JP2020053763A - 管理装置、電力線通信システムおよび通信制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】電力線を用いた種々の通信サービスをより安定して提供可能な優れた通信システムを構築する。【解決手段】複数の子装置と、複数の親装置とを備える電力線通信システムにおける管理装置であって、前記複数の親装置および子装置は、前記電力線およびトランスを介して電力系統に接続され、前記親装置、および前記親装置と通信する1または複数の前記子装置を含む複数のグループに分けられ、前記親装置は、同じ前記グループに属する前記子装置から情報を受信して上位装置へ送信し、前記上位装置から情報を受信して同じ前記グループに属する前記子装置へ送信し、前記電力線を介して伝送される通信信号の周波数帯域の少なくとも一部が各前記グループ間において重複し、前記親装置と通信する通信部と、処理部とを備え、前記処理部は、前記通信部を介して、前記通信信号の送信許可を前記グループごとに設定可能である。【選択図】図8
Description
本発明は、管理装置、電力線通信システムおよび通信制御方法に関する。
近年、節電等の目的から家庭および職場における消費電力量を測定し、電力会社等のサーバへ送信する電力情報通信システムが開発されている。たとえば、特開2018−064136号公報(特許文献1)には、以下のような技術が開示されている。
すなわち、電力情報収集システムは、1または複数の電力計測装置と、前記電力計測装置と電力線通信を行うことにより前記電力計測装置から電力情報を取得する端末装置とを備え、前記端末装置は、前記電力計測装置と通信接続するための接続要求を電力線経由でブロードキャストし、前記接続要求に対する1または複数の接続応答を受信した場合、前記接続応答の送信元の前記電力計測装置と認証処理を行い、前記認証処理が成功しなかった場合に他の前記送信元の前記電力計測装置との認証処理を行い、前記端末装置は、前記認証処理を行う候補を、前記送信元の各前記電力計測装置の一部に限定する。
G3−PLC(登録商標) Alliance、"Narrowband OFDM PLC specifications for G3−PLC networks"、G3−PLC Alliance、2014年10月
"電力線搬送通信設備(10kHz〜450kHz) ARIB STD−B84 1.0版"、平成14年11月27日
このような電力線通信を用いて提供されるサービスは、電力情報の収集に限らないため、複数のサービスを安定して提供する技術が望まれる。
この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、電力線を用いた種々の通信サービスをより安定して提供可能な優れた通信システムを構築することが可能な管理装置、電力線通信システムおよび通信制御方法を提供することである。
(1)上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる管理装置は、複数の子装置と、前記子装置と電力線を介して通信可能な複数の親装置とを備える電力線通信システムにおける管理装置であって、前記複数の親装置および前記複数の子装置は、前記電力線およびトランスを介して電力系統に接続され、前記複数の親装置および前記複数の子装置は、前記親装置、および前記親装置と通信する1または複数の前記子装置を含む複数のグループに分けられ、前記親装置は、同じ前記グループに属する前記子装置から情報を受信して上位装置へ送信し、前記上位装置から情報を受信して同じ前記グループに属する前記子装置へ送信し、前記電力線を介して伝送される通信信号の周波数帯域の少なくとも一部が各前記グループ間において重複し、前記親装置と通信する通信部と、処理部とを備え、前記処理部は、前記通信部を介して、前記電力線を介した前記通信信号の送信許可を前記グループごとに設定可能である。
(5)上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる電力線通信システムは、複数の子装置と、前記子装置と電力線を介して通信可能な複数の親装置と、管理装置とを備え、前記複数の親装置および前記複数の子装置は、前記電力線およびトランスを介して電力系統に接続され、前記複数の親装置および前記複数の子装置は、前記親装置、および前記親装置と通信する1または複数の前記子装置を含む複数のグループに分けられ、前記親装置は、同じ前記グループに属する前記子装置から情報を受信して上位装置へ送信し、前記上位装置から情報を受信して前記子装置へ送信し、前記電力線において伝送される通信信号の周波数帯域の少なくとも一部が各前記グループ間において重複し、前記管理装置は、前記電力線を介した前記通信信号の送信許可を前記グループごとに設定可能である。
(6)上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる通信制御方法は、複数の子装置と、前記子装置と電力線を介して通信可能な複数の親装置とを備える電力線通信システムにおいて用いられる管理装置における通信制御方法であって、前記複数の親装置および前記複数の子装置は、前記電力線およびトランスを介して電力系統に接続され、前記複数の親装置および前記複数の子装置は、前記親装置、および前記親装置と通信する1または複数の前記子装置を含む複数のグループに分けられ、前記親装置は、同じ前記グループに属する前記子装置から情報を受信して上位装置へ送信し、前記上位装置から情報を受信して同じ前記グループに属する前記子装置へ送信し、前記電力線を介して伝送される通信信号の周波数帯域の少なくとも一部が各前記グループ間において重複し、前記電力線を介した前記通信信号の送信許可を、第1の時間帯に対応する1または複数の前記グループに与えるステップと、前記電力線を介した前記通信信号の送信許可を、第2の時間帯に対応する1または複数の前記グループに与えるステップとを含む。
(7)上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる通信制御方法は、複数の子装置と、前記子装置と電力線を介して通信可能な複数の親装置と、管理装置とを備える電力線通信システムにおける通信制御方法であって、前記複数の親装置および前記複数の子装置は、前記電力線およびトランスを介して電力系統に接続され、前記複数の親装置および前記複数の子装置は、前記親装置、および前記親装置と通信する1または複数の前記子装置を含む複数のグループに分けられ、前記親装置は、同じ前記グループに属する前記子装置から情報を受信して上位装置へ送信し、前記上位装置から情報を受信して前記子装置へ送信し、前記電力線において伝送される通信信号の周波数帯域の少なくとも一部が各前記グループ間において重複し、前記管理装置が、前記電力線を介した前記通信信号の送信許可を前記グループごとに設定するステップと、前記送信許可を設定された前記グループに属する前記親装置が、前記通信信号を自己の前記グループに属する前記子装置へ送信するステップとを含む。
本発明は、このような特徴的な処理部を備える管理装置として実現することができるだけでなく、かかる特徴的な処理のステップをコンピュータに実行させるためのプログラムとして実現することができる。また、本発明は、管理装置の一部または全部を実現する半導体集積回路として実現することができる。
本発明は、このような特徴的な処理部を備える電力線通信システムとして実現することができるだけでなく、かかる特徴的な処理のステップをコンピュータに実行させるためのプログラムとして実現することができる。また、本発明は、電力線通信システムの一部または全部を実現する半導体集積回路として実現することができる。
本発明によれば、電力線を用いた種々の通信サービスをより安定して提供可能な優れた通信システムを構築することができる。
最初に、本発明の実施形態の内容を列記して説明する。
(1)本発明の実施の形態に係る管理装置は、複数の子装置と、前記子装置と電力線を介して通信可能な複数の親装置とを備える電力線通信システムにおける管理装置であって、前記複数の親装置および前記複数の子装置は、前記電力線およびトランスを介して電力系統に接続され、前記複数の親装置および前記複数の子装置は、前記親装置、および前記親装置と通信する1または複数の前記子装置を含む複数のグループに分けられ、前記親装置は、同じ前記グループに属する前記子装置から情報を受信して上位装置へ送信し、前記上位装置から情報を受信して同じ前記グループに属する前記子装置へ送信し、前記電力線を介して伝送される通信信号の周波数帯域の少なくとも一部が各前記グループ間において重複し、前記親装置と通信する通信部と、処理部とを備え、前記処理部は、前記通信部を介して、前記電力線を介した前記通信信号の送信許可を前記グループごとに設定可能である。
このような構成により、親装置および子装置の複数のグループがトランスの配下に設けられるシステムにおいて、グループの提供するサービスに応じて通信許可を割り当てることができるため、通信信号の衝突による通信損失の発生を抑制することができる。したがって、電力線を用いた種々の通信サービスをより安定して提供可能な優れた通信システムを構築することができる。
(2)好ましくは、前記処理部は、前記電力線を介した前記子装置から前記親装置への前記通信信号の送信を前記各グループにおいて許可するとともに、前記電力線を介した前記親装置から前記子装置への前記通信信号の送信許可を前記グループごとに設定する。
