JP2020145532A - 無線通信システム、無線端末、及び無線通信方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】無線端末の電池交換コストを削減する。【解決手段】無線制御装置は、各無線端末の電池情報に基づいて、電池駆動残時間が短い第1の無線端末を選定し、第1の無線端末を選定した場合、電池駆動残時間が長い第2の無線端末を選定し、無線基地局、第1及び第2の無線端末に対し、第1の無線端末と無線基地局間の通信経路を、第2の無線端末を介して第1の無線端末と無線基地局間で通信する通信経路に変更し、第1及び第2の無線端末間を第2の通信機能により接続するよう指示する。第1の無線端末は、上りデータを、第2の通信機能を用いて、第2の無線端末に送信し、第2の無線端末は、その上りデータを、第1の通信機能を用いて、無線基地局へ送信する。第2の無線端末は、第1の無線端末へ送信する下りデータを、無線基地局から、第1の通信機能を用いて受信し、その下りデータを、第2の通信機能を用いて、第1の無線端末に送信する。【選択図】図9
Description
本発明は、無線通信システムに関し、例えば、電池で駆動される複数の無線端末を含む無線通信システムに好適に利用できるものである。
近年、LPWA(Low Power Wide Area)通信方式が急速に普及している。LPWA通信方式は、低ビットレートでかつ通信距離が長いことを特徴としているが、通信時間が長くなる為、無線端末の消費電力は大きくなる。そのため、電池駆動の無線端末が、LPWA通信方式を用いるネットワークで通信を行うと、電池消費が多くなるため、電池で駆動可能な残り時間を示す電池駆動残時間が短くなってしまう。
特許文献1は、消費電力が小さいLow Powerネットワークと、消費電力が大きいHigh Powerネットワークと、が存在する環境下における、電池駆動の無線端末の通信方法を開示している。
詳細には、特許文献1に記載の技術においては、Low Powerネットワーク内で通信している無線端末のいずれかが、Low PowerネットワークとHigh Powerネットワークとをブリッジするブリッジ端末となって、High Powerネットワークと通信を行う。
従って、Low Powerネットワーク内で通信している無線端末のうちHigh Powerネットワークと直接通信するのはブリッジ端末のみとなる。そのため、システム全体として、無線端末の電池消費が少なくなるため、無線端末の電池駆動残時間を長くすることが可能となる。
ところで、特許文献1に記載の技術は、各無線端末が自律的にブリッジ端末になるか否かを判断するが、その判断のための明確なアルゴリズムが特許文献1には記載されていない。そのため、特定の無線端末が、ブリッジ端末を継続する可能性もある。そうすると、ブリッジ端末を継続する無線端末は、他の無線端末と比較して、電池消費が多くなるため、電池駆動残時間が短くなり、電池交換時期が早まる。その結果、システム内の無線端末間で電池交換時期にばらつきが発生することとなり、システム全体として無線端末の電池交換コストが高くなってしまう。
近年、LPWA通信方式を用いるネットワークは、通信距離の向上に伴い、端末の設置場所は広範囲に広がっており、無線端末の電池交換のメンテナンス作業頻度が増えることに伴う、無線端末の電池交換コストの削減が重要な課題となる。
その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
一実施の形態によれば、無線通信システムは、無線基地局と、無線基地局と第1の通信機能を用いて通信すると共に、第1の通信機能よりも消費電力が小さい第2の通信機能を用いて相互に通信し、かつ、電池で駆動される複数の無線端末と、無線制御装置と、を備える。無線制御装置は、複数の無線端末の各々の電池情報に基づいて、電池駆動残時間が短い無線端末がある場合、その無線端末を第1の無線端末として選定し、第1の無線端末を選定した場合、電池駆動残時間が長い無線端末を第2の無線端末として選定する。そして、無線制御装置は、無線基地局、第1及び第2の無線端末に対し、第1の無線端末と無線基地局間の通信経路を、第2の無線端末を介して第1の無線端末と無線基地局間で通信する通信経路に変更し、第1の無線端末と第2の無線端末間を第2の通信機能により接続するよう指示する。この指示を受けた後は、第1の無線端末は、第1の無線端末から無線基地局へ送信される、電池情報及び通信データの少なくとも1つを含む上りデータを、第2の通信機能を用いて、第2の無線端末に送信し、第2の無線端末は、その上りデータを、第1の通信機能を用いて、無線基地局へ送信する。また、第2の無線端末は、無線基地局から第1の無線端末へ送信される、通信データを含む下りデータを、第1の通信機能を用いて、無線基地局から受信し、その下りデータを、第2の通信機能を用いて、第1の無線端末に送信する。
前記一実施の形態によれば、上述した課題の解決に貢献することができる。
説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略、及び簡略化がなされている。また、様々な処理を行う機能ブロックとして図面に記載される各要素は、ハードウェア的には、CPU(Central Processing Unit)、メモリ、その他の回路で構成することができ、ソフトウェア的には、メモリにロードされたプログラムなどによって実現される。したがって、これらの機能ブロックがハードウェアのみ、ソフトウェアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは当業者には理解されるところであり、いずれかに限定されるものではない。なお、各図面において、同一の要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略されている。
また、上述したプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体(例えば、フレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ)、光磁気記録媒体(例えば、光磁気ディスク)、CD−ROM(Compact Disc Read Only Memory)、CD−R(CD Recordable)、CD−R/W(CD ReWritable)、半導体メモリ(例えば、マスクROM、PROM(Programmable ROM)、EPROM(Erasable PROM)、フラッシュROM、RAM(Random Access Memory))を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバなどの有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
<実施の形態1>
図1に、本実施の形態1に係る無線通信システムの構成例を示す。
図1に示されるように、本実施の形態1に係る無線通信システムは、複数台の無線端末101〜10L(Lは2以上の自然数。以下、無線端末101〜10Lを特定しない場合は無線端末10と称す)と、無線基地局20と、無線制御装置30と、を備えている。なお、図1は、L=7の場合の例である。また、図1は、無線制御装置30の配下に1台の無線基地局20のみを配置しているが、これには限定されず、無線制御装置30の配下には2台以上の無線基地局20を配置しても良い。
図1に、本実施の形態1に係る無線通信システムの構成例を示す。
図1に示されるように、本実施の形態1に係る無線通信システムは、複数台の無線端末101〜10L(Lは2以上の自然数。以下、無線端末101〜10Lを特定しない場合は無線端末10と称す)と、無線基地局20と、無線制御装置30と、を備えている。なお、図1は、L=7の場合の例である。また、図1は、無線制御装置30の配下に1台の無線基地局20のみを配置しているが、これには限定されず、無線制御装置30の配下には2台以上の無線基地局20を配置しても良い。
無線端末10は、電池11(図2参照)で駆動される端末である。無線端末10は、無線基地局20に対し、センサデータなどの通信データを送信する端末であり、例えば、IoT(Internet of Things)デバイスなどである。
無線基地局20は、複数台の無線端末10と接続され、複数台の無線端末10を管理する。無線基地局20と複数台の無線端末10とで広域無線ネットワークを構成している。
