JP5033853B2 - 検針データ収集システム - Google Patents

Description

本発明は、積算電力量計などの各需要家に設置された多数の計量器端末がネットワークを構成して、その検針データを予め定める時間毎（定時検針）や予め定める事象（停電等）の発生時点などにマルチホップ無線通信によってサーバ装置へ送信し、収集することで、自動検針を実現するようにしたシステムに関する。

電気、ガス、水道の検針データ等を前記計量器端末からマルチホップ無線通信によってサーバ装置に定期的に吸い上げるようにした典型的な従来技術が、特許文献１に示されている。

特開２０００−１８７７９３号公報

上述の従来技術では、無線システムに、ＰＨＳ（Personal Handyphone System）のトランシーバモードが用いられている。したがって、データ伝送容量が小さく、検針の密度を上げたり、送信すべき情報を増加させたり（ダイアグ情報や負荷情報）、収容端末数を増加させたりするのに制限が生じる。また、サーバ装置から各端末までホップの経路が定まっており、経路途中の端末の故障などに弱いという問題もある。

一方、近年の無線通信技術の進歩に伴い、前記無線システムに無線ＬＡＮを用いることが非常に有望である。それによれば、汎用のチップを使用して、極めて安価にシステムを構成することができるとともに、データ伝送容量が大きく、また障害時は迂回ルートを自動的に探索する等の多くの特徴を持たせることができる。

ところで、通常、無線ＬＡＮは、規格にもよるけれども、屋外設置の基地局（アクセスポイント）と、宅内設置の端末との間のように、比較的遠距離で通信を行うシステムの場合には、前記基地局（アクセスポイント）は、電柱や高い建物等に設置され、各戸の端末との間は、前記遠距離での通信となる。したがって、建物の影やノイズなど、通信品質を大きく損なう要素がそれらの間に存在する。これに対して、前記のように無線ＬＡＮを用いるようにした自動検針システムにおいて、その大容量の伝送容量を使用して、余剰分の伝送容量を一般の無線ＬＡＮサービスに開放すると、各戸に設置された計量器端末が、無線ＬＡＮ端末に至近で、多数の基地局（アクセスポイント）となり、極めて高い品質のサービスを提供できるものと期待される。

しかしながら、各計量器端末をインターネットのＴＣＰ／ＩＰプロトコルに対応させ、検針のサーバ装置がインターネット経由で検針のデータを受取るようにした場合、一般のインターネット回線の障害などによってデータを受取れない可能性がある。また、一般のインターネット回線を使用した場合、外部からの不正なアクセスの機会が増し、検針データ収集システムの信頼性が低下する。前記電気、ガス、水道等は重要なライフラインであり、その管理が脆弱になる可能性があると、検針データ収集システムを保有する側は、上述のような極めて高い品質のサービスの提供を期待できても、汎用の無線ＬＡＮサービスを提供することは困難であり、結果として、検針データ収集システムが高価になるという問題がある。

本発明の目的は、検針データ収集システムに独立性を確保した上で無線ＬＡＮサービスを展開することで、コストを抑えることができる検針データ収集システムを提供することである。

本発明の検針データ収集システムは、各需要家に設置された計量器端末と、前記計量器端末と無線通信ネットワークで接続され、前記各計量器端末から検針データがマルチホップ方式で送信されるゲートウェイと、前記ゲートウェイと有線ネットワークを介して接続される第１および第２のサーバ装置と、前記計量器端末と無線通信ネットワークで接続される他用途の端末とを備え、前記各計量器端末は、無線ＬＡＮ規格での通信を行う無線通信部と、フレーム単位でアドホックモードとインフラストラクチャモードとに対応可能であり、自機で発生した検針データには前記アドホックモードに対応した識別符号を、前記無線通信部においてインフラストラクチャモードで受信した前記他用途の端末からのデータには前記インフラストラクチャモードに対応した識別符号を、それぞれ付して前記無線通信部からアドホックモードで送信させるとともに、前記無線通信部において受信された識別符号付きのデータはそのまま前記アドホックモードで転送させる通信制御部とを備え、前記ゲートウェイは、前記識別符号を判読して、前記検針データを第１のサーバ装置へ、前記他用途の端末からのデータを第２のサーバ装置へ転送することを特徴とする。

上記の構成によれば、各需要家に設置された計量器端末がマルチホップ無線通信ネットワークを構成して、その検針データを予め定める時間毎や予め定める事象の発生時点などにサーバ装置へ送信し、収集することで、自動検針などを実現するようにしたシステムにおいて、前記各計量器端末は、無線ＬＡＮ規格での通信を行うようにするとともに、その無線ＬＡＮの大容量の伝送容量を使用して、余剰分の伝送容量を無線ＬＡＮサービスに開放する。具体的には、前記無線ＬＡＮで無線通信を行う無線通信部は、主に端末間通信用のアドホックモードと、基地局−端末間通信用のインフラストラクチャモードとに切換え使用可能となっており、これらのいずれかに通信モードを固定するのではなく、通信制御部が、フレーム単位でいずれのモードのデータにも対応可能とする。そして、前記通信制御部は、自機で発生した検針データには前記アドホックモードに対応した識別符号を、前記無線通信部においてインフラストラクチャモードで受信した当該システム以外の他用途の（前記無線ＬＡＮサービスの）端末からのデータにはそのインフラストラクチャモードの識別符号をそれぞれ付して前記無線通信部からアドホックモードで送信させるとともに、前記無線通信部において受信された識別符号付きのデータはそのまま前記アドホックモードで転送させる。