このような構成により、たとえば、データ量の大きい更新プログラム等が伝送帯域を占有しないように親装置から子装置への通信信号の送信を制限する一方で、比較的データ量の小さい子装置から親装置への通信信号の送信を許可することができる。これにより、サービスの提供に必要な子装置からの情報の収集を継続することができるため、種々の通信サービスをより安定して提供することができる。
(3)より好ましくは、前記処理部は、前記電力線を介した前記子装置から前記親装置への前記通信信号の送信を行うべき期間において、前記子装置の属する前記グループにおける前記電力線を介した前記親装置から前記子装置への前記通信信号の送信を選択的に許可する。
このような構成により、たとえば、あるグループにおける子装置から親装置への通信信号に対して、親装置が応答信号を子装置へ送信する必要がある場合に、他のグループにおける親装置から子装置への通信信号の送信を禁止して、各グループの親装置からの通信信号同士の衝突を防ぐことができるため、当該応答信号をより確実に子装置へ伝送させることが可能になる。これにより、たとえば子装置の再送信動作が抑制され、電力線通信システムにおける通信をより円滑に行うことができる。
(4)好ましくは、前記管理装置は、さらに、時間帯と前記通信信号の送信を許可すべき1または複数の前記グループとの対応関係を示す時間帯情報を記憶する記憶部を備える。
このような構成により、管理装置が、各時間帯に対応する1または複数のグループについて、通信信号の送信許可を設定する処理を、より簡単に行うことができる。
(5)本発明の実施の形態に係る電力線通信システムは、複数の子装置と、前記子装置と電力線を介して通信可能な複数の親装置と、管理装置とを備え、前記複数の親装置および前記複数の子装置は、前記電力線およびトランスを介して電力系統に接続され、前記複数の親装置および前記複数の子装置は、前記親装置、および前記親装置と通信する1または複数の前記子装置を含む複数のグループに分けられ、前記親装置は、同じ前記グループに属する前記子装置から情報を受信して上位装置へ送信し、前記上位装置から情報を受信して前記子装置へ送信し、前記電力線において伝送される通信信号の周波数帯域の少なくとも一部が各前記グループ間において重複し、前記管理装置は、前記電力線を介した前記通信信号の送信許可を前記グループごとに設定可能である。
このような構成により、親装置および子装置の複数のグループがトランスの配下に設けられるシステムにおいて、グループの提供するサービスに応じて通信許可を割り当てることができるため、通信信号の衝突による通信損失の発生を抑制することができる。したがって、電力線を用いた種々の通信サービスをより安定して提供可能な優れた通信システムを構築することができる。
(6)本発明の実施の形態に係る通信制御方法は、複数の子装置と、前記子装置と電力線を介して通信可能な複数の親装置とを備える電力線通信システムにおいて用いられる管理装置における通信制御方法であって、前記複数の親装置および前記複数の子装置は、前記電力線およびトランスを介して電力系統に接続され、前記複数の親装置および前記複数の子装置は、前記親装置、および前記親装置と通信する1または複数の前記子装置を含む複数のグループに分けられ、前記親装置は、同じ前記グループに属する前記子装置から情報を受信して上位装置へ送信し、前記上位装置から情報を受信して同じ前記グループに属する前記子装置へ送信し、前記電力線を介して伝送される通信信号の周波数帯域の少なくとも一部が各前記グループ間において重複し、前記電力線を介した前記通信信号の送信許可を、第1の時間帯に対応する1または複数の前記グループに与えるステップと、前記電力線を介した前記通信信号の送信許可を、第2の時間帯に対応する1または複数の前記グループに与えるステップとを含む。
このような構成により、親装置および子装置の複数のグループがトランスの配下に設けられるシステムにおいて、グループの提供するサービスに応じて通信許可を割り当てることができるため、通信信号の衝突による通信損失の発生を抑制することができる。したがって、電力線を用いた種々の通信サービスをより安定して提供可能な優れた通信システムを構築することができる。
(7)本発明の実施の形態に係る通信制御方法は、複数の子装置と、前記子装置と電力線を介して通信可能な複数の親装置と、管理装置とを備える電力線通信システムにおける通信制御方法であって、前記複数の親装置および前記複数の子装置は、前記電力線およびトランスを介して電力系統に接続され、前記複数の親装置および前記複数の子装置は、前記親装置、および前記親装置と通信する1または複数の前記子装置を含む複数のグループに分けられ、前記親装置は、同じ前記グループに属する前記子装置から情報を受信して上位装置へ送信し、前記上位装置から情報を受信して前記子装置へ送信し、前記電力線において伝送される通信信号の周波数帯域の少なくとも一部が各前記グループ間において重複し、前記管理装置が、前記電力線を介した前記通信信号の送信許可を前記グループごとに設定するステップと、前記送信許可を設定された前記グループに属する前記親装置が、前記通信信号を自己の前記グループに属する前記子装置へ送信するステップとを含む。
このような構成により、親装置および子装置の複数のグループがトランスの配下に設けられるシステムにおいて、グループの提供するサービスに応じて通信許可を割り当てることができるため、通信信号の衝突による通信損失の発生を抑制することができる。したがって、電力線を用いた種々の通信サービスをより安定して提供可能な優れた通信システムを構築することができる。
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。また、以下に記載する実施の形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
[構成および基本動作]
図1は、本発明の実施の形態に係る電力線通信システムの構成を示す図である。
図1は、本発明の実施の形態に係る電力線通信システムの構成を示す図である。
図1を参照して、電力線通信システム301は、複数のスマートメータ101と、複数のコンセントレータ102と、サーバ103とを備える。サーバ103は、たとえばヘッドエンドである。
なお、電力線通信システム301は、1つのサーバ103を備える構成に限らず、複数のサーバ103を備える構成であってもよい。
電力線通信システム301は、たとえば集合住宅151において用いられる。各スマートメータ101は、電力線161を介してコンセントレータ102に接続されている。具体的には、電力線161は、たとえば、集合住宅151において上下階の縦方向に複数系統が配設されており、階ごとにスマートメータ101が接続されている。電力線通信システム301は、集合住宅151に限らず、テナントビル等において用いられてもよい。
スマートメータ101およびコンセントレータ102は、たとえば、電力線161を用いた電力線通信により、各種情報をやり取りする。
スマートメータ101は、電力線通信における子機であり、コンセントレータ102は、当該電力線通信における親機である。スマートメータ101は、子装置の一例であり、以下、スマートメータ101を、単に子装置101とも称する。コンセントレータ102は、親装置の一例であり、以下、コンセントレータ102を、単に親装置102とも称する。
子装置101は、通信機能付きの電力計量器である。子装置101は、計測対象とする家庭または事業所において消費される電力を示す電力情報をたとえば定期的に取得し、取得した電力情報を親装置102へ送信する。
また、子装置101は、他の子装置101を介して親装置102と通信することが可能である。すなわち、子装置101は、他の子装置101と親装置102との通信を中継する機能を有する。
具体的には、子装置101は、取得した電力情報を他の子装置101を介さずに親装置102へ直接送信する場合もあるし、また、取得した電力情報を1または複数の他の子装置101を介して親装置102へ送信する場合もある。
親装置102およびサーバ103は、有線通信または無線通信により、インターネット10経由で各種情報をやり取りする。
子装置101は、通信機能付きの電力計量器である。子装置101は、計測対象とする家庭または事業所において消費される電力を示す電力情報をたとえば定期的に取得し、取得した電力情報を親装置102へ送信する。
また、子装置101は、他の子装置101を介して親装置102と通信することが可能である。すなわち、子装置101は、他の子装置101と親装置102との通信を中継する機能を有する。
具体的には、子装置101は、取得した電力情報を他の子装置101を介さずに親装置102へ直接送信する場合もあるし、また、取得した電力情報を1または複数の他の子装置101を介して親装置102へ送信する場合もある。
親装置102およびサーバ103は、たとえば電力線と異なる伝送路を用いて、有線通信または無線通信により、インターネット10経由で各種情報をやり取りする。
親装置102は、各子装置101から電力情報を受信する。親装置102は、各子装置101から電力情報を受信し、受信した電力情報を集約して上位装置の一例であるサーバ103へ送信するか、または受信した電力情報を個別にサーバ103へ送信する。
サーバ103は、たとえば電力料金情報を親装置102へ送信する。親装置102は、サーバ103から電力料金情報を受信すると、受信した電力料金情報を子装置101へ送信する。
子装置101は、親装置102から電力料金情報を受信すると、受信した電力料金情報をたとえば図示しないHEMS(Home Energy Management System)等の他の装置へ送信する。
