JP2022082053A - 通信システム及び通信方法 - Google Patents
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Abstract
Description
LPWAサービスでは、LPWA基地局や端末からのデータをまとめる仕組みが既に用意されている。よって、LPWAサービスの利用者は、LPWA基地局に接続できる端末を準備することで、容易に自身のIoTシステムとしてサービスを提供することができる。また、LPWAサービスは、広く全国にサービスを提供できる環境が構築されているため、サービス利用者は、自らが置局設計をしたり、基地局を設置したりする必要がない。よって、これらのメンテナンスにかかる手間や費用を削減できるというメリットがある。
このような場合、子局管理者又は専門の作業者が子局の設置場所に保守装置を持参し、子局の装置筺体を開け、有線接続を行う必要がある。子局が遠方に設置されている場合には、移動のために長時間を要することとなる。また、子局は人の手が届かない場所や危険な場所に設置されていることがあり、作業が困難な場合も想定される。さらに、セキュリティの観点から、筺体の開閉方法が複雑になっており、有線接続が困難な場合もある。
特許文献1で開示された技術では、このような問題については考慮されていない。
サーバと、
前記サーバと第1通信方式により通信する親局と、
前記親局と第1通信方式により無線通信可能に接続され、前記親局を介して前記サーバと通信する子局と、
前記子局と前記第1通信方式により通信し、かつ、前記子局の保守を行う保守装置と第2通信方式により通信することにより、前記子局と前記保守装置との間の通信を中継する中継アダプタと、
を備え、
前記サーバは、前記親局を介して前記子局に保守モードの開始時刻を送信し、
前記子局は、前記保守モードの開始時刻に、前記中継アダプタとの通信が可能な待機状態に遷移するものである。
サーバと通信する親局と、第1通信方式により無線通信を行い、
前記親局を介して前記サーバから保守モードの開始時刻を受信し、
前記保守モードの開始時刻に、保守を行う保守装置との通信を第2通信方式により行う中継アダプタとの第1通信方式による通信が可能な待機状態に遷移するものである。
サーバが、親局を介して子局に保守モードの開始時刻を第1通信方式により送信するステップと、
前記子局が、前記保守モードの開始時刻に、前記子局の保守を行う保守装置との通信を中継する中継アダプタとの通信が可能な待機状態に遷移するステップと、
を備え、
前記中継アダプタは、前記子局と前記第1通信方式により通信し、かつ、前記保守装置と第2通信方式により通信することにより、前記子局と前記保守装置との間の通信を中継するものである。
サーバと通信する親局と、第1通信方式により無線通信を行う処理と、
前記親局を介して前記サーバから保守モードの開始時刻を受信する処理と、
前記保守モードの開始時刻に、保守を行う保守装置との通信を第2通信方式により行う中継アダプタとの第1通信方式による通信が可能な待機状態に遷移する処理と、
をコンピュータに実行させるものである。
以下、図面を参照して本開示の実施形態について説明する。
図1は、本実施形態にかかる通信システム10の構成を示すブロック図である。通信システム10は、サーバ11、親局12、子局13、中継アダプタ14を備えている。
親局12は、サーバ11と第1通信方式により通信する。
子局13は、親局12と第1通信方式により無線通信可能に接続され、親局12を介してサーバ11と通信する。
中継アダプタ14は、子局13と第1通信方式により通信し、かつ、子局13の保守を行う保守装置と第2通信方式により通信することにより、子局13と保守装置との間の通信を中継する。
また、サーバ11は、親局12を介して、子局13に対し、子局13の保守を行う保守モードの開始時刻を送信する。そして、子局13は、この保守モードの開始時刻に、中継アダプタ14との通信が可能な待機状態に遷移する。
実施形態2は、上述した実施形態1の具体例である。
図2は、本実施形態にかかる通信システム1000の構成を示すブロック図である。通信システム1000は、サーバ400、LPWAネットワーク300、親局200a及び200b、子局100a~100c、中継アダプタ500、LTEネットワーク600、保守装置700を備えている。
