の検出結果が同様に、機器から通信端末１へ送信される。
　図４は、本実施の形態のＳＭ２の構成例を示す図である。図４に示すように、ＳＭ２は、通信部２０１およびメーター２０２を備える。メーター２０２は、電力の使用量を計量し、通信部２０１へ出力する。通信部２０１は、メーター２０２から受け取った計量結果を、他のＳＭ２、コンセントレーター３、ＨＥＳ６を介して電力自動検針システム９へ向けて送信したり、ＨＥＳ６から送信された制御信号を受信し、受信した制御信号に基づく動作を行ったりする。通信部２０１は、通信処理部２１１、第１制御部２１２、接続機器通信処理部２１３、記憶部２１４および第２制御部２１５を備える。通信処理部２１１は、他のＳＭ２およびコンセントレーター３との間で通信を行うことが可能である。また、通信処理部２１１は、通信端末１との間で通信を行うことも可能である。通信処理部２１１が行う通信は、有線通信であっても無線通信であってもよい。通信処理部２１１は、通信方式に応じた通信を行うための通信回路を含む。通信処理部２１１が無線通信を行う場合には、通信処理部２１１はアンテナを備える。
　第１制御部２１２は、第１サービスである電力の使用量の自動検針サービスに関する動作、すなわち一般的なスマートメーターとしての動作を制御する。第１制御部２１２の動作は、一般的なＳＭと同様であるため、詳細な説明は省略する。第２制御部２１５は、第２サービスに関する動作、すなわち通信端末１とガス自動検針システム７との間の通信を中継するアクセスポイントとしての動作を制御する。
　第１制御部２１２および第２制御部２１５は、例えば、処理回路により実現され、処理回路は例えばＣＰＵ、ＭＰＵなどである。第１制御部２１２および第２制御部２１５は、同一の処理回路により実現されてもよいし、それぞれ別の処理回路により実現されてもよい。記憶部２１４は、第１制御部２１２および第２制御部２１５が処理に使用するデータなどを記憶するために用いられる。また、第１制御部２１２が実施する各機能がソフトウェアとして提供される場合には、記憶部２１４は第１制御部２１２が各機能を実行するための第１プログラムを記憶し、第１プログラムが第１制御部２１２により実行される。同様に、第２制御部２１５が実施する各機能がソフトウェアとして提供される場合には、記憶部２１４は第２制御部２１５が各機能を実行するための第２プログラムを記憶し、第２プログラムが第２制御部２１５により実行される。第１プログラムおよび第２プログラムは、記録媒体により提供されてもよいし通信媒体により提供されてもよい。第１プログラムおよび第２プログラムは、同時にＳＭ２にインストールされてもよいし、すでに第１プログラムがインストールされている一般的なＳＭに、後から第２プログラムをインストールすることにより、図４に示したＳＭ２を実現するようにしてもよい。
　接続機器通信処理部２１３は、メーター２０２から計量結果を受信し記憶部２１４へ格納する。記憶部２１４に格納された計量結果は、第１制御部２１２によって読み出され、通信処理部２１１を介して電力自動検針システム９へ向けて送信される。なお、通信部２０１を通信装置とすれば、通信システム１１を構成する複数の通信装置は、通信システム１１を構成する複数のＳＭ２の通信部２０１であると考えることもできる。同様に、通信システム２１を構成する複数の通信装置は、通信システム２１を構成する複数のＳＭ２の通信部２０１であると考えることもできる。
　次に、本実施の形態の動作について説明する。本実施の形態では、上述したように、通信端末１がＳＭネットワークを介してガス自動検針システム７と通信を行うことで、第２サービスの一例であるガスの自動検針サービスを実現する。通信端末１は、ＳＭネットワークを介したガス自動検針システム７との通信を行うために、まず、ＳＭネットワークへ参入するための参入処理を行う。