親装置102および子装置101間の通信、ならびに各子装置101間の通信は、たとえばG3−PLC Alliance、”Narrowband OFDM PLC specifications for G3−PLC networks”、G3−PLC Alliance、2014年10月(非特許文献1)に記載のG3−PLC規格に従って行われる。
また、たとえば、子装置101、親装置102およびサーバ103間で送受信される情報は、所定の方式に従い暗号化および復号化される。
図2は、本発明の実施の形態に係る電力線通信システムにおける各機器および配線状態の一例を示す図である。図2では、集合住宅151における1系統の電力線161を代表的に示す。
図2を参照して、電力系統171からたとえば6.6kVの三相交流電力が集合住宅151に供給される。電力系統171からの交流電力は、たとえばトランス104により200Vの単相三線式の交流電力に変換されて各階に供給される。
電力線161には、トランス104、および親装置102である親装置102Aが接続されている。また、電力線161には、たとえば、子装置101である50台の子装置101Aが接続されている。
なお、電力線161には、49台以下または51台以上の子装置101Aが接続されてもよい。
子装置101は、装置固有の識別子の一例としてMAC(Media Access Control)アドレスを有する。MACアドレスは、たとえば装置の製造時に設定される。
具体的には、50台の子装置101Aは、それぞれMAC−A001〜MAC−A050のMACアドレスを有する。
[ネットワークトポロジ]
図3は、本発明の実施の形態に係る電力線通信システムにおけるネットワークトポロジの一例を示す図である。
図3は、本発明の実施の形態に係る電力線通信システムにおけるネットワークトポロジの一例を示す図である。
図3を参照して、親装置102および子装置101は、たとえばPAN_ID(Personal Area Network Identification)およびショートアドレスを有する。
親装置102は、固有のPAN_IDを有する。また、各親装置102のショートアドレスは、たとえばゼロに設定されている。
親装置102は、たとえば、1または複数の子装置101を管理し、管理対象の子装置101と認証情報および電力情報等のやり取りを行う。
子装置101は、電力情報の送信先となる親装置102と通信接続を確立する。具体的には、MAC−A001のMACアドレスを有する子装置101A(以下、子装置101A−1とも称する。)は、親装置102の管理下にない場合、たとえば親装置102Aと通信接続を確立する。
この場合、子装置101A−1は、たとえば認証情報および電力情報等のやり取りを親装置102Aと直接行う。
また、MAC−A002,MAC−A003のMACアドレスを有する子装置101A(以下、それぞれ子装置101A−2,101A−3とも称する。)は、親装置102の管理下にない場合、子装置101A−1を介して親装置102Aと通信接続を確立する。
この場合、子装置101A−2,101A−3は、子装置101A−1を介して親装置102Aと認証情報および電力情報等のやり取りを行う。
すなわち、子装置101A−1は、親装置102Aおよび子装置101A−2,101A−3間においてやり取りされる情報を中継するためのホップ先となる。なお、子装置101A−2,101A−3は、子装置101A−1を介さずに親装置102Aと通信接続を確立してもよい。
親装置102A、および親装置102Aの管理下にある子装置101A−1,101A−2,101A−3のPAN_IDは、たとえば「0001」である。
同様に、図示しないMAC−A004〜MAC−A050のMACアドレスを有する子装置101AのPAN_IDは、「0001」である。
また、同じPAN_IDを有する各装置において、異なる識別子であるショートアドレスが付与される。具体的には、子装置101A−1,101A−2,101A−3のショートアドレスは、ゼロ以外の値であって互いに重複しない値、たとえばそれぞれ「1」,「2」,「3」である。
図示しないMAC−A004〜MAC−A050のMACアドレスを有する子装置101Aは、子装置101A−1〜101A−3と同様に、親装置102Aと通信接続を確立する。
また、MAC−A004〜MAC−A050のMACアドレスを有する子装置101Aのショートアドレスは、たとえばそれぞれ「4」〜「50」である。
MAC−A001〜MAC−A050のMACアドレスを有する子装置101Aのショートアドレスは、たとえば親装置102Aにより付与される。
親装置102A、およびMAC−A001〜MAC−A050のMACアドレスを有する子装置101Aは、PA(Personal Area)ネットワークNWAを形成する。
[MACフレーム]
図4は、本発明の実施の形態に係る電力情報取得装置において用いられるMACフレームの一例を示す図である。図4には、非特許文献1に記載のG3−PLC規格に従うMACフレームのフォーマットが示されている。
図4は、本発明の実施の形態に係る電力情報取得装置において用いられるMACフレームの一例を示す図である。図4には、非特許文献1に記載のG3−PLC規格に従うMACフレームのフォーマットが示されている。
図4を参照して、MACフレーム71は、MACヘッダと、MACペイロードと、MACフッタとを含む。
MACヘッダは、たとえば、「セグメント制御(Segment control)」、「フレーム制御(Frame control)」、「シーケンスナンバー(Sequence number)」、「宛先PAN(Destination PAN)」、「宛先アドレス(Destination address)」、「送信元PAN(Source PAN)」、「送信元アドレス(Source address)」および「副セキュリティヘッダ(Auxiliary security header)」のフィールドを含む。これらのフィールドの長さは、それぞれ3オクテット、2オクテット、1オクテット、2オクテット、2オクテット、2オクテット、2オクテット、および2オクテットである。
「宛先アドレス」のフィールドには、たとえばMACフレーム71の宛先のショートアドレスが格納される。また、「送信元アドレス」のフィールドには、たとえばMACフレーム71の送信元のショートアドレスが格納される。
なお、MACフレーム71は、「宛先PAN」、「宛先アドレス」、「送信元PAN」、「送信元アドレス」および「副セキュリティヘッダ」の各フィールドの少なくともいずれか1つを含まない場合がある。
また、「宛先アドレス」のフィールドには、たとえば、MACフレーム71の宛先のロングアドレスが格納されてもよい。また、「送信元アドレス」のフィールドには、MACフレーム71の送信元のロングアドレスが格納されてもよい。
ここで、宛先のロングアドレスおよび送信元のロングアドレスは、たとえば、それぞれ宛先のMACアドレスおよび送信元のMACアドレスに基づくアドレスである。
[動作の流れ]
電力線通信システム301における各装置は、メモリを含むコンピュータを備え、当該コンピュータにおけるCPU等の演算処理部は、以下のフローチャートの各ステップの一部または全部を含むプログラムを当該メモリからそれぞれ読み出して実行する。これら複数の装置のプログラムは、それぞれ、外部からインストールすることができる。これら複数の装置のプログラムは、それぞれ、記録媒体に格納された状態で流通する。
電力線通信システム301における各装置は、メモリを含むコンピュータを備え、当該コンピュータにおけるCPU等の演算処理部は、以下のフローチャートの各ステップの一部または全部を含むプログラムを当該メモリからそれぞれ読み出して実行する。これら複数の装置のプログラムは、それぞれ、外部からインストールすることができる。これら複数の装置のプログラムは、それぞれ、記録媒体に格納された状態で流通する。
図5は、本発明の実施の形態に係る電力線通信システムにおける子装置が参入処理を行う際のシーケンスの一例を示す図である。
図5を参照して、親装置102Aが既にPAネットワークを構築している場合において、たとえば子装置101A−1の電源がオンされ、子装置101A−1が動作を開始した状況を想定する。
まず、子装置101A−1は、親装置102を探索するためにビーコンリクエストをブロードキャストする(ステップS101)。
次に、親装置102Aは、子装置101A−1からビーコンリクエストを受信すると、受信したビーコンリクエストの応答としてビーコンBAを作成し、作成したビーコンBAを子装置101A−1へ送信する(ステップS102)。
ビーコンBAでは、MACフレーム71における「送信元PAN」のフィールドおよび「送信元アドレス」のフィールドに、親装置102AのPAN_IDすなわち「0001」および親装置102Aのショートアドレスすなわちゼロがそれぞれ格納される。
次に、子装置101A−1は、電力情報の送信先となる親装置102Aと通信を開始するための参入処理を行う(ステップS103)。
より詳細には、子装置101A−1は、たとえば、自己のロングアドレスおよび親装置102AのPAN_IDを含む接続要求、具体的にはJoiningを親装置102Aへ送信する。
親装置102Aは、子装置101A−1から接続要求を受信すると、受信した接続要求の内容確認処理を行う。親装置102Aは、接続要求に含まれるPAN_IDと自己のPAN_IDとが一致することを確認すると、子装置101A−1を管理すると判断する。