無線制御装置30は、無線基地局20と接続され、複数台の無線端末10と無線基地局20間の通信の通信レート、通信頻度、通信間隔、通知内容などを制御する。
無線制御装置30は、無線基地局20と接続され、複数台の無線端末10と無線基地局20間の通信の通信レート、通信頻度、通信間隔、通知内容などを制御する。
図2に、本実施の形態1に係る無線端末10の構成例を示す。
図2に示されるように、本実施の形態1に係る無線端末10は、無線通信部15と、電池残量測定部16と、端末制御部17と、を備えている。また、無線通信部15は、広域無線通信部13(第1の無線通信部)及び近距離無線通信部14(第2の無線通信部)を備えている。また、本実施の形態1に係る無線端末10は、電池11で駆動され、センサ12と接続されている。
図2に示されるように、本実施の形態1に係る無線端末10は、無線通信部15と、電池残量測定部16と、端末制御部17と、を備えている。また、無線通信部15は、広域無線通信部13(第1の無線通信部)及び近距離無線通信部14(第2の無線通信部)を備えている。また、本実施の形態1に係る無線端末10は、電池11で駆動され、センサ12と接続されている。
広域無線通信部13は、広域無線ネットワーク上で、無線基地局20との間で広域無線通信(第1の通信機能を用いた通信)を行う。広域無線通信は、例えば、LoRa WAN(Wide Area Network)などの広域無線ネットワーク上で行う無線通信であり、通信距離が長いが通信レートが低く、通信時間が長くなる為、消費電力が大きくなるという特徴がある。
近距離無線通信部14は、無線基地局20よりも近距離に存在する他の無線端末10との間で近距離無線通信(第2の通信機能を用いた通信)を行う。近距離無線通信は、広域無線通信と比較して、通信距離は短いが、通信レートが高いという特徴がある。また、近距離無線通信は、データ量が同じであれば、広域無線通信よりも消費電力が小さいという特徴がある。また、近距離無線通信は、通信距離が近距離であるため、同じ通信レートであっても、送信電力を低くできるという特徴がある。
図3に、LPWA通信方式の一例としてLoRa(Long Range)変調方式を用いた広域無線通信及び(G)FSK(Gaussian Frequency-Shift Keying)変調方式を用いた近距離無線通信の諸元例を示す。
電池11は、無線端末10の駆動に使用される。電池11は、例えば、乾電池やボタン電池などである。
電池残量測定部16は、電池11の残量を測定する。
電池残量測定部16は、電池11の残量を測定する。
センサ12は、無線基地局20を介して無線制御装置30に送信する通信データ(例えば、センサデータ)を取得する。センサ12が取得する通信データは、例えば、ガスメータのデータ、電力メータのデータ、天候のデータ、降水量や降雪量のデータなどである。なお、センサ12は、無線端末10に搭載されていても良い。
端末制御部17は、無線端末10内の各機能を実行するために全ての機能を統括する。なお、以下で説明する無線端末10の動作は、特に説明がない限り、端末制御部17が無線端末10内の構成要素を制御して行うものとする。
以下、本実施の形態1において、電池駆動残時間が短い無線端末10の無線接続を変更する手順のフローについて説明する。ここでは、まず、ブリッジ端末Mが選定されてない状態で行われるフローについて、図4を参照して説明する。
図4に示されるように、複数台の無線端末10の各々は、定期的に、広域無線通信部13を使用して、無線基地局20を介して無線制御装置30に対し、電池11の残量を示す電池情報を通知する(図4のステップS101。図5)。
なお、ここでは、電池情報の通知を定期的に行うこととしているが、電池情報の通知は、定期的でなくても良く、不定期であっても良い。例えば、無線制御装置30から各無線端末10への要求に応答して、各無線端末10が電池情報を無線制御装置30に通知しても良い。又は、電池11の電池残量(例えば、電池残量が少なくなった場合など)に応じて、各無線端末10が自発的に電池情報を無線制御装置30に通知しても良い。
続いて、無線制御装置30は、複数台の無線端末10の各々の電池情報に基づいて、複数台の無線端末10の各々の電池駆動残時間を計算し、複数台の無線端末10の各々の電池駆動残時間を監視する(図4のステップS102)。
なお、電池駆動残時間の計算においては、例えば、単純に、電池11の電池残量が少なくなるに従って、電池駆動残時間が短くなるように計算しても良い。又は、後述のように、将来的な電池駆動残時間の予測値を計算しても良い。
なお、電池駆動残時間の計算においては、例えば、単純に、電池11の電池残量が少なくなるに従って、電池駆動残時間が短くなるように計算しても良い。又は、後述のように、将来的な電池駆動残時間の予測値を計算しても良い。
続いて、無線制御装置30は、電池駆動残時間が短い無線端末10である低電池残量端末N(第1の無線端末)の有無を判定する(図4のステップS103)。
なお、低電池残量端末Nの有無の判定においては、例えば、電池駆動残時間が第1閾値時間以下の無線端末10が存在すれば、低電池残量端末Nがあると判定しても良い。又は、電池駆動残時間が複数台の無線端末10の電池駆動残時間の平均時間よりも第2閾値時間以上短い無線端末10が存在すれば、低電池残量端末Nがあると判定しても良い。
なお、低電池残量端末Nの有無の判定においては、例えば、電池駆動残時間が第1閾値時間以下の無線端末10が存在すれば、低電池残量端末Nがあると判定しても良い。又は、電池駆動残時間が複数台の無線端末10の電池駆動残時間の平均時間よりも第2閾値時間以上短い無線端末10が存在すれば、低電池残量端末Nがあると判定しても良い。
無線制御装置30は、低電池残量端末Nとなる無線端末10が存在しない場合(図4のステップS104のNo)、図4のステップS101に戻って、複数台の無線端末10の各々が電池情報を通知する次の定期的なタイミングになるまで待機する。
一方、無線制御装置30は、低電池残量端末Nとなる無線端末10が存在する場合(図4のステップS104のYes)、その無線端末10を低電池残量端末Nとして選定する(図4のステップS105。図6)。なお、図6においては、無線端末103が低電池残量端末Nとして選定されている。
続いて、無線制御装置30は、図4のステップS105で低電池残量端末Nとして選定された無線端末10の通信をブリッジするブリッジ端末M(第2の無線端末)を選定する(図4のステップS106。図7)。ここでは、無線制御装置30は、図4のステップS105で低電池残量端末Nとして選定された無線端末10と近距離無線接続が可能な無線端末10の中から、電池駆動残時間が長い無線端末10をブリッジ端末Mとして選定する。なお、図7においては、無線端末102がブリッジ端末Mとして選定されている。
なお、ブリッジ端末Mの選定においては、例えば、図4のステップS105で低電池残量端末Nとして選定された無線端末10と近距離無線接続が可能な無線端末10の中から、電池駆動残時間が第3閾値時間以上の無線端末10を、ブリッジ端末Mとして選定しても良い。又は、図4のステップS105で低電池残量端末Nとして選定された無線端末10と近距離無線接続が可能な無線端末10の中から、電池駆動残時間が複数台の無線端末10の電池駆動残時間の平均時間よりも第4閾値時間以上長い無線端末10を、ブリッジ端末Mとして選定しても良い。なお、無線制御装置30は、後述のように、複数台の無線端末10毎に、その無線端末10と近距離無線接続が可能な無線端末10を把握しているものとする。
続いて、無線制御装置30は、無線基地局20、低電池残量端末N及びブリッジ端末Mに対し、低電池残量端末Nと無線基地局20間の通信経路を、ブリッジ端末Mを介して低電池残量端末Nと無線基地局20間で通信する通信経路に変更し、低電池残量端末Nとブリッジ端末M間を近距離無線接続するように指示する(図4のステップS107。図8)。
このとき、無線制御装置30は、上述の指示と共に、通信タイミング及び通信レートを通知しても良い。この場合、通信レートは、低電池残量端末N及びブリッジ端末M間で通信可能な最大レートを通知しても良い。また、低電池残量端末N及びブリッジ端末Mは、通信状態によっては、最大レートよりも小さいレートで通信を行っても良い。