　参入処理は、例えば、通信端末１が接続可能なＳＭネットワークを探索する処理と、認証処理とを含む。一般に、不正な端末が、ＳＭネットワークに接続されることを防ぐため、各ＳＭネットワークには、接続を許可する通信端末１の識別情報が登録されている。以下では、接続を許可する通信端末１を識別する情報は、ＨＥＳ６に登録されているとするが、これに限らず、ＳＭ２に登録されていてもよい。通信端末１を識別する情報は、どのような情報であってもよいが、例えばＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスなどの端末識別子を用いることができる。参入処理のうち、通信端末１が接続可能なＳＭネットワークを探索する処理は、自身が登録されているＳＭネットワーク、具体的には当該ＳＭネットワークを構成するＳＭ２を探索する処理である。
　ＳＭ２を探索する処理は、例えば、次の手順により行われる。通信端末１の制御部１０２が、無線通信処理部１０１を介して、ＳＭネットワークへの参入を要求する参入要求をブロードキャストにより送信する。ＳＭ２の第２制御部２１５は、通信処理部２１１を介して通信端末１から参入要求を受信すると、参入要求の送信元の通信端末１が登録済であるか否かの確認を依頼する登録確認を生成し、通信処理部２１１を介して登録確認をＨＥＳ６へ向けて送信する。登録確認には、通信端末１の識別情報が格納される。ＨＥＳ６は、ＳＭ２から受信した登録確認に含まれる識別情報が登録されている識別情報である場合、登録されていることを示す登録応答を、登録確認の送信元のＳＭ２へ送信する。ＳＭ２は、通信処理部２１１を介してＨＥＳ６から登録されていることを示す登録応答を受信すると、参入応答をユニキャストにより通信端末１へ送信する。通信端末１が参入応答を受信することで、ＳＭ２を探索する処理が終了する。
　次に、認証処理について説明する。通信端末１の認証処理を行うための認証情報もＨＥＳ６に登録されている。ここでは、認証処理をＨＥＳ６が行う例を説明するが、ＨＥＳ６とは別にＳＭネットワークごとに、通信端末１の認証処理を行う図示しない認証サーバが設けられていてもよい。また、説明は省略するが、ＳＭ２に関しても認証処理が行われており、この認証処理についても、ＨＥＳ６が行ってもよいし、図示しない認証サーバが行ってもよい。ＳＭ２の認証は、例えば、ＲＦＣ（Ｒｅｑｕｅｓｔ　Ｆｏｒ　Ｃｏｍｍｅｎｔｓ）５１９１　ＰＡＮＡ（Ｐｒｏｔｏｃｏｌ　ｆｏｒ　ｃａｒｒｙｉｎｇ　Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ　ｆｏｒ　Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ａｃｃｅｓｓ）に従って行われるが、認証処理手順はこれに限定されない。通信端末１の認証処理は、ＳＭ２の認証処理と同様の手順で行われてもよいし異なる手順で行われてもよい。
　以上の参入処理は、通信端末１の設置時、移設時、設定の変更時などに行われ、参入処理に成功すると、通信端末１は通常動作へ移行する。一方、参入処理が失敗することもある。例えば、ＳＭ探索すなわち通信端末１が接続可能なＳＭネットワークを探索する処理において、ＳＭ２の探索に失敗することがある。ＳＭ２の探索に失敗する理由としては、通信端末１の周辺に通信端末１が接続可能なＳＭネットワークに属するＳＭ２が存在しない、通信端末１の周辺に通信端末１が接続可能なＳＭネットワークに属するＳＭ２が存在するものの通信環境が悪いまたはＳＭ２が故障している、などといったことが考えられる。また、参入処理における認証処理に失敗することも考えられ、この理由としては、通信環境が悪い、認証処理の要求元の通信端末１に関する認証情報がＳＭネットワークに登録されていないといったことが考えられる。ＳＭ探索および認証処理のうちいずれかが失敗する理由が、通信環境の一時的な悪化であれば、短時間でこの理由が解決することが考えられる。一方で、通信端末１の周辺に通信端末１が接続可能なＳＭネットワークに属するＳＭ２が存在しない場合、一般にはすぐには参入処理に失敗する理由が解消されないので、頻繁にActive状態となり参入処理を行うと消費電力を無駄に消費することになる。