そして、接続要求に含まれるロングアドレスを用いて子装置101A−1および親装置102A間で認証情報のやり取りが行われ、親装置102Aは、子装置101A−1を認証する。
これにより、子装置101A−1および親装置102A間において直接の通信接続が確立する。
次に、子装置101A−1は、計測対象において消費される電力を計測する(ステップS104)。
次に、子装置101A−1は、計測結果を示す電力情報を親装置102Aへ送信する(ステップS105)。
次に、子装置101A−1は、親装置102Aとの通信の確認を行うために、接続確認要求を親装置102Aへ送信する(ステップS106)。
次に、親装置102Aは、子装置101A−1から接続確認要求を受信すると、接続確認要求を受信したことを示すACKを子装置101A−1へ送信する(ステップS107)。
次に、子装置101A−1は、親装置102AからACKを受信すると、このACKの受信により、親装置102Aとの通信が確保されていることを確認する(ステップS108)。
ここで、上記ステップS104〜S108の動作は、たとえば30分ごとに繰り返される。
また、電力線通信システム301では、上記ステップS106〜S108において、子装置101A−1が接続確認要求を親装置102Aへ送信し、親装置102AがACKを子装置101A−1へ送信することにより、子装置101A−1が親装置102Aとの通信を確認する構成であるとしたが、これに限定するものではない。たとえば、子装置101A−1が電力情報を親装置102Aへ送信し、親装置102Aが、電力情報の受信の応答としてACKを子装置101A−1へ送信することにより、子装置101A−1が親装置102Aとの通信を確認する構成であってもよい。
また、MAC−A002〜MAC−A050のMACアドレスを有する子装置101Aは、子装置101A−1と同様の動作を行うことにより、親装置102Aとの通信接続を確立する。
[課題]
1つのトランスの配下に設けられるPAネットワークは、通常1つである。しかしながら、たとえば電力情報を収集する以外の目的のために、異なるPAネットワークを形成する電力線通信システムが設けられることがある。このため、複数の親装置102を同じトランスの配下の電力線161に接続して複数のPAネットワークを形成する必要がある。
1つのトランスの配下に設けられるPAネットワークは、通常1つである。しかしながら、たとえば電力情報を収集する以外の目的のために、異なるPAネットワークを形成する電力線通信システムが設けられることがある。このため、複数の親装置102を同じトランスの配下の電力線161に接続して複数のPAネットワークを形成する必要がある。
このような、異なる目的のために設けられた各PAネットワークを1つのPAネットワークに集約させることは、異なるサービスをそれぞれ運用する都合上、およびセキュリティ等の観点から困難である。
また、1つのPAネットワークを形成する子装置101の数がたとえば100台に制限されている場合、100台を超える子装置101を有するシステムを構築するには、複数の親装置102を同じトランスの配下の電力線161に接続して複数のPAネットワークを形成する必要がある。
図6は、本発明の実施の形態に係る電力線通信システムにおける各機器および配線状態の他の例を示す図である。
図6を参照して、電力線通信システム301では、たとえば、1つのトランス104に複数のPAネットワークを形成する複数の親装置および複数の子装置が電力線161を介して接続されている。
より詳細には、電力線161には、トランス104、および親装置102である親装置102A,102B,102Cが接続されている。また、電力線161には、たとえば、子装置101である、50台の子装置101Aと、50台の子装置101Bと、50台の子装置101Cとが接続されている。
なお、電力線161には、49台以下または51台以上の子装置101A、49台以下または51台以上の子装置101B、および49台以下または51台以上の子装置101Cが接続されてもよい。また、電力線通信システム301は、電力線161に親装置102A,102B,102Cが接続されている構成に限らず、2つ、または4つ以上の親装置102が接続されている構成であってもよい。以下、親装置102A,102B,102Cの各々を、親装置102とも称する。
上述のように、親装置102A、およびMAC−A001〜MAC−A050のMACアドレスを有する子装置101Aは、PAネットワークNWAを形成する。親装置102A、および親装置102Aの管理下にある各子装置101BのPAN_IDは、たとえば「0001」である。
また、親装置102B、およびMAC−B001〜MAC−B050のMACアドレスを有する子装置101Bは、PAネットワークNWBを形成する。親装置102B、および親装置102Bの管理下にある各子装置101BのPAN_IDは、たとえば「0002」である。
MAC−B001〜MAC−B050のMACアドレスを有する子装置101Bのショートアドレスは、ゼロ以外の値であって互いに重複しない値、たとえばそれぞれ「1」〜「50」である。これらのショートアドレスは、たとえば親装置102Bにより付与される。
また、親装置102C、およびMAC−C001〜MAC−C050のMACアドレスを有する子装置101Cは、PAネットワークNWCを形成する。親装置102C、および親装置102Cの管理下にある各子装置101CのPAN_IDは、たとえば「0003」である。
MAC−C001〜MAC−C050のMACアドレスを有する子装置101Cのショートアドレスは、ゼロ以外の値であって互いに重複しない値、たとえばそれぞれ「1」〜「50」である。これらのショートアドレスは、たとえば親装置102Cにより付与される。
すなわち、親装置102および子装置101がどのPAネットワークに属しているかは、PAN_IDに基づいて判別することが可能である。
すなわち、電力線通信システム301では、親装置102A、親装置102Bおよび親装置102C、ならびに複数の子装置101A、複数の子装置101Bおよび複数の子装置101Cは、親装置102Aおよび親装置102Aと通信する複数の子装置101Aを含むPAネットワークと、親装置102Bおよび親装置102Bと通信する複数の子装置101Bを含むPAネットワークと、親装置102Cおよび親装置102Cと通信する複数の子装置101Cを含むPAネットワークとの複数のグループに分けられる。
PAネットワークNWAは、一例として、電力情報収集システムに用いられる。PAネットワークNWBは、一例として、防犯システムに用いられる。PAネットワークNWCは、一例として、水道料金を収集するためのシステムに用いられる。また、PAネットワークは、ガス料金を収集するためのシステムに用いられてもよい。また、各PAネットワークは、同じ種類のシステムに用いられてもよい。
親装置102Aは、たとえば、PAネットワークNWAに属する各子装置101Aから電力情報を受信する。親装置102Aは、各子装置101Aから電力情報を受信し、受信した電力情報を集約してサーバ103へ送信するか、または受信した電力情報を個別にサーバ103へ送信する。
サーバ103は、たとえば電力料金情報を親装置102Aへ送信する。親装置102Aは、サーバ103から電力料金情報を受信すると、受信した電力料金情報をPAネットワークNWAに属する各子装置101Aへ送信する。
子装置101Aは、親装置102Aから電力料金情報を受信すると、受信した電力料金情報をたとえば図示しないHEMS(Home Energy Management System)等の他の装置へ送信する。
また、サーバ103は、たとえば、子装置101Aのファームウェアの更新プログラムを親装置102Aへ送信する。親装置102Aは、サーバ103から子装置101Aのファームウェアの更新プログラムを受信すると、受信した子装置101Aのファームウェアの更新プログラムをPAネットワークNWAに属する各子装置101Aへ送信する。
図7は、本発明の実施の形態に係る電力線通信システムにおける親装置の構成を示す図である。
図7を参照して、親装置102は、電力線通信部31と、処理部32と、記憶部33と、上位通信部34とを備える。
電力線通信部31は、たとえば、子装置101から送信された情報を含む通信信号を電力線161を介して受信し、受信した通信信号に含まれる情報を処理部32へ出力する。
処理部32は、電力線通信部31から受けた情報を記憶部33に保存する。また、処理部32は、保存した情報を記憶部33から取得し、取得した情報を上位通信部34へ出力する。
なお、処理部32は、電力線通信部31から受けた情報を上位通信部34へ直接出力してもよい。
上位通信部34は、処理部32から受けた情報をインターネット10経由でサーバ103等へ送信する。また、上位通信部34は、たとえば、サーバ103から更新プログラム等の情報をインターネット10を経由で受信し、受信した情報を処理部32へ出力する。
処理部32は、上位通信部34から受けた情報を記憶部33に保存する。また、処理部32は、保存した情報を記憶部33から取得し、取得した情報を電力線通信部31へ出力する。
なお、処理部32は、上位通信部34から受けた情報を直接電力線通信部31へ出力してもよい。
電力線通信部31は、処理部32から受けた情報を含む通信信号を生成して電力線161を介して子装置101へ送信する。