以降、図9に示されるように、低電池残量端末Nは、低電池残量端末Nから無線基地局20へ送信される上りデータ(通信データ及び電池情報の少なくとも1つを含む)を、近距離無線通信部14を使用して、ブリッジ端末Mに対して送信し、ブリッジ端末Mは、広域無線通信部13を使用して、その上りデータを、無線基地局20に対して送信する。
また、無線基地局20から低電池残量端末Nへ送信される下りデータ(通信データを含む)についても、同様の通信経路で送信が行われる。すなわち、図10に示されるように、ブリッジ端末Mは、その下りデータを、広域無線通信部13を使用して、無線基地局20から受信し、また、近距離無線通信部14を使用して、その下りデータを低電池残量端末Nに対して送信する。
なお、ブリッジ端末Mは、ブリッジ端末Mのデータ(上りデータ及び下りデータを含む)及び低電池残量端末Nのデータ(上りデータ及び下りデータを含む)を、無線基地局20との間で同時に通信しても良いし、ブリッジ端末Mのデータと低電池残量端末Nのデータとを別個に通信しても良い。前者の同時の通信と後者の別個の通信とを対比すると、通信リソースを低減するという観点では、前者の同時の通信の方が有利である。
その後、無線制御装置30は、図4のステップS101に戻って、複数台の無線端末10の各々が電池情報を通知する次の定期的なタイミングになるまで待機する。
続いて、本実施の形態1において、電池駆動残時間が短い無線端末10の無線接続を変更する手順のフローとして、ブリッジ端末Mが既に選定されている状態で行われるフローについて、図11を参照して説明する。
図11に示されるように、複数台の無線端末10の各々は、定期的に、無線基地局20を介して無線制御装置30に対し、電池情報を通知する。このとき、ブリッジ端末Mが既に選定されている。そのため、低電池残量端末Nは、近距離無線通信部14を使用して、ブリッジ端末Mに対し、電池情報を送信する。また、ブリッジ端末Mは、広域無線通信部13を使用して、無線基地局20を介して無線制御装置30に対し、低電池残量端末N及びブリッジ端末Mの電池情報を通知する。このとき、低電池残量端末N及びブリッジ端末Mに無線制御装置30に送信する通信データがある場合、その通信データは、電池情報と同時に無線制御装置30に送信しても良いし、電池情報の送信とは別に、無線制御装置30に送信しても良い。また、低電池残量端末N及びブリッジ端末M以外の無線端末10は、ステップS101と同様に、広域無線通信部13を使用して、無線基地局20を介して無線制御装置30に対し、電池情報を通知する(図11のステップS201。図9)。
続いて、無線制御装置30は、複数台の無線端末10の各々の電池情報に基づいて、複数台の無線端末10の各々の電池駆動残時間を計算し、複数台の無線端末10の各々の電池駆動残時間を監視する(図11のステップS202)。なお、図11のステップS202の電池駆動残時間の計算方法は、図4のステップS102と同様で良い。
続いて、無線制御装置30は、低電池残量端末Nの有無を判定し(図11のステップS203)、低電池残量端末Nとなる無線端末10が存在しない場合(図11のステップS204のNo)、図11のステップS201に戻って、複数台の無線端末10の各々が電池情報を通知する次の定期的なタイミングになるまで待機する。なお、図11のステップS203の低電池残量端末Nの有無の判定方法は、図4のステップS103と同様で良い。
一方、無線制御装置30は、低電池残量端末Nとなる無線端末10が存在する場合(図11のステップS204のYes)、その無線端末10を低電池残量端末Nとして選定する(図11のステップS205)。
続いて、無線制御装置30は、図11のステップS205で低電池残量端末Nとして選定された無線端末10が、それまでブリッジ端末Mであったか否かを判定する(図11のステップS206)。
図11のステップS205で低電池残量端末Nとして選定された無線端末10が、それまでブリッジ端末Mであった(以下、この無線端末10を低電池残量ブリッジ端末NMと称す)場合(図11のステップS206のYes)、続いて、無線制御装置30は、図11のステップS205で低電池残量端末Nとして選定された低電池残量ブリッジ端末NMの通信をブリッジするブリッジ端末Mを選定する(図11のステップS207)。また、図11のステップS205で低電池残量端末Nとして選定された低電池残量ブリッジ端末NMは、それまでブリッジ端末Mであったため、その低電池残量ブリッジ端末NMがブリッジ端末Mとして既にブリッジしていた別の低電池残量端末Nも存在する。そのため、無線制御装置30は、図11のステップS205で低電池残量端末Nとして選定された低電池残量ブリッジ端末NMが既にブリッジしていた別の低電池残量端末Nの通信をブリッジするブリッジ端末Mも選定する(図11のステップS208)。なお、図11のステップS207,S208のブリッジ端末Mの選定方法は、図4のステップS106と同様で良い。また、図11のステップS207,S208で選定されたブリッジ端末Mは、同じ無線端末10であっても良いし、異なる無線端末10であっても良い。例えば、図6〜図10ではブリッジ端末Mであった無線端末102が、低電池残量ブリッジ端末NMとなった例を図12に示す。図12においては、図11のステップS207において、例えば、低電池残量ブリッジ端末NM(無線端末102)の通信をブリッジするブリッジ端末Mとして、無線端末101が選定されている。また、図12においては、図11のステップS208において、例えば、低電池残量ブリッジ端末NM(無線端末102)が既にブリッジしていた別の低電池残量端末N(無線端末103)の通信をブリッジするブリッジ端末Mとして、無線端末104が選定されている。ただし、図11のステップS207,S208では、ブリッジ端末Mとして、同じ無線端末101が選定されても良いし、同じ無線端末104が選定されても良い。
一方、図11のステップS205で低電池残量端末Nとして選定された無線端末10が、それまでブリッジ端末Mでなかった場合(図11のステップS206のNo)、続いて、無線制御装置30は、図11のステップS205で低電池残量端末Nとして選定された無線端末10の通信をブリッジするブリッジ端末Mを選定する(図11のステップS209)。
続いて、無線制御装置30は、無線基地局20、低電池残量端末N(低電池残量ブリッジ端末NM)及びブリッジ端末Mに対し、低電池残量端末N(低電池残量ブリッジ端末NM)と無線基地局20間の通信経路を、ブリッジ端末Mを介して低電池残量端末N(低電池残量ブリッジ端末NM)と無線基地局20間で通信する通信経路に変更し、低電池残量端末N(低電池残量ブリッジ端末NM)とブリッジ端末M間を近距離無線接続するように指示する(図11のステップS210)。
その後、無線制御装置30は、図11のステップS201に戻って、複数台の無線端末10の各々が電池情報を通知する次の定期的なタイミングになるまで待機する。
なお、ここでは、低電池残量端末N及びブリッジ端末Mの選定は、電池情報を通知する定期的なタイミングで行われているが、これには限定されない。例えば、クライアント等から要求があった等のイベントをトリガとして、低電池残量端末N及びブリッジ端末Mを選定する等、不定期に選定しても良い。
以下、本実施の形態1において、無線制御装置30が、複数台の無線端末10毎に、その無線端末10と近距離無線接続が可能な無線端末10を把握する方法について説明する。この方法としては、例えば、以下の5つの方法A1〜A5が挙げられる。
・方法A1
複数台の無線端末10の各々が固定設置される端末である場合、無線制御装置30は、複数台の無線端末10を設置するときに、複数台の無線端末10の各々の設置位置に基づいて、複数台の無線端末10毎に、その無線端末10と近距離無線接続が可能な無線端末10を把握しておく。
複数台の無線端末10の各々が固定設置される端末である場合、無線制御装置30は、複数台の無線端末10を設置するときに、複数台の無線端末10の各々の設置位置に基づいて、複数台の無線端末10毎に、その無線端末10と近距離無線接続が可能な無線端末10を把握しておく。
・方法A2
複数台の無線端末10の各々が、GPS(Global Positioning System)などの位置情報把握システムを備え、位置情報を無線制御装置30に通知するようにする。無線制御装置30は、複数台の無線端末10の各々の位置に基づいて、複数台の無線端末10毎に、その無線端末10と近距離無線接続が可能な無線端末10を把握する。