　一般には、どのような理由で、参入処理に失敗するかはわからないが、参入処理に複数回連続して失敗する場合には、一時的な原因でない可能性が高くなる。このため、本実施の形態の通信端末１は、参入処理に連続して失敗した回数に応じて、ＳＭ再探索休止時間を決定する。詳細には、通信端末１は、例えば、初回の参入処理に連続して失敗したときのＳＭ再探索休止時間より、２回目の参入処理に連続して失敗したときのＳＭ再探索休止時間を長く設定し、３回以上の参入処理に連続して失敗したときのＳＭ再探索休止時間を２回目の参入処理に連続して失敗したときのＳＭ再探索休止時間より長く設定する。
　図５は、本実施の形態の通信端末１における参入処理手順の一例を示すフローチャートである。図５に示すように、通信端末１の制御部１０２は、参入処理の実施回数を示すｎを０に初期化する（ステップＳ１）。
　次に、通信端末１は、ＳＭ探索を実施する（ステップＳ２）。詳細には、制御部１０２は、無線通信処理部１０１を介して、通信端末１の識別情報を格納したＳＭネットワークへの参入を要求する参入要求をブロードキャストにより送信する。参入要求には、通信端末１の識別情報が含まれる。参入要求としては、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１５．４におけるＥｎｈａｎｃｅｄ　Ｂｅａｃｏｎ　Ｒｅｑｕｅｓｔフレームを使用することができるが、参入要求はこれに限定されない。なお、参入要求を受信したＳＭ２は、ＨＥＳ６に向けて通信端末１が登録されているかの確認を依頼する登録確認を送信し、ＨＥＳ６は通信端末１が登録されているときには、登録されていることを示す登録応答をＳＭ２へ送信する。また、ＨＥＳ６は、通信端末１が登録されていないときには、登録されていないことを示す登録応答をＳＭ２へ送信する。ＳＭ２は、登録応答が、通信端末１が登録されていることを示すときには、通信端末１へ、当該ＳＭ２の識別情報と当該ＳＭ２の属するＳＭネットワークを示すネットワーク識別情報とを含む参入応答を送信する。ＳＭ２は、登録応答が、通信端末１が登録されていないことを示すときには、通信端末１へ、登録されていないことを示す応答を送信する。なお、通信端末１は、複数の無線周波数（無線チャネル）を使用可能な場合、無線周波数ごとにＳＭ探索を行ってもよい。
　通信端末１は、ステップＳ２の探索が成功したか否かを判断する（ステップＳ３）。詳細には、制御部１０２は、無線通信処理部１０１を介して、ＳＭ２の識別情報と当該ＳＭ２の属するＳＭネットワークを示すネットワーク識別情報とを含む参入応答を受信した場合、探索に成功したと判断する。制御部１０２は、参入要求を送信してから一定時間以内にＳＭ２からなんの応答も受信しない場合、および参入要求を送信してから一定時間以内受信した応答が、通信端末１が登録されていないことを示す応答だけであった場合、探索に失敗したと判断する。
　通信端末１は、探索に成功した場合（ステップＳ３　Ｙｅｓ）、認証処理を実行する（ステップＳ４）。詳細には、通信端末１は、例えばＰＡＮＡ認証などの定められた認証手順にしたがって、認証処理を実施する。通信端末１は、認証に成功したか否かを判断する（ステップＳ５）。詳細には、制御部１０２は、無線通信処理部１０１を介して、認証に成功したことを示す応答をＳＭ２から受信した場合に認証に成功したと判断し、これ以外の場合認証に失敗したと判断する。
　通信端末１は、認証に成功した場合（ステップＳ５　Ｙｅｓ）、参入処理を終了する。通信端末１は、参入処理を終了すると、通常動作または他の定められた動作を実施する。