ここで、電力線通信システム301では、たとえば、親装置102から電力線161を介して子装置101へ伝送される通信信号、および子装置101から電力線161を介して親装置102へ伝送される通信信号の周波数帯域として、非特許文献1に記載のG3−PLC規格に従い、いずれも100kHz〜450kHzが用いられる。
各PAネットワークにおいて、電力線161を介して伝送される電力情報等が含まれる通信信号の周波数帯域の少なくとも一部は、各PAネットワーク間において重複する。
この場合、電力線通信システム301において、各グループ間で通信信号に使用する周波数帯域が重複するため、たとえば、各親装置102から送信された通信信号の衝突が発生して通信損失となる。
このような通信信号の衝突を回避するために、親装置102は、たとえば”電力線搬送通信設備(10kHz〜450kHz) ARIB STD−B84 1.0版”、平成14年11月27日(非特許文献2)の規定に従い、キャリアセンスの機能を有する。しかしながら、電力線通信システム301において、子装置101の数が多くなると、キャリアセンスを用いても各通信信号の衝突が増加する。
これに対して、本発明の実施の形態に係る電力線通信システムでは、以下のような構成および動作により、上記課題を解決する。
再び図6を参照して、電力線通信システム301は、さらに、管理装置111を備える。
管理装置111は、たとえばイーサネット(登録商標)通信用のケーブル(以下、イーサネットケーブルとも称する。)等の電力線と異なる伝送路を用いてインターネット10経由で各親装置102と接続される。
管理装置111は、電力線161を介した通信信号の送信許可をグループごとに設定可能である。
[管理装置の構成]
図8は、本発明の実施の形態に係る電力線通信システムにおける管理装置の構成を示す図である。
図8は、本発明の実施の形態に係る電力線通信システムにおける管理装置の構成を示す図である。
図8を参照して、管理装置111は、通信部21と、処理部22と、記憶部23とを備える。
処理部22は、たとえば、親装置102の送信許可を設定するための指示情報を作成して通信部21へ出力する。
通信部21は、処理部22から受けた指示情報をインターネット10経由で親装置102へ送信する。
再び図7を参照して、親装置102における上位通信部34は、たとえば、管理装置111から送信された指示情報をインターネット10経由で受信し、受信した指示情報を処理部32へ出力する。
処理部32は、上位通信部34から受けた指示情報に従い、後述する処理を行う。
たとえば、管理者等の操作により、複数のグループのうち、いずれのグループすなわちPAネットワークにおける親装置102が自己のグループに属する子装置101への通信信号の送信を許可されているかを示す送信パターン、および時間帯と通信信号の送信を許可すべき1または複数のグループとの対応関係が管理装置111に登録されている。
より詳細には、処理部22は、管理者等の操作に従い、各親装置102の送信パターンを示す送信パターン情報、および時間帯と通信信号の送信を許可すべき1または複数のグループとの対応関係を示す時間帯情報を記憶部23に保存する。
また、処理部22は、送信パターン情報および時間帯情報に基づいて、指示情報を作成して通信部21へ出力する。
通信部21は、処理部22から受けた指示情報を、インターネット10経由で1または複数の親装置102へ送信する。
図9は、本発明の実施の形態に係る電力線通信システムにおける送信パターン情報の一例を示す図である。
図9を参照して、送信パターン「ALL」では、親装置102A,102B,102Cの通信信号の送信が許可される。
送信パターン「AB」では、親装置102A,102Bの通信信号の送信が許可され、かつ親装置102Cの通信信号の送信が許可されない。
送信パターン「AC」では、親装置102A,102Cの通信信号の送信が許可され、かつ親装置102Bの通信信号の送信が許可されない。
送信パターン「BC」では、親装置102B,102Cの通信信号の送信が許可され、かつ親装置102Aの通信信号の送信が許可されない。
送信パターン「A」では、親装置102Aの通信信号の送信が許可され、かつ親装置102B,102Cの通信信号の送信が許可されない。
送信パターン「B」では、親装置102Bの通信信号の送信が許可され、かつ親装置102A,102Cの通信信号の送信が許可されない。
送信パターン「C」では、親装置102Cの通信信号の送信が許可され、かつ親装置102A,102Bの通信信号の送信が許可されない。
図10は、本発明の実施の形態に係る電力線通信システムにおける時間帯情報の一例を示す図である。図10は、電力線通信システム301における1時間周期の時間帯情報を示す。
図10を参照して、時間帯情報は、時間帯と送信パターンとの対応関係を示す。電力線通信システム301において、1時間周期のうち、1分〜10分の時間帯の送信パターンは「A」であり、11分〜20分の時間帯の送信パターンは「BC」であり、21分〜30分の時間帯の送信パターンは「ALL」であり、31分〜40分の時間帯の送信パターンは「A」であり、41分〜50分の時間帯の送信パターンは「BC」であり、51分〜60分の時間帯の送信パターンは「ALL」である。
管理装置111は、各グループの送信管理を行う。より詳細には、管理装置111における処理部22は、時間帯情報に従い、通信部21を介して、電力線161を介した通信信号の送信許可をグループごとに設定可能である。
たとえば、処理部22は、電力線161を介した子装置101から親装置102への通信信号の送信を各グループにおいて許可するとともに、電力線161を介した親装置102から子装置101への通信信号の送信許可をグループごとに設定する。
図11は、本発明の実施の形態に係る電力線通信システムにおける管理装置が各グループの送信管理を行うシーケンスの一例を示す図である。図11は、図10に示す時間帯情報に従う送信管理を示す。
図8〜図11を参照して、まず、管理装置111における処理部22は、1時間周期における0分において、次の時間帯における送信パターンを「A」に遷移させるための処理を行う。
具体的には、処理部22は、親装置102Bから各子装置101Bへの通信信号の送信を禁止する通信停止指示NBを、通信部21およびインターネット10経由で親装置102Bへ送信する(ステップS101)。
また、処理部22は、たとえば、親装置102Cから各子装置101Cへの通信信号の送信を禁止する通信停止指示NCを、通信部21およびインターネット10経由で親装置102Cへ送信する(ステップS102)。
次に、親装置102Bは、管理装置111から通信停止指示NBを受信して、子装置101Bへの通信信号の送信停止を決定する。
より詳細には、親装置102Bにおける処理部32は、管理装置111から送信された通信停止指示NBを上位通信部34を介して受信し、電力線通信部31および電力線161を介した各子装置101Bへの送信停止を決定する(ステップS103)。
次に、親装置102Bにおける処理部32は、たとえば、1時間周期における1分〜10分の時間帯において、子装置101Bのファームウェアの更新プログラムをサーバ103からインターネット10および上位通信部34を介して受信した場合(ステップS104)、受信した更新プログラムの子装置101Bへの送信を保留し、当該更新プログラムを記憶部33に保存する(ステップS105)。
一方、子装置101Bは、1時間周期における1分〜10分の時間帯においても、たとえば防犯システムにおける監視カメラによる映像等が含まれる情報(以下、監視情報とも称する。)を含む通信信号を、親装置102Bへ電力線161を介して送信する(ステップS106)。
また、親装置102Cは、管理装置111から通信停止指示NCを受信して、子装置101Cへの通信信号の送信停止を決定する。
より詳細には、親装置102Cにおける処理部32は、管理装置111から送信された通信停止指示NCを上位通信部34を介して受信し、電力線通信部31および電力線161を介した各子装置101Cへの送信停止を決定する(ステップS107)。
一方、各子装置101Cは、1時間周期における1分〜10分の時間帯においても、たとえば水道の使用量を示す情報(以下、水道情報とも称する。)を含む通信信号を、親装置102Cへ電力線161を介して送信する(ステップS108)。
たとえば、管理装置111における処理部22は、電力線161を介した子装置101から親装置102への通信信号の送信を行うべき期間において、当該子装置101の属するグループにおける、電力線161を介した親装置102から子装置101への通信信号の送信を選択的に許可する。
より詳細には、各子装置101Aは、1時間周期における1分〜10分の時間帯において、電力情報を含む通信信号を親装置102Aへ電力線161を介して送信する。
親装置102Aにおける処理部32は、各子装置101Aから送信された電力情報を含む通信信号を電力線161および電力線通信部31を介して受信し、受信した通信信号に含まれる電力情報を記憶部23に保存する。
ここで、親装置102Aにおける処理部32は、たとえば、1分〜10分の時間帯において、子装置101Aからの電力情報を含む通信信号の受信が確認できない場合(ステップS109)、電力情報の再送信を要求する再送信要求を作成し、作成した再送信要求を含む通信信号を電力線通信部31および電力線161を介して当該子装置101Aへ送信する(ステップS110)。
次に、子装置101Aは、親装置102Aから送信された再送信要求を受信して、電力情報を含む通信信号を親装置102Aへ電力線161を介して送信する(ステップS111)。