複数台の無線端末10の各々が、GPS(Global Positioning System)などの位置情報把握システムを備え、位置情報を無線制御装置30に通知するようにする。無線制御装置30は、複数台の無線端末10の各々の位置に基づいて、複数台の無線端末10毎に、その無線端末10と近距離無線接続が可能な無線端末10を把握する。
・方法A3
複数台の無線端末10の各々が、他の無線端末10との間で近距離通信の通信状況を確認し、通信状況の確認結果を無線制御装置30に通知するようにする。無線制御装置30は、複数台の無線端末10の各々の近距離通信の通信状況の確認結果に基づいて、複数台の無線端末10毎に、その無線端末10と近距離無線接続が可能な無線端末10を把握する。
複数台の無線端末10の各々が、他の無線端末10との間で近距離通信の通信状況を確認し、通信状況の確認結果を無線制御装置30に通知するようにする。無線制御装置30は、複数台の無線端末10の各々の近距離通信の通信状況の確認結果に基づいて、複数台の無線端末10毎に、その無線端末10と近距離無線接続が可能な無線端末10を把握する。
・方法A4
複数台の無線端末10の各々が、3台以上の無線基地局20の電波をとらえることができる場合、3台以上の無線基地局20からそれぞれ電波を受信したときの受信電力を無線制御装置30に通知するようにする。無線制御装置30は、3点測量法を用いて、複数台の無線端末10の各々の位置を計算する。以降は、方法A2と同様である。
複数台の無線端末10の各々が、3台以上の無線基地局20の電波をとらえることができる場合、3台以上の無線基地局20からそれぞれ電波を受信したときの受信電力を無線制御装置30に通知するようにする。無線制御装置30は、3点測量法を用いて、複数台の無線端末10の各々の位置を計算する。以降は、方法A2と同様である。
・方法A5
上記の方法A1〜方法A4を組み合わせる。すなわち、無線制御装置30は、全ての無線端末10について、同じ方法で近距離無線接続が可能な無線端末10を把握する必要はない。例えば、無線制御装置30は、ある無線端末10については、方法A1で把握し、別の無線端末10については、方法A1以外の方法で把握しても良い。
上記の方法A1〜方法A4を組み合わせる。すなわち、無線制御装置30は、全ての無線端末10について、同じ方法で近距離無線接続が可能な無線端末10を把握する必要はない。例えば、無線制御装置30は、ある無線端末10については、方法A1で把握し、別の無線端末10については、方法A1以外の方法で把握しても良い。
以下、上記の方法A3について、図13〜図16を参照して説明する。なお、図13〜図16は、無線端末101〜104がすでに設置されている状況で、無線端末105が追加で設置される例を示している。
まず、図13に示されるように、無線制御装置30は、無線基地局20を介して無線端末101,105に対し、近距離無線接続が可能であるかを確認するよう指示する。
続いて、図14に示されるように、無線端末101,105間で、近距離無線通信部14を使用して、近距離無線通信の通信状況を確認する。
続いて、図15に示されるように、無線端末101,105は、広域無線通信部13を使用して、無線基地局20を介して無線制御装置30に対し、無線端末101,105間の近距離無線通信の通信状況の確認結果を報告する。
続いて、図14に示されるように、無線端末101,105間で、近距離無線通信部14を使用して、近距離無線通信の通信状況を確認する。
続いて、図15に示されるように、無線端末101,105は、広域無線通信部13を使用して、無線基地局20を介して無線制御装置30に対し、無線端末101,105間の近距離無線通信の通信状況の確認結果を報告する。
以降、図13〜図15を用いて説明した処理を、無線端末102〜104についても実行する。このようにして、図16に示されるように、無線制御装置30は、追加で設置された無線端末105が近距離無線接続可能な無線端末10の調査及び把握を行う。図16の例では、無線制御装置30は、無線端末105が近距離無線接続可能な無線端末10として、無線端末102,103を把握する。
なお、図13〜図16の例では、すでに設置されている無線端末101〜104毎に、無線端末105と近距離無線接続が可能か否かの確認を順次行っているが、これには限定されない。例えば、無線端末105が、近距離無線通信部14を使用して、所定の信号を一斉に送信し、無線端末101〜104が、無線端末105からの信号を受信できたか否かの受信結果を無線制御装置30に報告し、無線制御装置30が、無線端末101〜104の受信結果に基づいて、無線端末105と近距離無線接続が可能な無線端末10を把握しても良い。
また、図13〜図16の例では、追加で無線端末105が設置されたときに、無線端末105と近距離無線接続が可能な無線端末10を把握しているが、これには限定されない。例えば、最初に複数台の無線端末10からなる端末群を設置したときや、定期的なタイミングで、複数台の無線端末10毎に、近距離無線接続が可能な無線端末10の把握を実行しても良い。
上述のように本実施の形態1によれば、無線制御装置30は、複数台の無線端末10の各々の電池情報に基づいて、電池駆動残時間が短い無線端末10がある場合、その無線端末10を低電池残量端末Nとして選定し、低電池残量端末Nを選定した場合、電池駆動残時間が長い無線端末10をブリッジ端末Mとして選定する。そして、無線制御装置30は、無線基地局20、低電池残量端末N及びブリッジ端末Mに対し、低電池残量端末Nと無線基地局20間の通信経路を、ブリッジ端末Mを介して低電池残量端末Nと無線基地局20間で通信する通信経路に変更し、低電池残量端末N及びブリッジ端末M間を近距離無線接続するよう指示する。この指示を受けた後は、低電池残量端末Nは、無線基地局20に送信する上りデータを、近距離無線通信を用いて、ブリッジ端末Mに送信し、ブリッジ端末Mは、その上りデータを、広域無線通信を用いて、無線基地局20に送信する。また、ブリッジ端末Mは、低電池残量端末Nに送信する下りデータを、広域無線通信を用いて、無線基地局20から受信し、その下りデータを、近距離無線通信を用いて、低電池残量端末Nに送信する。
そのため、電池駆動残時間が短い低電池残量端末Nは、消費電力の小さい近距離無線通信を行うことで、電池消費が少なくなり、稼働時間を増やすことが可能となる。また、広域無線ネットワーク内で消費電力の小さい近距離無線通信を行うことで、システム全体として無線端末10の稼働時間を増やすことが可能となる。
また、電池駆動残時間が長いブリッジ端末Mは、低電池残量端末Nの代わりに、消費電力の大きい広域無線通信を行うことで、電池消費が多くなるが、その結果、ブリッジ端末Mの電池駆動残時間は、低電池残量端末Nの電池駆動残時間に近づくことになる。従って、複数台の無線端末10の電池駆動残時間の均一化が可能となるため、複数台の無線端末10の電池交換時期が揃い、無線端末10の電池交換コストを削減することが可能となる。
<実施の形態2>
本実施の形態2は、無線端末10の台数が多い、低電池残量端末Nとブリッジ端末M間の距離が離れているといった多様な広域無線ネットワークに適用される例である。
本実施の形態2は、無線端末10の台数が多い、低電池残量端末Nとブリッジ端末M間の距離が離れているといった多様な広域無線ネットワークに適用される例である。
図17に、本実施の形態2に係る無線通信システムの構成例を示す。
図17に示される例では、無線制御装置30は、2台の無線端末102,103を低電池残量端末Nとして選定し、2台の無線端末102,103のブリッジ端末Mとして無線端末101を選定している。ただし、無線端末101,103間の距離が遠いため、無線制御装置30は、無線端末101,103間の通信をリレーさせる無線端末(第3の無線端末)として、無線端末102を選定している。
図17に示される例では、無線制御装置30は、2台の無線端末102,103を低電池残量端末Nとして選定し、2台の無線端末102,103のブリッジ端末Mとして無線端末101を選定している。ただし、無線端末101,103間の距離が遠いため、無線制御装置30は、無線端末101,103間の通信をリレーさせる無線端末(第3の無線端末)として、無線端末102を選定している。