　ステップＳ３でＮｏの場合、およびステップＳ５でＮｏの場合には、通信端末１はｎに１を加算し（ステップＳ６）、ＳＭ再探索休止時間を決定し（ステップＳ７）、Sleep状態へ遷移する（ステップＳ８）。詳細には、制御部１０２が、ｎに１を加算し、ｎの値を記憶部１０５へ格納し、状態判定部１１１および休止時間決定部１１３へ参入処理に失敗したことを通知する。状態判定部１１１は、制御部１０２から休止時間決定部１１３へ参入処理に失敗したことを通知されると、通信端末１をSleep状態に遷移させる。休止時間決定部１１３は、記憶部１０５に格納されているｎの値、すなわち参入処理に失敗した回数に基づいてＳＭ再探索休止時間を決定し、決定したＳＭ再探索休止時間をタイマ１１２に設定する。休止時間決定部１１３は、例えば、記憶部１０５に格納されている再探索休止時間テーブルにしたがって、記憶部１０５に格納されているｎの値に応じたＳＭ再探索休止時間を決定する。
　通信端末１は、ステップＳ８の後、Sleep状態に遷移してからＳＭ再探索休止時間が経過したかを判断し（ステップＳ９）、ＳＭ再探索休止時間が経過した場合（ステップＳ９　Ｎｏ）、ステップＳ９を繰り返す。詳細には、タイマ１１２が設定されたＳＭ再探索休止時間が経過したか否かを判断し、ＳＭ再探索休止時間が経過した場合、すなわち設定されたＳＭ再探索休止時間が満了した場合、その旨を状態判定部１１１へ通知する。通信端末１は、ＳＭ再探索休止時間が経過した場合（ステップＳ９　Ｙｅｓ）、Active状態に遷移し（ステップＳ１０）、ステップＳ２からの処理を繰り返す。詳細には、状態判定部１１１が、タイマ１１２からＳＭ再探索休止時間が経過した通知を受けると、通信端末１をActive状態に遷移させ、Active状態となった制御部１０２がステップＳ２からの処理を再度実施する。
　以上のように、本実施の形態の省電力制御方法は、第１状態においてＳＭネットワークとの間でＳＭネットワークへの参入処理を行う参入処理ステップと、参入処理に失敗するとSleep状態に遷移し、休止時間の間Sleep状態を継続する休止ステップと、を含む。また、本実施の形態の省電力制御方法は、参入処理を繰り返した回数に基づいて参入処理に失敗した後の休止時間を決定する休止時間決定ステップと、休止時間の経過後に通信端末を第１状態に遷移させる起動ステップと、を含む。また、起動ステップの後に参入処理ステップが再度実行され、参入処理ステップで参入処理に失敗するたびに、休止ステップ、休止時間決定ステップ、起動ステップおよび参入処理ステップが再度実行される。
　図６は、本実施の形態の再探索休止時間テーブルの一例を示す図である。上述したように、参入処理に複数回連続して失敗する場合には、一時的な原因でない可能性が高くなるため、本実施の形態では、参入処理に連続して失敗した回数が多くなると再探索休止時間を長くする。図６に示した例では、初回の参入処理において探索または認証に失敗した場合すなわち参入処理の失敗回数が１回の場合、ＳＭ再探索休止時間は６０秒である。これにより、通信端末１の設置工事者が、現場で２回目の参入処理の結果をすぐに確認することができ、作業を効率化することができる。
　また、図６に示した例では、２回目の参入処理において探索または認証に失敗した場合の、ＳＭ再探索休止時間は３０分である。これにより、３回目の参入処理で成功すれば、第２サービスであるガスまたは水道などのメーター、各種センサーの管理者が、機器からデータを取得する周期を３０分より少し長く設定している場合に、次のデータの定期取得より前に現在の計量値、計測値などを送信することができる。例えば、ガスまたは水道などのメーターの検針データの収集周期が１時間である場合、検針データの次の取得タイミングより前に現在の検針データを送信することができる。なお、検針データの収集周期はこの例に限定されない。