上記において、親装置102Bおよび親装置102Cの、対応の子装置101への送信が許可されていると仮定した場合、各親装置102から送信された通信信号の衝突が発生して親装置102Aからの再送信要求が子装置101Aへ到達せず、親装置102Aが各子装置101Aからの電力情報の一部または全部を収集することができない可能性がある。
そこで、電力線通信システム301では、上述のように、1分〜10分の時間帯において、送信パターンを「A」に設定することにより、親装置102Bおよび親装置102Cによる子装置101への通信信号の送信を禁止する。
これにより、親装置102Aからの再送信要求と、他の親装置102から送信された通信信号との衝突が無くなり、再送信要求がより確実に子装置101Aへ到達するため、親装置102Aは、子装置101Aからの電力情報をより確実に収集することができる。
次に、管理装置111における処理部22は、たとえば、1時間周期における10分において、次の時間帯における送信パターンを「BC」に遷移させるための処理を行う。
具体的には、処理部22は、親装置102Aから各子装置101Aへの通信信号の送信を禁止する通信停止指示NAを、通信部21およびインターネット10経由で親装置102Aへ送信する(ステップS112)。
また、処理部22は、親装置102Bから各子装置101Bへの通信信号の送信を許可して通信信号の送信を再開させる通信開始指示SBを、通信部21およびインターネット10経由で親装置102Bへ送信する(ステップS113)。
また、処理部22は、親装置102Cから各子装置101Cへの通信信号の送信を許可して通信信号の送信を再開させる通信開始指示SCを、通信部21およびインターネット10経由で親装置102Cへ送信する(ステップS114)。
次に、親装置102Aにおける処理部32は、管理装置111から送信された通信停止指示NAを上位通信部34を介して受信し、電力線通信部31および電力線161を介した各子装置101Aへの送信停止を決定する(ステップS115)。
また、親装置102Bにおける処理部32は、管理装置111から送信された通信開始指示SBを上位通信部34を介して受信し、電力線通信部31および電力線161を介した各子装置101Bへの送信再開を決定する(ステップS116)。
そして、親装置102Bにおける処理部32は、たとえば、記憶部33に保存した更新プログラムを取得し、取得した更新プログラムを通信信号に含めて、電力線通信部31および電力線161を介して子装置101Bへ送信する(ステップS117)。
また、親装置102Cにおける処理部32は、管理装置111から送信された通信開始指示SCを上位通信部34を介して受信し、電力線通信部31および電力線161を介した各子装置101Cへの送信再開を決定する(ステップS118)。
次に、管理装置111における処理部22は、1時間周期における20分において、次の時間帯における送信パターンを「ALL」に遷移させるための処理を行う。
具体的には、処理部22は、親装置102Aから各子装置101Aへの通信信号の送信を許可して通信信号の送信を再開させる通信開始指示SAを、通信部21およびインターネット10経由で親装置102Aへ送信する(ステップS119)。
次に、親装置102Aにおける処理部32は、管理装置111から送信された通信開始指示SAを上位通信部34を介して受信し、電力線通信部31および電力線161を介した各子装置101Aへの送信再開を決定する(ステップS120)。
次に、親装置102Cにおける処理部32は、たとえば、1時間周期における21分〜30分の時間帯において、子装置101Cのファームウェアの更新プログラムをサーバ103からインターネット10および上位通信部34を介して受信した場合(ステップS121)、受信した更新プログラムを電力線通信部31および電力線161を介して子装置101Cへ送信する(ステップS122)。
次に、管理装置111における処理部22は、1時間周期における30分において、次の時間帯における送信パターンを「A」に遷移させるための処理を行う。
具体的には、処理部22は、親装置102Bから各子装置101Bへの通信信号の送信を禁止する通信停止指示NBを、通信部21およびインターネット10経由で親装置102Bへ送信する(ステップS123)。
また、処理部22は、親装置102Cから各子装置101Cへの通信信号の送信を禁止する通信停止指示NCを、通信部21およびインターネット10経由で親装置102Cへ送信する(ステップS124)。
なお、管理装置111における処理部22は、通信停止指示に通信停止の期間を含める構成であってもよい。この場合、処理部22は、通信開始指示を送信しない。親装置102における処理部32は、受信した通信停止指示に含まれる通信停止の期間に従い、当該期間における、子装置101への通信信号の送信停止を決定し、当該期間の終了後、子装置101への通信信号の送信再開を決定する。
また、時間帯情報は、1時間周期に限らず、1分周期または1日周期等の情報であってもよい。
図12は、本発明の実施の形態に係る電力線通信システムにおける時間帯情報の他の例を示す図である。図12は、電力線通信システム301における1日周期の時間帯情報を示す。
図12を参照して、電力線通信システム301では、1日周期のうち、0時から1時の時間帯の送信パターンは「A」であり、1時から2時の時間帯および2時から3時の時間帯の送信パターンは「ALL」であり、3時から4時の時間帯の送信パターンは「AC」であり、4時から5時の時間帯および5時から6時の時間帯の送信パターンは「ALL」であり、6時から7時の時間帯の送信パターンは「AB」であり、7時から8時の時間帯および8時から9時の時間帯の送信パターンは「ALL」であり、9時から10時の時間帯の送信パターンは「AC」であり、10時から11時の時間帯および11時から12時の時間帯の送信パターンは「ALL」であり、12時から13時の時間帯の送信パターンは「A」であり、13時から14時の時間帯および15時の時間帯の送信パターンは「ALL」であり、15時から16時の時間帯の送信パターンは「AC」であり、16時から17時の時間帯および17時から18時の時間帯の送信パターンは「ALL」であり、18時から19時の時間帯の送信パターンは「AB」であり、19時から20時の時間帯および20時から21時の時間帯の送信パターンは「ALL」であり、21時から22時の時間帯の送信パターンは「AC」であり、22時から23時の時間帯のおよび23時から24時の時間帯の送信パターンは「ALL」である。
また、親装置102における処理部32は、たとえば、子装置101への送信が許可されていない期間において、サーバ103から受信した子装置101へ送信すべき情報を記憶部33に保存する構成であるとしたが、これに限定するものではない。処理部32は、当該情報を破棄する構成であってもよい。
また、電力線通信システム301では、管理装置111および親装置102は、別個の装置であるとしたが、これに限定するものではない。管理装置111は、複数の親装置102のうちのいずれか1つの親装置102に含まれてもよい。
この場合、管理装置111を含む親装置102における処理部22は、記憶部33に保存する時間帯情報に従い、自己の親装置102のグループに属する子装置101への通信信号の送信停止および送信再開を決定する。また、管理装置111を含む親装置102における処理部22は、記憶部33に保存する時間帯情報に従い、通信停止指示および通信開始指示を他の親装置102へ送信する。
図13は、本発明の実施の形態に係る電力線通信システムにおける管理装置が送信管理を行う際の動作手順を定めたフローチャートである。
図13を参照して、まず、管理装置111における処理部22は、記憶部23に保存されている時間帯情報の示すある時間帯における所定の時刻が到来した場合(ステップS201でYES)、当該時間帯情報の示す次の時間帯における送信パターンを確認する(ステップS202)。
次に、処理部22は、当該時間帯情報の示す次の時間帯における送信パターンに新たに通信信号の送信を禁止すべき親装置102が含まれる場合(ステップS202でYES)、通信停止指示を通信部21およびインターネット10経由で当該親装置102へ送信する(ステップS203)。
次に、処理部22は、当該時間帯情報の示す次の時間帯における送信パターンに新たに通信信号の送信を許可すべき親装置102が含まれる場合(ステップS204でYES)、通信開始指示を通信部21およびインターネット10経由で当該親装置102へ送信し(ステップS205)、次の時間帯における所定の時刻が到来するまで待機する(ステップS201)。
一方、処理部22は、当該時間帯情報の示す次の時間帯における送信パターンに新たに通信信号の送信を許可すべき親装置102が含まれない場合(ステップS204でNO)、次の時間帯における所定の時刻が到来するまで待機する(ステップS201)。
一方、処理部22は、当該時間帯情報の示す次の時間帯における送信パターンに新たに通信信号の送信を禁止すべき親装置102が含まれず(ステップS202でNO)、当該時間帯情報の示す次の時間帯における送信パターンに新たに通信信号の送信を許可すべき親装置102が含まれる場合(ステップS204でYES)、通信開始指示を通信部21およびインターネット10経由で当該親装置102へ送信し(ステップS205)、次の時間帯における所定の時刻が到来するまで待機する(ステップS201)。