この場合、無線制御装置30は、無線接続の指示を、例えば、以下のように行う。すなわち、無線制御装置30は、無線基地局20、無線端末101,102に対し、無線端末102と無線基地局20間の通信経路を、無線端末101を介して無線端末102と無線基地局20間で通信する通信経路に変更し、無線端末101,102間を近距離無線接続するように指示する。また、無線制御装置30は、無線基地局20、無線端末101〜103に対し、無線端末103と無線基地局20間の通信経路を、無線端末101,102を介して無線端末103と無線基地局20間で通信する通信経路に変更し、無線端末101,102間及び無線端末102,103間を近距離無線接続するように指示する。
また、無線制御装置30は、4台の無線端末105〜108を低電池残量端末Nとして選定し、4台の無線端末105〜108のブリッジ端末Mとして無線端末104を選定している。ただし、無線端末104,106間及び無線端末104,107間の距離が遠いため、無線制御装置30は、無線端末104,106間の通信及び無線端末104,107間の通信をリレーさせる無線端末として、無線端末105を複数の低電池残量端末からの通信をリレーする低電池残量端末として選定している。この場合の無線制御装置30による無線接続の指示は、上述した指示と同様である。さらに、無線端末104は、複数の低電池残量端末からの通信をリレーするブリッジ端末として選定している。
また、無線制御装置30は、3台の無線端末1010〜1012を低電池残量端末Nとして選定し、3台の無線端末1010〜1012のブリッジ端末Mとして無線端末109を選定している。この場合の無線制御装置30による無線接続の指示は、上述した指示と同様である。
なお、図17の例では、通信をリレーする無線端末10は、低電池残量端末Nとしたが、これには限定されない。通信をリレーする無線端末10は、低電池残量端末N以外の無線端末10であっても良い。
上述のように本実施の形態2によれば、複数台の低電池残量端末Nに対して1台のブリッジ端末Mを選定したり、低電池残量端末Nとブリッジ端末M間の通信を別の無線端末10がリレーしたり、複数のブリッジ端末を選定したりする。
そのため、無線端末10の台数が多い、低電池残量端末Nとブリッジ端末M間の距離が離れているといった多様な広域無線ネットワークにおいても、無線端末10の稼働時間を増やすことや、複数台の無線端末10の電池駆動残時間を均一化し、無線端末10の電池交換コストを削減することが可能となる。
<実施の形態3>
本実施の形態3は、複数台の無線端末10をグループ分けし、同じグループ内の無線端末10の電池駆動残時間を均一化するよう制御を行う例である。
本実施の形態3は、複数台の無線端末10をグループ分けし、同じグループ内の無線端末10の電池駆動残時間を均一化するよう制御を行う例である。
図18に、本実施の形態3に係る無線通信システムの構成例を示す。
図18に示される例では、無線端末101がグループG1に属し、無線端末102,104,105がグループG2に属し、無線端末103,106,107がグループG3に属している。
図18に示される例では、無線端末101がグループG1に属し、無線端末102,104,105がグループG2に属し、無線端末103,106,107がグループG3に属している。
そのため、無線制御装置30は、グループG2に属する無線端末104を低電池残量端末Nとして選定した場合、無線端末104のブリッジ端末Mとして、同じグループG2に属する無線端末102を選定する。また、無線制御装置30は、グループG3に属する無線端末106を低電池残量端末Nとして選定した場合、無線端末106のブリッジ端末Mとして、同じグループG3に属する無線端末107を選定する。
なお、無線端末10のグループ分けにおいて、1台の無線端末10が複数のグループに属するようにしても良い。例えば、図19の例では、無線端末106は、グループG2,G3の双方に属している。
以下、本実施の形態3において、無線制御装置30が、無線端末10をグループ分けする方法について説明する。
例えば、無線制御装置30は、無線端末10の種類(用途、設置会社など)に応じて、無線端末10をグループ分けしても良い。また、無線端末10間でメンテナンス方法が異なる場合がある(例えば、メンテナンス会社に応じて電池交換タイミングが異なるなど)。そのため、無線制御装置30は、無線端末10のメンテナンス方法に応じて、無線端末10をグループ分けしても良い。
また、複数台の無線端末10の各々が、固定設置される端末であり、GPSなどの位置情報把握システムを備えている場合、無線制御装置30は、複数台の無線端末10の各々の位置情報を用いて、無線端末10をグループ分けしても良い。
例えば、図20に示されるように、複数台の無線端末101〜109の各々が、位置情報把握システムを用いて位置を把握し、位置情報を無線制御装置30に報告するようにする。無線制御装置30は、複数台の無線端末101〜109の各々の位置に基づいて、グループ分けを行う。例えば、無線制御装置30は、同じ地域(市町村など)に設置されている無線端末10を、同じグループに分類する。図20の例では、無線制御装置30は、同じ地域に設置されている無線端末101〜103をグループG1に分類している。同様に、無線端末104〜106をグループG3に分類し、無線端末107〜109をグループG2に分類している。
また、図20の設置状況から、図21に示されるように、無線端末1010が追加で設置された場合、無線端末1010が、設置後に位置情報把握システムを用いて位置を把握し、位置情報を無線制御装置30に報告するようにする。無線制御装置30は、無線端末1010がどの地域に設置されたかを認識し、無線端末1010をいずれかのグループに分類する。図21の例では、無線端末1010は、無線端末101〜103が設置されている地域に設置されている。そのため、無線制御装置30は、無線端末1010を、無線端末101〜103と同じグループG1に分類している。
また、位置情報把握システムを用いなくても、無線端末10を設置したときに、設置した無線端末10の位置情報が得られる場合は、無線制御装置30は、その位置情報を用いて、グループ分けを行っても良い。
また、上述のように、無線制御装置30は、位置情報把握システムを用いなくても、複数台の無線端末10毎に、その無線端末10と近距離無線接続が可能な無線端末10を把握することができる。そのため、無線制御装置30は、その把握した結果を用いて、グループ分けを行っても良い。
例えば、図16に示されるように、無線制御装置30は、追加で設置された無線端末105が近距離無線接続可能な無線端末10として、無線端末102,103を把握していたとする。この場合、無線制御装置30は、図22に示されるように、無線端末102,103,105を同じグループG1に分類しても良い。
上述のように本実施の形態3によれば、無線制御装置30は、複数台の無線端末10をグループ分けし、低電池残量端末Nのブリッジ端末Mとして、低電池残量端末Nと同じグループに属する無線端末10を選定する。そのため、同じグループ内の無線端末10の電池駆動残時間を均一化し、同じグループ内の無線端末10の電池交換時期を揃えることが可能となる。
<実施の形態4>
本実施の形態4は、無線端末10の将来的な電池駆動残時間を予測し、その予測結果に基づいて、低電池残量端末N及びブリッジ端末Mの選定を行う例である。
本実施の形態4は、無線端末10の将来的な電池駆動残時間を予測し、その予測結果に基づいて、低電池残量端末N及びブリッジ端末Mの選定を行う例である。
以下、本実施の形態4において、無線制御装置30が、低電池残量端末N及びブリッジ端末Mを選定する方法について説明する。この方法としては、例えば、以下の2つの方法B1,B2が挙げられる。
・方法B1
無線端末10において、無線通信部15以外の構成要素(例えば、センサ12)が、無線通信部15と同一の電池11を使用している場合、無線通信部15以外の構成要素による電池11の使用頻度や使用量などによって電池残量の減り方が変わって来る。
無線端末10において、無線通信部15以外の構成要素(例えば、センサ12)が、無線通信部15と同一の電池11を使用している場合、無線通信部15以外の構成要素による電池11の使用頻度や使用量などによって電池残量の減り方が変わって来る。