　また、図６に示した例では、３回目以降、すなわち３回目、４回目、５回目、・・・の参入処理において探索または認証に失敗した場合の、ＳＭ再探索休止時間は２４時間である。これにより、４回目以降の参入処理で成功すれば、第２サービスであるガスまたは水道などのメーター、各種センサーの管理者が、機器からデータを取得する周期を２４時間に設定している場合に、次のデータの定期取得より前に現在の計量値、計測値などを送信する可能性を高めることができる。ガスまたは水道などのメーターでは、事業者によって、検針データを取得する周期が異なることが想定される。例えば、収集周期は１時間程度から２４時間程度までの間で、事業者ごとに異なる可能性がある。このため、本実施の形態では、ＳＭ再探索休止時間を、上述したように、２回目の参入処理に失敗した場合の３０分という値と３回目以降の参入処理に失敗した場合の２４時間という値との２段階で設定するため、事業者に応じてＳＭ再探索休止時間を変更する必要がない。したがって、例えば、検針データの取得周期を１時間に設定している事業者にとっても、２４時間に設定している事業者にとってもできるだけ検針データの欠落を防いだ上で通信端末１の消費電力を削減することができる。すなわち、本実施の形態では、電池の消耗を抑制しつつ管理者のニーズに応じた適切なＳＭ再探索休止時間を設定することができる。また、ＳＭネットワークにおいてＨＥＳ６が、当該ＳＭネットワークに接続されている通信端末１に関する接続確認は、例えば、１日程度の周期で行われる。３回目以降の参入処理において探索または認証に失敗した場合の、ＳＭ再探索休止時間は２４時間とすることで、ＨＥＳ６による接続確認の周期が２４時間である場合に、次の接続確認の前に参入処理が行われる可能性を高めることができる。また、翌日まで、通信端末１はActive状態に遷移しないため、消費電力を抑制することができる。
　このように、図６に示した例では、休止時間テーブルである再探索休止時間テーブルは、初回の参入処理に失敗した後の休止時間である第１休止時間と、参入処理回数が２回目の参入処理に失敗した後の休止時間である第２休止時間と、参入処理回数が３回目以降の参入処理に失敗した後の休止時間である第３休止時間と、を示す情報を参入処理回数と対応付けられたテーブルである。第２休止時間は、第１休止時間より長く、第３休止時間は第２休止時間より長い。間欠動作処理部１０４は、参入処理回数と再探索休止時間テーブルとを用いて、休止時間を、第１休止時間、第２休止時間および第３休止時間のうちのいずれか１つに決定する。第２休止時間を、ガス、水道の自動検針サービスなどである第２サービスにおけるデータ収集周期より短く設定しておくことで、次のデータ収集周期までに再度参入処理が実施されてデータが収集される可能性を高めることができる。また、第１休止時間を、通信端末１の設置作業に要すると想定される時間より短くすることで、設置作業を効率的に進めることができる。また、第３休止時間を、ＳＭネットワークが通信端末１の接続状況の確認を行う周期より短くすることで、次の接続確認までに参入処理を終了できる可能性を高めることができる。
　電力量の自動検針では、電力量の計量周期などがある程度定められているのに対し、ガス、水道などのメーター、各種センサーを用いた監視制御サービスでは収集周期が定められていないこともある。このため、通信端末１の初期設定としてのＳＭ再探索休止時間を収集周期に応じて一律に定めておくことは難しい。また、通信端末１はどのようなサービスに用いられてもよいように共通化されることも考えられ、この場合も、ＳＭ再探索休止時間を一律に設定すると、サービスに応じたニーズに合わない可能性がある。これに対して、本実施の形態では、図６に例示したように、２回目の参入処理において探索または認証に失敗した場合のＳＭ再探索休止時間より、３回目以降の参入処理において探索または認証に失敗した場合のＳＭ再探索休止時間を長くしているので、３０分より少し長い収集周期のサービスに対応しつつ、消費電力を抑制することができる。
　なお、図６に示したＳＭ再探索休止時間は一例であり、ＳＭ再探索休止時間の具体的な数値は図６に示した例に限定されない。また、図６に示した例ではＳＭ再探索休止時間を３段階で決定しているが、２段階であってもよく４段階以上に分けて決定してもよい。また、図６に示した例では、参入処理に失敗した回数が３回以下の場合、参入処理の失敗回数が１回増えるごとにＳＭ再探索休止時間を増加させているが、失敗回数１回と２回ではＳＭ再探索休止時間を同じ値とし、失敗回数３回でＳＭ再探索休止時間を増加させるといったように、参入処理の失敗回数が複数回増えるごとにＳＭ再探索休止時間を増加させてもよい。