本実施形態では、一例として、子局100a~100cにより測定された水位データをサーバ400により収集するシステムを含む通信システム1000を用いて説明を行う。したがって、本実施形態では、子局100a~100cは、河川に設けられており、子局100a~100cは、河川の水位を測定し、測定したデータをそれぞれサーバ400に送信する。子局100a~100cは、河川の中だけでなく、河川近傍において設置されてもよい。子局100a~100cは、それぞれ最寄りの親局200a又は200bを介し、LPWAネットワーク300を経由してサーバ400に測定データ(センシングデータ)を送信する。図2に示す例では、子局100a及び子局100bは親局200a、子局100cは親局200bが最寄りの親局200である。なお、同図の例に限らず、子局100は4つ以上あってよく、親局200は3つ以上あってよい。
まず、図3に示すブロック図を用いて、子局100の構成について説明する。子局100a~100cのそれぞれは、同図に示す子局100と同様の構成である。子局100は、センサ部110、通信制御部120、LPWA通信部130を備えている。
通信制御部120は、現在時刻tが保守モード開始時刻Tsであるか否かを判定する。現在時刻tが保守モード開始時刻Tsになると、子局100は、通常モードから保守モードに移行し、そうでない場合は通常モードを継続する。通常モードとは、子局100が測定データの送信などの通常の動作を行うモードである。また、保守モードとは、プログラムのバージョンアップなど、子局100の保守を行うモードである。
また、サーバ400から子局100への下り通信も同様にして行われる。サーバ400から送信されたデータは、LPWAネットワーク300を介して親局200a又は200bに送信され、そこから子局100a~100cに送信される。
制御部510は、物理層の規格をLPWA通信方式からLTE通信方式に変換する。
LPWA通信部520は、LPWA通信により、電波圏内の子局100からデータを受信する。
LTE通信部530は、LTE通信により、LTEネットワーク600を介して保守装置700と通信を行う。また、LTE通信部530は、制御部510により変換されたデータを、LTE通信により保守装置700に送信する。
保守装置700は、LTEネットワーク600を介して、中継アダプタ500と通信を行う。また、中継アダプタ500と子局100a~100cとの通信が確立すると、保守装置700は、LTEネットワーク600及び中継アダプタ500を介して、子局100a~100cと通信を行うことができる。子局管理者は、保守装置700を操作することにより、子局100a~100cに対して設定の変更等を行うことができる。
また、図2において、サーバ400と保守装置700とは別個に示されているが、これに限られない。サーバ400と保守装置700とは、同一のマシンにより実現されてよい。
例えば、図9に示すように、中継アダプタ500は、子局100の電波圏内に予め設置されていてもよい。このようにすることで、作業者が中継アダプタ500を移動させることなく、中継アダプタ500は子局100との通信を確立させることができる。中継アダプタ500は、子局100の近傍の所定の位置に固定されてもよいし、例えば、最寄りの拠点が子局100の電波圏内に存在するような場合などには、固定されなくてもよい。中継アダプタ500を固定して設置した場合には、他のエリアへの中継アダプタ500の移動が困難となるが、電波圏内にある子局100に対して、必要なときに速やかに大容量通信を行うことが可能となる。
まず、通信制御部120は、現在時刻tが保守モード開始時刻Tsであるか否かを判定する(S101)。現在時刻tが保守モード開始時刻Tsである場合(S101のYes)、子局100は保守モードに移行し、そうでない場合(S101のNo)は通常モードを継続する。
本実施形態にかかる通信システム1000aは、実施形態2で説明した通信システム1000における中継アダプタ500が、保守装置700として機能するものである。実施形態2においては、保守時に子局管理者が保守装置700を用いて子局100と通信し、保守を行ったが、本実施形態では、保守にかかる処理をマクロとして予め中継アダプタ500に記憶させておく。これにより、中継アダプタ500を保守用の装置として用いることができる。この場合、保守時に子局管理者が子局100と通信する必要がないため、中継アダプタ500は、LTE通信機能を必要としない。
通信システム1000aは、サーバ400、LPWAネットワーク300、親局200a及び200b、子局100a~100c、保守装置700aを備えている。
保守装置700aは、子局100a~100cとLPWA通信を行い、子局100a~100cの保守を行う。子局100a~100cは、保守モード開始時刻Tsに、保守装置700aとの通信が可能な待機状態に遷移する。
本実施形態にかかる通信システム1000bは、実施形態2における保守モード開始時刻Tsを設けないものである。