また、処理部22は、当該時間帯情報の示す次の時間帯における送信パターンに新たに通信信号の送信を禁止すべき親装置102が含まれず(ステップS202でNO)、かつ当該時間帯情報の示す次の時間帯における送信パターンに新たに通信信号の送信を許可すべき親装置102が含まれない場合(ステップS204でNO)、次の時間帯における所定の時刻が到来するまで待機する(ステップS201)。
なお、本発明の実施の形態に係る電力線通信システムでは、管理装置111における処理部22は、電力線161を介した子装置101から親装置102への通信信号の送信を各グループ、すなわち電力線通信システム301におけるすべてのPAネットワークにおいて許可する構成であるとしたが、これに限定するものではない。処理部22は、電力線161を介した子装置101から親装置102への通信信号の送信をグループごとに許可する構成であってもよい。
また、本発明の実施の形態に係る電力線通信システムでは、管理装置111における処理部22は、子装置101から親装置102への通信信号の送信を行うべき期間において、親装置102から子装置101への通信信号の送信を許可する構成であるとしたが、これに限定するものではない。処理部22は、子装置101から親装置102への通信信号の送信を行うべき期間において、親装置102から子装置101への通信信号の送信を禁止する構成であってもよいし、子装置101から親装置102への通信信号を送信しない期間において、親装置102から子装置101への通信信号の送信を許可する構成であってもよい。
また、本発明の実施の形態に係る電力線通信システムでは、管理装置111は、時間帯情報を記憶部23に保存している構成であるとしたが、これに限定するものではない。管理装置111は、時間帯情報を保持せず、たとえば、管理者等の操作に従って通信信号の送信許可をグループごとに設定する構成であってもよい。
ところで、電力線通信を用いて提供されるサービスは、電力情報の収集に限らないため、複数のサービスを安定して提供する技術が望まれる。
そこで、本発明の実施の形態に係る電力線通信システムでは、複数の親装置102および複数の子装置101は、電力線161およびトランス104を介して電力系統171に接続される。複数の親装置102および複数の子装置101は、親装置102、および親装置102と通信する1または複数の子装置101を含む複数のグループに分けられる。親装置102は、同じグループに属する子装置101から情報を受信してサーバ103へ送信し、サーバ103から情報を受信して同じグループに属する子装置101へ送信する。電力線を介して伝送される通信信号の周波数帯域の少なくとも一部が各グループ間において重複する。そして、本発明の実施の形態に係る電力線通信システムにおける管理装置では、通信部21は、親装置102と通信する。処理部22は、通信部21を介して、電力線161を介した通信信号の送信許可をグループごとに設定可能である。
このような構成により、親装置102および子装置101の複数のグループがトランス104の配下に設けられるシステムにおいて、グループの提供するサービスに応じて通信許可を割り当てることができるため、通信信号の衝突による通信損失の発生を抑制することができる。
したがって、本発明の実施の形態に係る管理装置では、電力線を用いた種々の通信サービスをより安定して提供可能な優れた通信システムを構築することができる。
また、本発明の実施の形態に係る管理装置では、処理部22は、電力線161を介した子装置101から親装置102への通信信号の送信を各グループにおいて許可するとともに、電力線161を介した親装置102から子装置101への通信信号の送信許可をグループごとに設定する。
このような構成により、たとえば、データ量の大きい更新プログラム等が伝送帯域を占有しないように親装置102から子装置101への通信信号の送信を制限する一方で、比較的データ量の小さい子装置101から親装置102への通信信号の送信を許可することができる。これにより、サービスの提供に必要な子装置101からの情報の収集を継続することができるため、種々の通信サービスをより安定して提供することができる。
また、本発明の実施の形態に係る管理装置では、処理部22は、電力線161を介した子装置101から親装置102への通信信号の送信を行うべき期間において、子装置101の属するグループにおける電力線161を介した親装置102から子装置101への通信信号の送信を選択的に許可する。
このような構成により、たとえば、あるグループにおける子装置101から親装置102への通信信号に対して、親装置102が応答信号を子装置101へ送信する必要がある場合に、他のグループにおける親装置102から子装置101への通信信号の送信を禁止して、各グループの親装置102からの通信信号同士の衝突を防ぐことができるため、当該応答信号をより確実に子装置101へ伝送させることが可能になる。これにより、たとえば子装置101の再送信動作が抑制され、電力線通信システム301における通信をより円滑に行うことができる。
また、本発明の実施の形態に係る管理装置では、記憶部23は、時間帯と通信信号の送信を許可すべき1または複数のグループとの対応関係を示す時間帯情報を記憶する。
このような構成により、管理装置111が、各時間帯に対応する1または複数のグループについて、通信信号の送信許可を設定する処理を、より簡単に行うことができる。
また、本発明の実施の形態に係る電力線通信システムでは、複数の親装置102および複数の子装置101は、電力線161およびトランス104を介して電力系統171に接続される。複数の親装置102および複数の子装置101は、親装置102、および親装置と通信する1または複数の子装置101を含む複数のグループに分けられる。親装置102は、同じグループに属する子装置101から情報を受信してサーバ103へ送信し、サーバ103から情報を受信して子装置101へ送信する。電力線161において伝送される通信信号の周波数帯域の少なくとも一部は、各グループ間において重複する。管理装置111は、電力線161を介した通信信号の送信許可をグループごとに設定可能である。
このような構成により、親装置102および子装置101の複数のグループがトランス104の配下に設けられるシステムにおいて、グループの提供するサービスに応じて通信許可を割り当てることができるため、通信信号の衝突による通信損失の発生を抑制することができる。
したがって、本発明の実施の形態に係る電力線通信システムでは、電力線を用いた種々の通信サービスをより安定して提供可能な優れた通信システムを構築することができる。
また、本発明の実施の形態に係る管理装置における通信制御方法では、まず、電力線161を介した通信信号の送信許可を、第1の時間帯に対応する1または複数のグループに与える。次に、電力線161を介した通信信号の送信許可を、第2の時間帯に対応する1または複数のグループに与える。
このような構成により、親装置102および子装置101の複数のグループがトランス104の配下に設けられるシステムにおいて、グループの提供するサービスに応じて通信許可を割り当てることができるため、通信信号の衝突による通信損失の発生を抑制することができる。
したがって、本発明の実施の形態に係る管理装置における通信制御方法では、電力線を用いた種々の通信サービスをより安定して提供可能な優れた通信システムを構築することができる。
また、本発明の実施の形態に係る電力線通信システムにおける通信制御方法では、まず、管理装置111が、電力線161を介した通信信号の送信許可をグループごとに設定する。次に、送信許可を設定されたグループに属する親装置102が、通信信号を自己のグループに属する子装置101へ送信する。
このような構成により、親装置102および子装置101の複数のグループがトランス104の配下に設けられるシステムにおいて、グループの提供するサービスに応じて通信許可を割り当てることができるため、通信信号の衝突による通信損失の発生を抑制することができる。
したがって、本発明の実施の形態に係る電力線通信システムにおける通信制御方法では、電力線を用いた種々の通信サービスをより安定して提供可能な優れた通信システムを構築することができる。
上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
以上の説明は、以下に付記する特徴を含む。
[付記1]
複数の子装置と、前記子装置と電力線を介して通信可能な複数の親装置とを備える電力線通信システムにおける管理装置であって、
前記複数の親装置および前記複数の子装置は、前記電力線およびトランスを介して電力系統に接続され、
前記複数の親装置および前記複数の子装置は、前記親装置、および前記親装置と通信する1または複数の前記子装置を含む複数のグループに分けられ、
前記親装置は、同じ前記グループに属する前記子装置から情報を受信して上位装置へ送信し、前記上位装置から情報を受信して同じ前記グループに属する前記子装置へ送信し、
前記電力線を介して伝送される通信信号の周波数帯域の少なくとも一部が各前記グループ間において重複し、
前記親装置と通信する通信部と、
処理部とを備え、
前記処理部は、前記通信部を介して、前記電力線を介した前記通信信号の送信許可を前記グループごとに設定可能であり、
前記管理装置は、前記電力線と異なる伝送路を用いて前記親装置と通信し、
前記親装置は、前記電力線と異なる伝送路を用いて前記上位装置と通信する、管理装置。
[付記1]
複数の子装置と、前記子装置と電力線を介して通信可能な複数の親装置とを備える電力線通信システムにおける管理装置であって、
前記複数の親装置および前記複数の子装置は、前記電力線およびトランスを介して電力系統に接続され、