　図７は、本実施の形態のＳＭ再探索休止時間の設定を例示するためのシーケンス図である。まず、通信端末１は、Active状態になると（ステップＳ１１）、参入要求をビーコン信号としてブロードキャストにより送信する（ステップＳ１２）。図７では、通信端末１が登録されているＳＭネットワークに属するＳＭ２が通信端末１の近隣に存在せず、通信端末１がＳＭ探索に失敗した例を示している。一定時間経過しても、参入応答を受信しないため、通信端末１は、参入処理の失敗回数１回に対応するＳＭ再探索休止時間であるＳＭ再探索休止時間＃１を休止時間として設定してSleep状態へ遷移する（ステップＳ１３）。ＳＭ再探索休止時間＃１は、図６に示した例では６０秒である。
　ステップＳ１３の実施からＳＭ再探索休止時間＃１が経過すると、通信端末１は、Active状態になり（ステップＳ１４）、再び、参入要求をビーコン信号としてブロードキャストにより送信する（ステップＳ１５）。一定時間経過しても、参入応答を受信しないため、通信端末１は、参入処理の失敗回数２回に対応するＳＭ再探索休止時間であるＳＭ再探索休止時間＃２を休止時間として設定してSleep状態へ遷移する（ステップＳ１６）。ＳＭ再探索休止時間＃２は、図６に示した例では３０分である。
　ステップＳ１６の実施からＳＭ再探索休止時間＃２が経過すると、通信端末１は、Active状態になり（ステップＳ１７）、再び、参入要求をビーコン信号としてブロードキャストにより送信する（ステップＳ１８）。一定時間経過しても、参入応答を受信しないため、通信端末１は、参入処理の失敗回数３回以降に対応するＳＭ再探索休止時間であるＳＭ再探索休止時間＃３を休止時間として設定してSleep状態へ遷移する（ステップＳ１９）。ＳＭ再探索休止時間＃３は、図６に示した例では２４時間である。
　以降、ステップＳ１７，Ｓ１８と同様に、ステップＳ２０，ステップＳ２１が行われる。なお、図７では、ＳＭ再探索休止時間＃１～＃３は、実際の時間の長さに応じて示されているわけではなく、失敗回数が進むごとにＳＭ再探索休止時間が長くなることを模式的に示している。ＳＭ再探索休止時間＃３は、上述したように例えば２４時間であり、ＳＭ２が新たに設置されるなどにより、参入処理の失敗の要因が取り除かれると、通信端末１は参入処理に成功し、以降は通常動作を行うことができる。
　以上のように、本実施の形態では、通信端末１が、参入処理の失敗回数に応じて休止時間を決定するようにした。このため、電池の消耗を抑制しつつ適切な休止時間を設定することができる。
　以上の実施の形態に示した構成は、一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、実施の形態同士を組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
　１，１－１～１－６，１－１０，１－２１，１－２２　通信端末、２，２－１～２－１３，２－２１，２－２２　ＳＭ、７　ガス自動検針システム、１０，２０，３０　第１サービスシステム、１１，２１，３１　通信システム、４０，５０　第２サービスシステム、７０，７０－１～７０－６，７０－１０　ガスメーター、７１　通信処理部、７２，１０２　制御部、７３，１０５，２１４　記憶部、７４　計量部、１００　アンテナ、１０１　無線通信処理部、１０３，２１３　接続機器通信処理部、１０４　間欠動作処理部、１０６　電池、１１１　状態判定部、１１２　タイマ、１１３　休止時間決定部、２０１　通信部、２０２　メーター、２１１　通信処理部、２１２　第１制御部、２１５　第２制御部。

Claims (11)

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