実施形態2にかかる通信システム1000では、子局100の消費電力を削減するため、子局100は事前に設定された下り通信時刻Tdでのみデータの受信を行い、それ以外にはデータの受信は行わない。しかし、例えば、子局100に低消費電力が必要とされておらず、データの受信が常時可能な場合には、通常モード時に、中継アダプタ500からの信号を常に待ち受けるようにしてもよい。その場合、子局100は、中継アダプタ500が子局100の電波圏内に入った際に中継アダプタ500を検出し、保守モードに移行する。このようにすることで、予め保守モード開始時刻Tsを設けることなく、子局管理者の任意のタイミングで保守を行うことができる。
上述の例において、子局100等の各機能構成部は、各機能構成部を実現するハードウエア(例:ハードワイヤードされた電子回路など)で実現されてもよいし、ハードウエアとソフトウエアとの組み合わせ(例:電子回路とそれを制御するプログラムの組み合わせなど)で実現されてもよい。以下、子局100等の各機能構成部がハードウエアとソフトウエアとの組み合わせで実現される場合について、さらに説明する。
(付記1)
サーバと、
前記サーバと第1通信方式により通信する親局と、
前記親局と第1通信方式により無線通信可能に接続され、前記親局を介して前記サーバと通信する子局と、
前記子局と前記第1通信方式により通信し、かつ、前記子局の保守を行う保守装置と第2通信方式により通信することにより、前記子局と前記保守装置との間の通信を中継する中継アダプタと、
を備え、
前記サーバは、前記親局を介して前記子局に保守モードの開始時刻を送信し、
前記子局は、前記保守モードの開始時刻に、前記中継アダプタとの通信が可能な待機状態に遷移する、
通信システム。
(付記2)
前記中継アダプタは、移動可能であり、
前記保守モードの開始時刻後に前記中継アダプタを前記子局の通信圏外から前記子局の通信圏内に移動させた場合に、前記子局と前記中継アダプタとの間の通信を確立する、
付記1に記載の通信システム。
(付記3)
前記中継アダプタは、前記子局の通信圏内に設置されている、
付記1又は2に記載の通信システム。
(付記4)
前記サーバ、前記親局及び前記子局により構成される通信システムは、前記子局により測定されたデータを前記サーバにより収集するシステムである、
付記1から3のいずれか1項に記載の通信システム。
(付記5)
前記子局は、河川に設けられ、
前記子局は、前記河川の水位を測定し、前記測定したデータを前記サーバに送信する、
付記1から4のいずれか1項に記載の通信システム。
(付記6)
前記子局は、前記保守装置からの要求を受けて前記保守モードを終了する、
付記1から5のいずれか1項に記載の通信システム。
(付記7)
前記第2通信方式は、前記第1通信方式と比較して、大容量のデータ通信が可能な通信方式である、
付記1から6のいずれか1項に記載の通信システム。
(付記8)
前記第1通信方式はLPWA(Low Power Wide Area)通信方式であり、前記第2通信方式はLTE(Long Term Evolution)通信方式である、
付記1から7のいずれか1項に記載の通信システム。
(付記9)
サーバと、
前記サーバと第1通信方式により通信する親局と、
前記親局と第1通信方式により無線通信可能に接続され、前記親局を介して前記サーバと通信する子局と、
前記子局と前記第1通信方式により通信し、前記子局の保守を行う保守装置と、
を備え、
前記サーバは、前記親局を介して前記子局に保守モードの開始時刻を送信し、
前記子局は、前記保守モードの開始時刻に、前記保守装置との通信が可能な待機状態に遷移する、
通信システム。
(付記10)
サーバと、
前記サーバと第1通信方式により通信する親局と、
前記親局と第1通信方式により無線通信可能に接続され、前記親局を介して前記サーバと通信する子局と、
前記子局と前記第1通信方式により通信し、かつ、前記子局の保守を行う保守装置と第2通信方式により通信することにより、前記子局と前記保守装置との間の通信を中継する中継アダプタと、
を備える通信システム。
(付記11)
サーバと通信する親局と、第1通信方式により無線通信を行い、
前記親局を介して前記サーバから保守モードの開始時刻を受信し、
前記保守モードの開始時刻に、保守を行う保守装置との通信を第2通信方式により行う中継アダプタとの第1通信方式による通信が可能な待機状態に遷移する、
子局。
(付記12)
前記保守モードの開始時刻後に、移動可能な前記中継アダプタを前記子局の通信圏外から前記子局の通信圏内に移動させた場合に、前記中継アダプタとの間の通信を確立する、
付記11に記載の子局。
(付記13)