そのため、無線制御装置30は、複数台の無線端末10毎に、その無線端末10における電池駆動残時間の予測に用いる情報を保持しておく。この情報は、過去に予測した無線端末10の電池駆動残時間の予測結果から得られた情報であり、無線通信部15以外の構成要素による電池11の使用頻度や使用量なども反映されている。この情報は、例えば、後述の図23に示されるように、無線端末10の電池残量の時間推移を示すグラフの傾きを表す情報である。無線制御装置30は、無線端末10のから通知された電池情報だけでなく、その無線端末10における電池駆動残時間の予測に用いる情報も考慮して、将来的な無線端末10の電池駆動残時間を予測する。そして、無線制御装置30は、電池駆動残時間の予測結果に基づいて、低電池残量端末N及びブリッジ端末Mを選定する。
図23に、上記の方法B1の例を示す。なお、図23は、無線端末101,102の各々において、無線通信部15以外の構成要素が無線通信部15と同一の電池11を使用している状況で、無線端末101,102から通知された電池情報の結果と、無線端末101,102の各々の電池駆動残時間の予測結果と、を示している。また、図23は、無線端末101,102の中からブリッジ端末Mを選定する例を示している。
図23の例では、時刻t1の時点では、無線端末101の方が、電池残量が多い。しかし、無線制御装置30が、無線端末101,102における電池11の時刻t1の時点の電池残量と、無線端末101,102における電池駆動残時間の予測に用いる情報(図23の例では、グラフの傾きを表す情報)と、に基づいて、無線端末101,102の電池駆動残時間を予測すると、時刻t2以降では、無線端末102の方が、電池駆動残時間が多くなる。そのため、無線制御装置30は、その予測結果に基づいて、無線端末102をブリッジ端末Mとして選定する。
・方法B2
無線制御装置30は、複数台の無線端末10の各々から、定期的に通知された電池情報を蓄積しておく。そして、無線制御装置30は、複数台の無線端末10毎に、その無線端末10から定期的に収集した電池情報の蓄積結果に基づいて、将来的な無線端末10の電池駆動残時間を予測し、電池駆動残時間の予測結果に基づいて、低電池残量端末N及びブリッジ端末Mを選定する。
無線制御装置30は、複数台の無線端末10の各々から、定期的に通知された電池情報を蓄積しておく。そして、無線制御装置30は、複数台の無線端末10毎に、その無線端末10から定期的に収集した電池情報の蓄積結果に基づいて、将来的な無線端末10の電池駆動残時間を予測し、電池駆動残時間の予測結果に基づいて、低電池残量端末N及びブリッジ端末Mを選定する。
図24に、上記の方法B2の例を示す。なお、図24は、無線端末101,102の各々から定期的に通知された電池情報の蓄積結果と、無線端末101,102の各々の電池駆動残時間の予測結果と、を示している。また、図24は、無線端末101,102の中からブリッジ端末Mを選定する例を示している。
図24の例では、時刻t1以前では、無線端末101の方が、電池残量が多い。しかし、無線制御装置30が、無線端末101,102の電池情報の時間推移に基づいて、無線端末101,102の電池駆動残時間を予測すると、時刻t2以降では、無線端末102の方が、電池駆動残時間が多くなる。そのため、無線制御装置30は、その予測結果に基づいて、無線端末102をブリッジ端末Mとして選定する。
上述のように本実施の形態4によれば、無線制御装置30は、複数台の無線端末10の各々の将来的な電池駆動残時間を予測し、その予測結果に基づいて、低電池残量端末N及びブリッジ端末Mを選定する。そのため、将来的に電池駆動残時間が他の無線端末10よりも短くなる無線端末10を低電池残量端末Nとして選定したり、将来的に電池駆動残時間が他の無線端末10よりも長くなる無線端末10をブリッジ端末Mとして選定したりすることが可能となる。
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は既に述べた実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることはいうまでもない。
例えば、上記の実施の形態においては、無線通信システム内の複数台の無線端末10の各々の電池11が交換を前提とした電池であることを前提としたが、これには限定されない。無線通信システムは、ソーラーパネルなどで随時充電可能な電池で駆動される無線端末10や、電源コンセントからの固定電源で駆動される無線端末10を含んでいても良い。ここで、随時充電可能な電池や固定電源で駆動される無線端末10は、電池残量が減らない、又は、電池残量が減る割合が少ない。そのため、無線制御装置30は、随時充電可能な電池や固定電源で駆動される無線端末10を、低電池残量端末Nとしては選定しないが、ブリッジ端末Mとしては優先的に選定しても良い。随時充電可能な電池や固定電源で駆動される無線端末10をブリッジ端末Mとして優先的に選定する場合、システム全体として、無線端末10の稼働時間を増やすことが可能となる。
また、上記の実施の形態においては、無線制御装置30は、電池駆動残時間の計算結果や予測結果に基づいて、低電池残量端末N及びブリッジ端末Mを選定していたが、これには限定されない。無線制御装置30は、クラウドと接続され、クラウドからの情報(天候情報や交通情報など)が得られる場合は、これらの情報も考慮して低電池残量端末N及びブリッジ端末Mを選定しても良い。例えば、天候情報や交通情報などから無線端末10のセンサ12の使用頻度が上がる(例えば、天候悪化に伴う、降雨計の継続頻度の増加や、交通量増加に伴う、交通情報測定頻度の増加など)状況が予測される場合、消費電力が増加することが考えられるため、先の電池駆動残時間の計算結果や予測結果を変更しても良い。
また、上記の実施の形態においては、低電池残量端末Nとして選定された無線端末10は、以降、広域無線通信はせずに、ブリッジ端末Mとの近距離無線通信を通じて、無線基地局20と通信を行っていた。しかし、無線通信システムの中には、広域無線ネットワークから無線端末10を切断できず、定期的に広域無線ネットワークとの間で所定のデータを通信する必要があるシステムも存在する。このような無線通信システムにおいては、低電池残量端末Nとして選定された無線端末10がブリッジ端末Mを通して無線基地局と通信する状況においても、無線基地局20との間の所定のデータの通信を、広域無線ネットワーク(すなわち、広域無線通信)を通じて行う必要がある。
この場合、低電池残量端末Nとして選定された無線端末10は、広域無線ネットワークとの間で所定のデータを通信する必要がある定期的なタイミングでは、広域無線通信を通じて、無線基地局20との間で所定のデータを通信し、この定期的なタイミング以外では、ブリッジ端末Mとの近距離無線通信を通じて、無線基地局20と通信を行えば良い。また、この定期的なタイミングでは、所定のデータに加え、ブリッジ端末Mとの近距離無線通信を通じて無線基地局20と通信すべきデータも、広域無線通信を通じて、無線基地局20との間で通信しても良い。
また、上記の実施の形態においては、無線基地局20とは独立して無線制御装置30を設けていたが、これには限定されない。例えば、図25に示されるように、無線基地局20の代わりに、無線制御装置30の機能を内蔵した無線基地局20Aを設け、無線制御装置30を削除しても良い。この構成の場合、無線基地局20Aが、無線制御装置30が行っていた動作と同様の動作を行う。
10,101〜10L 無線端末
11 電池
12 センサ
13 広域無線通信部
14 近距離無線通信部
15 無線通信部
16 電池残量測定部
17 端末制御部
20,20A 無線基地局
30 無線制御装置
N 低電池残量端末
M ブリッジ端末
NM 低電池残量ブリッジ端末
G1〜G3 グループ
11 電池
12 センサ
13 広域無線通信部
14 近距離無線通信部
15 無線通信部
16 電池残量測定部
17 端末制御部
20,20A 無線基地局
30 無線制御装置
N 低電池残量端末
M ブリッジ端末
NM 低電池残量ブリッジ端末
G1〜G3 グループ
Claims (14)
- 無線基地局と、
前記無線基地局と第1の通信機能を用いて通信すると共に、前記第1の通信機能よりも消費電力が小さい第2の通信機能を用いて相互に通信し、かつ、電池で駆動される複数の無線端末と、
前記無線基地局と前記複数の無線端末との間の通信を制御する無線制御装置と、
を備え、
前記複数の無線端末の各々は、自己の無線端末の前記電池の残量を示す電池情報を前記無線制御装置に通知し、
前記無線制御装置は、前記複数の無線端末の各々の前記電池情報に基づいて、前記複数の無線端末の中に、前記電池で駆動可能な残り時間を示す電池駆動残時間が短い無線端末がある場合、該無線端末を第1の無線端末として選定し、前記第1の無線端末を選定した場合、前記電池駆動残時間が長い無線端末を第2の無線端末として選定し、