前記複数の親装置および前記複数の子装置は、前記親装置、および前記親装置と通信する1または複数の前記子装置を含む複数のグループに分けられ、
前記親装置は、同じ前記グループに属する前記子装置から情報を受信して上位装置へ送信し、前記上位装置から情報を受信して同じ前記グループに属する前記子装置へ送信し、
前記電力線を介して伝送される通信信号の周波数帯域の少なくとも一部が各前記グループ間において重複し、
前記親装置と通信する通信部と、
処理部とを備え、
前記処理部は、前記通信部を介して、前記電力線を介した前記通信信号の送信許可を前記グループごとに設定可能であり、
前記管理装置は、前記電力線と異なる伝送路を用いて前記親装置と通信し、
前記親装置は、前記電力線と異なる伝送路を用いて前記上位装置と通信する、管理装置。
[付記2]
複数の子装置と、
前記子装置と電力線を介して通信可能な複数の親装置と、
管理装置とを備え、
前記複数の親装置および前記複数の子装置は、前記電力線およびトランスを介して電力系統に接続され、
前記複数の親装置および前記複数の子装置は、前記親装置、および前記親装置と通信する1または複数の前記子装置を含む複数のグループに分けられ、
前記親装置は、同じ前記グループに属する前記子装置から情報を受信して上位装置へ送信し、前記上位装置から情報を受信して前記子装置へ送信し、
前記電力線において伝送される通信信号の周波数帯域の少なくとも一部が各前記グループ間において重複し、
前記管理装置は、前記電力線を介した前記通信信号の送信許可を前記グループごとに設定可能であり、
前記管理装置は、前記電力線と異なる伝送路を用いて前記親装置と通信し、
前記親装置は、前記電力線と異なる伝送路を用いて前記上位装置と通信する、電力線通信システム。
複数の子装置と、
前記子装置と電力線を介して通信可能な複数の親装置と、
管理装置とを備え、
前記複数の親装置および前記複数の子装置は、前記電力線およびトランスを介して電力系統に接続され、
前記複数の親装置および前記複数の子装置は、前記親装置、および前記親装置と通信する1または複数の前記子装置を含む複数のグループに分けられ、
前記親装置は、同じ前記グループに属する前記子装置から情報を受信して上位装置へ送信し、前記上位装置から情報を受信して前記子装置へ送信し、
前記電力線において伝送される通信信号の周波数帯域の少なくとも一部が各前記グループ間において重複し、
前記管理装置は、前記電力線を介した前記通信信号の送信許可を前記グループごとに設定可能であり、
前記管理装置は、前記電力線と異なる伝送路を用いて前記親装置と通信し、
前記親装置は、前記電力線と異なる伝送路を用いて前記上位装置と通信する、電力線通信システム。
10 インターネット
21 通信部
31 上位通信部
22,32 処理部
23,33 記憶部
34 電力線通信部
71 MACフレーム
101 子装置
102 親装置
103 サーバ
104 トランス
111 管理装置
151 集合住宅
161 電力線
171 電力系統
301 電力線通信システム
21 通信部
31 上位通信部
22,32 処理部
23,33 記憶部
34 電力線通信部
71 MACフレーム
101 子装置
102 親装置
103 サーバ
104 トランス
111 管理装置
151 集合住宅
161 電力線
171 電力系統
301 電力線通信システム
Claims (7)
- 複数の子装置と、前記子装置と電力線を介して通信可能な複数の親装置とを備える電力線通信システムにおける管理装置であって、
前記複数の親装置および前記複数の子装置は、前記電力線およびトランスを介して電力系統に接続され、
前記複数の親装置および前記複数の子装置は、前記親装置、および前記親装置と通信する1または複数の前記子装置を含む複数のグループに分けられ、
前記親装置は、同じ前記グループに属する前記子装置から情報を受信して上位装置へ送信し、前記上位装置から情報を受信して同じ前記グループに属する前記子装置へ送信し、
前記電力線を介して伝送される通信信号の周波数帯域の少なくとも一部が各前記グループ間において重複し、
前記親装置と通信する通信部と、
処理部とを備え、
前記処理部は、前記通信部を介して、前記電力線を介した前記通信信号の送信許可を前記グループごとに設定可能である、管理装置。 - 前記処理部は、前記電力線を介した前記子装置から前記親装置への前記通信信号の送信を前記各グループにおいて許可するとともに、前記電力線を介した前記親装置から前記子装置への前記通信信号の送信許可を前記グループごとに設定する、請求項1に記載の管理装置。
- 前記処理部は、前記電力線を介した前記子装置から前記親装置への前記通信信号の送信を行うべき期間において、前記子装置の属する前記グループにおける前記電力線を介した前記親装置から前記子装置への前記通信信号の送信を選択的に許可する、請求項2に記載の管理装置。
- 前記管理装置は、さらに、
時間帯と前記通信信号の送信を許可すべき1または複数の前記グループとの対応関係を示す時間帯情報を記憶する記憶部を備える、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の管理装置。 - 複数の子装置と、
前記子装置と電力線を介して通信可能な複数の親装置と、
管理装置とを備え、
前記複数の親装置および前記複数の子装置は、前記電力線およびトランスを介して電力系統に接続され、
前記複数の親装置および前記複数の子装置は、前記親装置、および前記親装置と通信する1または複数の前記子装置を含む複数のグループに分けられ、
前記親装置は、同じ前記グループに属する前記子装置から情報を受信して上位装置へ送信し、前記上位装置から情報を受信して前記子装置へ送信し、
前記電力線において伝送される通信信号の周波数帯域の少なくとも一部が各前記グループ間において重複し、
前記管理装置は、前記電力線を介した前記通信信号の送信許可を前記グループごとに設定可能である、電力線通信システム。 - 複数の子装置と、前記子装置と電力線を介して通信可能な複数の親装置とを備える電力線通信システムにおいて用いられる管理装置における通信制御方法であって、
前記複数の親装置および前記複数の子装置は、前記電力線およびトランスを介して電力系統に接続され、
前記複数の親装置および前記複数の子装置は、前記親装置、および前記親装置と通信する1または複数の前記子装置を含む複数のグループに分けられ、
前記親装置は、同じ前記グループに属する前記子装置から情報を受信して上位装置へ送信し、前記上位装置から情報を受信して同じ前記グループに属する前記子装置へ送信し、
前記電力線を介して伝送される通信信号の周波数帯域の少なくとも一部が各前記グループ間において重複し、
前記電力線を介した前記通信信号の送信許可を、第1の時間帯に対応する1または複数の前記グループに与えるステップと、
前記電力線を介した前記通信信号の送信許可を、第2の時間帯に対応する1または複数の前記グループに与えるステップとを含む、通信制御方法。 - 複数の子装置と、前記子装置と電力線を介して通信可能な複数の親装置と、管理装置とを備える電力線通信システムにおける通信制御方法であって、
前記複数の親装置および前記複数の子装置は、前記電力線およびトランスを介して電力系統に接続され、
前記複数の親装置および前記複数の子装置は、前記親装置、および前記親装置と通信する1または複数の前記子装置を含む複数のグループに分けられ、
前記親装置は、同じ前記グループに属する前記子装置から情報を受信して上位装置へ送信し、前記上位装置から情報を受信して前記子装置へ送信し、
前記電力線において伝送される通信信号の周波数帯域の少なくとも一部が各前記グループ間において重複し、
前記管理装置が、前記電力線を介した前記通信信号の送信許可を前記グループごとに設定するステップと、
前記送信許可を設定された前記グループに属する前記親装置が、前記通信信号を自己の前記グループに属する前記子装置へ送信するステップとを含む、通信制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018179130A JP2020053763A (ja) | 2018-09-25 | 2018-09-25 | 管理装置、電力線通信システムおよび通信制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018179130A JP2020053763A (ja) | 2018-09-25 | 2018-09-25 | 管理装置、電力線通信システムおよび通信制御方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020053763A true JP2020053763A (ja) | 2020-04-02 |
Family
ID=69997754
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018179130A Pending JP2020053763A (ja) | 2018-09-25 | 2018-09-25 | 管理装置、電力線通信システムおよび通信制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2020053763A (ja) |
-
2018
- 2018-09-25 JP JP2018179130A patent/JP2020053763A/ja active Pending
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