サーバが、親局を介して子局に保守モードの開始時刻を第1通信方式により送信するステップと、
前記子局が、前記保守モードの開始時刻に、前記子局の保守を行う保守装置との通信を中継する中継アダプタとの通信が可能な待機状態に遷移するステップと、
を備え、
前記中継アダプタは、前記子局と前記第1通信方式により通信し、かつ、前記保守装置と第2通信方式により通信することにより、前記子局と前記保守装置との間の通信を中継する、
通信方法。
(付記14)
サーバと通信する親局と、第1通信方式により無線通信を行う処理と、
前記親局を介して前記サーバから保守モードの開始時刻を受信する処理と、
前記保守モードの開始時刻に、保守を行う保守装置との通信を第2通信方式により行う中継アダプタとの第1通信方式による通信が可能な待機状態に遷移する処理と、
をコンピュータに実行させる通信プログラム。
11 サーバ
12 親局
13 子局
14 中継アダプタ
100、100a~100c 子局
110 センサ部
120 通信制御部
130 LPWA通信部
200、200a、200b 親局
300 LPWAネットワーク
400 サーバ
500 中継アダプタ
510 制御部
520 LPWA通信部
530 LTE通信部
600 LTEネットワーク
700、700a 保守装置
710 制御部
720 LPWA通信部
900 コンピュータ
902 バス
904 プロセッサ
906 メモリ
908 ストレージデバイス
910 入出力インタフェース
912 ネットワークインタフェース
1000、1000a、1000b 通信システム
Claims (10)
- サーバと、
前記サーバと第1通信方式により通信する親局と、
前記親局と第1通信方式により無線通信可能に接続され、前記親局を介して前記サーバと通信する子局と、
前記子局と前記第1通信方式により通信し、かつ、前記子局の保守を行う保守装置と第2通信方式により通信することにより、前記子局と前記保守装置との間の通信を中継する中継アダプタと、
を備え、
前記サーバは、前記親局を介して前記子局に保守モードの開始時刻を送信し、
前記子局は、前記保守モードの開始時刻に、前記中継アダプタとの通信が可能な待機状態に遷移する、
通信システム。 - 前記中継アダプタは、移動可能であり、
前記保守モードの開始時刻後に前記中継アダプタを前記子局の通信圏外から前記子局の通信圏内に移動させた場合に、前記子局と前記中継アダプタとの間の通信を確立する、
請求項1に記載の通信システム。 - 前記中継アダプタは、前記子局の通信圏内に設置されている、
請求項1又は2に記載の通信システム。 - 前記サーバ、前記親局及び前記子局により構成される通信システムは、前記子局により測定されたデータを前記サーバにより収集するシステムである、
請求項1から3のいずれか1項に記載の通信システム。 - 前記子局は、河川に設けられ、
前記子局は、前記河川の水位を測定し、前記測定したデータを前記サーバに送信する、
請求項1から4のいずれか1項に記載の通信システム。 - 前記子局は、前記保守装置からの要求を受けて前記保守モードを終了する、
請求項1から5のいずれか1項に記載の通信システム。 - サーバと通信する親局と、第1通信方式により無線通信を行い、
前記親局を介して前記サーバから保守モードの開始時刻を受信し、
前記保守モードの開始時刻に、保守を行う保守装置との通信を第2通信方式により行う中継アダプタとの第1通信方式による通信が可能な待機状態に遷移する、
子局。 - 前記保守モードの開始時刻後に、移動可能な前記中継アダプタを前記子局の通信圏外から前記子局の通信圏内に移動させた場合に、前記中継アダプタとの間の通信を確立する、
請求項7に記載の子局。 - サーバが、親局を介して子局に保守モードの開始時刻を第1通信方式により送信するステップと、
前記子局が、前記保守モードの開始時刻に、前記子局の保守を行う保守装置との通信を中継する中継アダプタとの通信が可能な待機状態に遷移するステップと、
を備え、
前記中継アダプタは、前記子局と前記第1通信方式により通信し、かつ、前記保守装置と第2通信方式により通信することにより、前記子局と前記保守装置との間の通信を中継する、
通信方法。 - サーバと通信する親局と、第1通信方式により無線通信を行う処理と、
前記親局を介して前記サーバから保守モードの開始時刻を受信する処理と、
前記保守モードの開始時刻に、保守を行う保守装置との通信を第2通信方式により行う中継アダプタとの第1通信方式による通信が可能な待機状態に遷移する処理と、
をコンピュータに実行させる通信プログラム。
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