前記無線制御装置は、前記無線基地局、前記第1及び前記第2の無線端末に対し、前記第1の無線端末と前記無線基地局間の通信経路を、前記第2の無線端末を介して前記第1の無線端末と前記無線基地局間で通信する通信経路に変更し、前記第1の無線端末と前記第2の無線端末間を前記第2の通信機能により接続するよう指示し、
前記無線制御装置から前記指示を受けた後は、前記第1の無線端末は、前記第1の無線端末から前記無線基地局へ送信される、前記電池情報及び通信データの少なくとも1つを含む上りデータを、前記第2の通信機能を用いて、前記第2の無線端末に送信し、前記第2の無線端末は、該上りデータを、前記第1の通信機能を用いて、前記無線基地局へ送信し、
前記無線制御装置から指示を受けた後は、前記第2の無線端末は、前記無線基地局から前記第1の無線端末へ送信される、通信データを含む下りデータを、前記第1の通信機能を用いて、前記無線基地局から受信し、該下りデータを、前記第2の通信機能を用いて、前記第1の無線端末に送信する、
無線通信システム。 - 前記第2の無線端末は、前記第1の無線端末のデータ及び前記第2の無線端末のデータを、前記第1の通信機能を用いて、前記無線基地局と同時に通信する、
請求項1に記載の無線通信システム。 - 前記無線制御装置は、定期的に又は不定期に前記第1及び前記第2の無線端末を選定し、選定された前記第1及び前記第2の無線端末に変更があった場合、前記無線基地局、変更後の前記第1及び前記第2の無線端末に対し、前記指示を行う、
請求項1に記載の無線通信システム。 - 前記無線制御装置は、前記第1の無線端末と前記第2の無線端末間の通信をリレーする第3の無線端末をさらに選定し、
前記無線制御装置は、前記無線基地局、前記第1、前記第2及び前記第3の無線端末に対し、前記第1の無線端末と前記無線基地局間の通信経路を、前記第2及び前記第3の無線端末を介して前記第1の無線端末と前記無線基地局間で通信する通信経路に変更し、前記第1の無線端末と前記第2の無線端末間及び前記第2の無線端末と前記第3の無線端末間を前記第2の通信機能により接続するよう指示し、
前記無線制御装置から前記指示を受けた後は、前記第1の無線端末は、前記第1の無線端末から前記無線基地局へ送信される上りデータを、前記第2の通信機能を用いて、前記第3の無線端末を介して前記第2の無線端末に送信し、前記第2の無線端末は、該上りデータを、前記第1の通信機能を用いて、前記無線基地局へ送信し、
前記無線制御装置から前記指示を受けた後は、前記第2の無線端末は、前記無線基地局から前記第1の無線端末へ送信される下りデータを、前記第1の通信機能を用いて、前記無線基地局から受信し、該下りデータを、前記第2の通信機能を用いて、前記第3の無線端末を介して前記第1の無線端末に送信する、
請求項1に記載の無線通信システム。 - 前記無線制御装置は、前記複数の無線端末毎に、該無線端末と前記第2の通信機能により接続可能な無線端末を把握しており、
前記無線制御装置は、前記第1の無線端末を選定した後、選定された前記第1の無線端末と前記第2の通信機能により接続可能な無線端末の中から、前記第2の無線端末を選定する、
請求項1に記載の無線通信システム。 - 前記無線制御装置は、前記複数の無線端末をグループ分けし、
前記無線制御装置は、前記第1の無線端末を選定した後、選定された前記第1の無線端末と同じグループに属する無線端末の中から、前記第2の無線端末を選定する、
請求項1に記載の無線通信システム。 - 前記無線制御装置は、前記複数の無線端末毎に、該無線端末が設置されている位置を把握しており、
前記無線制御装置は、同じ地域に設置されている無線端末を、同じグループに分類する、
請求項6に記載の無線通信システム。 - 前記無線制御装置は、前記複数の無線端末毎に、該無線端末と前記第2の通信機能により接続可能な無線端末を把握しており、
ある無線端末と、該無線端末と前記第2の通信機能により接続可能な無線端末と、を、同じグループに分類する、
請求項6に記載の無線通信システム。 - 前記無線制御装置は、前記複数の無線端末の各々の前記電池情報に基づいて、前記複数の無線端末の各々の将来的な前記電池駆動残時間を予測し、前記複数の無線端末の各々の前記電池駆動残時間の予測結果に基づいて、前記第1及び前記第2の無線端末を選定する、
請求項1に記載の無線通信システム。 - 前記無線制御装置は、前記複数の無線端末毎に、該無線端末における前記電池駆動残時間の予測に用いる情報を保持しており、
前記無線制御装置は、前記複数の無線端末毎に、該無線端末から通知された前記電池情報と、該無線端末における前記電池駆動残時間の予測に用いる情報と、に基づいて、該無線端末の前記電池駆動残時間を予測する、
請求項9に記載の無線通信システム。 - 前記複数の無線端末の各々は、定期的に又は不定期に前記電池情報を前記無線制御装置に通知し、
前記無線制御装置は、前記複数の無線端末毎に、該無線端末から通知された前記電池情報を蓄積し、蓄積された該無線端末の前記電池情報に基づいて、該無線端末の前記電池駆動残時間を予測する、
請求項9に記載の無線通信システム。 - 前記無線制御装置は、前記無線基地局に内蔵されている、
請求項1に記載の無線通信システム。 - 電池で駆動される無線端末であって、
第1の通信機能を用いて、無線基地局と通信する第1の無線通信部と、
前記第1の通信機能よりも消費電力が小さい第2の通信機能を用いて、他の無線端末と通信する第2の無線通信部と、
制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記電池の残量を示す電池情報を無線制御装置に通知し、
前記無線制御装置から、第1の無線端末と前記無線基地局間の通信経路を、自己の無線端末を介して前記第1の無線端末と前記無線基地局間で通信する通信経路に変更し、前記第1の無線端末と自己の無線端末間を前記第2の通信機能により接続するよう指示を受けた場合、該指示を受けた後は、前記第1の無線端末から前記無線基地局へ送信される、前記電池情報及び通信データの少なくとも1つを含む上りデータを、前記第2の通信機能を用いて、前記第1の無線端末から受信し、該上りデータを、前記第1の通信機能を用いて、前記無線基地局へ送信し、また、前記無線基地局から前記第1の無線端末へ送信される、通信データを含む下りデータを、前記第1の通信機能を用いて、前記無線基地局から受信し、該下りデータを、前記第2の通信機能を用いて、前記第1の無線端末に送信し、
前記無線制御装置から、自己の無線端末と前記無線基地局間の通信経路を、第2の無線端末を介して自己の無線端末と前記無線基地局間で通信する通信経路に変更し、自己の無線端末と前記第2の無線端末間を前記第2の通信機能により接続するよう指示を受けた場合、該指示を受けた後は、自己の無線端末から前記無線基地局へ送信される、前記上りデータを、前記第2の通信機能を用いて、前記第2の無線端末に送信し、また、前記無線基地局から自己の無線端末へ送信される下りデータを、前記第2の通信機能を用いて、前記第2の無線端末から受信する、
無線端末。 - 無線基地局と、前記無線基地局と第1の通信機能を用いて通信すると共に、前記第1の通信機能よりも消費電力が小さい第2の通信機能を用いて相互に通信し、かつ、電池で駆動される複数の無線端末と、前記無線基地局と前記複数の無線端末との間の通信を制御する無線制御装置と、を備える無線通信システムによる無線通信方法であって、
前記複数の無線端末の各々が、自己の無線端末の前記電池の残量を示す電池情報を前記無線制御装置に通知するステップと、
前記無線制御装置が、前記複数の無線端末の各々の前記電池情報に基づいて、前記複数の無線端末の中に、前記電池で駆動可能な残り時間を示す電池駆動残時間が短い無線端末がある場合、該無線端末を第1の無線端末として選定し、前記第1の無線端末を選定した場合、前記電池駆動残時間が長い無線端末を第2の無線端末として選定するステップと、
前記無線制御装置が、前記無線基地局、前記第1及び前記第2の無線端末に対し、前記第1の無線端末と前記無線基地局間の通信経路を、前記第2の無線端末を介して前記第1の無線端末と前記無線基地局間で通信する通信経路に変更し、前記第1の無線端末と前記第2の無線端末間を前記第2の通信機能により接続するよう指示するステップと、
前記指示を受けた後、前記第1の無線端末が、前記第1の無線端末から前記無線基地局へ送信される、前記電池情報及び通信データの少なくとも1つを含む上りデータを、前記第2の通信機能を用いて、前記第2の無線端末に送信し、前記第2の無線端末が、該上りデータを、前記第1の通信機能を用いて、前記無線基地局へ送信するステップと、
前記指示を受けた後、前記第2の無線端末が、前記無線基地局から前記第1の無線端末へ送信される、通信データを含む下りデータを、前記第1の通信機能を用いて、前記無線基地局から受信し、該下りデータを、前記第2の通信機能を用いて、前記第1の無線端末に送信するステップと、
を含む無線通信方法。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022137479A1 (ja) * | 2020-12-25 | 2022-06-30 | 日本電信電話株式会社 | 無線通信管理装置、無線通信管理方法、及び無線通信管理プログラム |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112291048B (zh) * | 2020-12-29 | 2021-04-13 | 中天众达智慧城市科技有限公司 | 城市大脑***中的管理数据发送方法 |
US20240012766A1 (en) * | 2022-07-08 | 2024-01-11 | Dell Products, L.P. | Managing peripheral device connectivity based on context |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003115092A (ja) * | 2001-10-04 | 2003-04-18 | Omron Corp | センサネットワークシステム管理方法、センサネットワークシステム管理プログラム、センサネットワークシステム管理プログラムを記録した記録媒体、センサネットワークシステム管理装置、中継ネットワークの管理方法、中継ネットワーク管理プログラム、中継ネットワーク管理プログラムを記録した記録媒体、および中継ネットワーク管理装置 |
JP2012129805A (ja) * | 2010-12-15 | 2012-07-05 | Hitachi Ltd | 無線ネットワークシステム、及び、無線通信装置 |
JP2015084463A (ja) * | 2013-10-25 | 2015-04-30 | 株式会社日立製作所 | 情報収集システムおよびセンサ端末、通信端末ならびに端末接続制御方法 |
JP2015122572A (ja) * | 2013-12-20 | 2015-07-02 | 株式会社 日立産業制御ソリューションズ | 無線通信システム、無線通信端末、無線通信方法、及び無線通信プログラム |
WO2018066139A1 (ja) * | 2016-10-07 | 2018-04-12 | 富士通株式会社 | 通信装置、通信システム、及び、通信制御方法 |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003069580A (ja) * | 2001-08-28 | 2003-03-07 | Canon Inc | 無線通信装置、その制御方法、無線通信システム、及び制御プログラム |
JP2006191455A (ja) * | 2005-01-07 | 2006-07-20 | Nec Corp | 無線移動通信方法、無線移動通信システム、基地局制御装置及び無線移動端末 |
JP4727371B2 (ja) * | 2005-09-29 | 2011-07-20 | 京セラ株式会社 | 通信端末、移動体通信システム、および通信方法 |
US20070232366A1 (en) * | 2006-03-29 | 2007-10-04 | Qualcomm Incorporated | Method and system for power-efficient monitoring of wireless broadcast network |
JP5075796B2 (ja) * | 2008-11-17 | 2012-11-21 | 株式会社東芝 | 通信装置、通信制御方法及び通信プログラム |
US20120213148A1 (en) * | 2009-11-02 | 2012-08-23 | Hitachi, Ltd. | Wireless communication system having relay device, and method for selecting relay terminal |
JP5204811B2 (ja) * | 2010-07-30 | 2013-06-05 | 株式会社バッファロー | 無線通信を行う通信装置、無線通信システム、および、無線通信を行う方法 |
FR2967857B1 (fr) * | 2010-11-19 | 2014-08-22 | Eads Defence & Security Sys | Procede de gestion du niveau de charge d'une batterie d'un terminal mobile, systeme de gestion et programme d'ordinateur correspondants |
JPWO2014050886A1 (ja) * | 2012-09-27 | 2016-08-22 | 京セラ株式会社 | 移動通信システム及び無線端末 |
JP6024569B2 (ja) * | 2013-04-02 | 2016-11-16 | 株式会社ソシオネクスト | 無線通信ネットワークシステム、無線通信局、無線通信装置、および電池消費平滑化方法 |
JP2015023371A (ja) * | 2013-07-18 | 2015-02-02 | ソニー株式会社 | 制御装置、基地局および通信端末 |
US9438311B1 (en) * | 2015-08-25 | 2016-09-06 | Logitech Europe S.A. | Power efficient mesh network |
US10306690B2 (en) * | 2016-12-30 | 2019-05-28 | Intel Corporation | Communication under multiple communication links |
-
2019
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003115092A (ja) * | 2001-10-04 | 2003-04-18 | Omron Corp | センサネットワークシステム管理方法、センサネットワークシステム管理プログラム、センサネットワークシステム管理プログラムを記録した記録媒体、センサネットワークシステム管理装置、中継ネットワークの管理方法、中継ネットワーク管理プログラム、中継ネットワーク管理プログラムを記録した記録媒体、および中継ネットワーク管理装置 |
JP2012129805A (ja) * | 2010-12-15 | 2012-07-05 | Hitachi Ltd | 無線ネットワークシステム、及び、無線通信装置 |
JP2015084463A (ja) * | 2013-10-25 | 2015-04-30 | 株式会社日立製作所 | 情報収集システムおよびセンサ端末、通信端末ならびに端末接続制御方法 |
JP2015122572A (ja) * | 2013-12-20 | 2015-07-02 | 株式会社 日立産業制御ソリューションズ | 無線通信システム、無線通信端末、無線通信方法、及び無線通信プログラム |
WO2018066139A1 (ja) * | 2016-10-07 | 2018-04-12 | 富士通株式会社 | 通信装置、通信システム、及び、通信制御方法 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022137479A1 (ja) * | 2020-12-25 | 2022-06-30 | 日本電信電話株式会社 | 無線通信管理装置、無線通信管理方法、及び無線通信管理プログラム |
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