一方、無線通信ネットワークの終端には、前記検針データを収集する第１のサーバ装置と、無線ＬＡＮサービスの第２のサーバ装置とへ、それぞれ専用の有線ネットワークを有するゲートウェイが設けられており、当該ゲートウェイは、前記識別符号を判読して（ＶＬＡＮ等で論理分割し）、前記検針データと他用途の（無線ＬＡＮサービスの）データとを前記フレーム単位で振り分けて、それぞれのサーバ装置へ転送する。

したがって、各計量器端末の検針データをマルチホップ無線通信によって収集するシステムに、無線ＬＡＮを使用して、前記のように余剰分の伝送容量を無線ＬＡＮサービスに開放しても、検針システムと無線ＬＡＮサービスシステムとは、それぞれ別個のネットワークとして機能させることができ、セキュリティや運用性を向上することができる。また、各需要家に設置される計量器端末を無線ＬＡＮの基地局（アクセスポイント）として併用するので、無線ＬＡＮサービスを開始するにあたって専用の基地局を設ける必要がなく、コストを大幅に削減することができるとともに、特に都市部では、各無線ＬＡＮ端末から見える（通信可能な）基地局（アクセスポイント）が多数存在し（たとえば、自宅の計量器端末だけでなく、隣家の計量器端末が窓越しに見える）、高い通信品質を得ることができる。こうして、構築した検針システムに、高い品質の無線ＬＡＮサービスを併せて提供可能にし、結果的に検針システムのコストを大幅に抑制することができる。

また、本発明の検針データ収集システムでは、前記通信制御部は、無線ＬＡＮ規格およびＥｔｈｅｒｎｅｔ規格におけるＭＡＣフレームのタイプフィールドに前記識別符号を埋込むことを特徴とする。

上記の構成によれば、無線ＬＡＮ規格（ＩＥＥＥ８０２．１１）およびＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）規格（ＩＥＥＥ８０２．３）におけるＭＡＣフレームにおいて、通常では使用されないタイプフィールドに前記識別符号を埋込むので、特に前記識別符号を付加するために新たなフィールドを定義する必要はない。

さらにまた、本発明の検針データ収集システムでは、前記通信制御部は、無線ＬＡＮ規格におけるＷＤＳフレームのＬＬＣヘッダおよびＥｔｈｅｒｎｅｔ規格におけるＭＡＣフレームのタイプフィールドに前記識別符号の一部を、それぞれのデータヘッダに設けた回線番号に前記識別符号の残余の部分を埋込むことを特徴とする。

上記の構成によれば、無線通信部は、上述のように、無線ＬＡＮ規格（ＩＥＥＥ８０２．１１）の内、主に端末間通信用のアドホックモードと、基地局−端末間通信用のインフラストラクチャモードとを使用して通信を行うけれど、その無線ＬＡＮ規格で使用するデータフレームを、主に基地局−基地局間通信用のＷＤＳ（無線ディストリビューションシステム）フレームを使用する。具体的には、前記ＷＤＳフレームのＬＬＣヘッダに前記識別符号の一部であるアドホックモードとインフラストラクチャモードとのいずれであるかの識別符号を、データヘッダに設けた回線番号に前記識別符号の残余の部分である具体的にどのようなサービスであるのかの細かな情報を埋込む。これに対応して、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ規格側では、ＭＡＣフレームのタイプフィールドに前記識別符号の一部を、データヘッダに設けた回線番号に前記識別符号の残余の部分を埋込む。

したがって、無線ＬＡＮであまり使用されない基地局、すなわちアクセスポイント同士の通信に主に用いられるＷＤＳフレームを使用して、本発明の検針データ収集システム以外の他の基地局、すなわちアクセスポイントが反応しないようにすることができる。なお、無線ＬＡＮでのデータのフレーム構成には、ＷＤＳフレームを使用するけれども、各計量器端末は前述のようにアドホックモードでデータの転送を行ってゆく。このような設定は、アドホックレイヤを規定することで実現することができる。

本発明の検針データ収集システムは、以上のように、各需要家に設置された計量器端末が、その検針データをマルチホップ無線通信によってサーバ装置へ送信し、収集するシステムにおいて、前記各計量器端末の無線通信部が、無線ＬＡＮ規格での通信を行うようにするとともに、主に端末間通信用のアドホックモードと、基地局−端末間通信用のインフラストラクチャモードとのいずれかに通信モードを固定するのではなく、フレーム単位でいずれのモードのデータにも対応可能とし、検針データと、他用途の（前記無線ＬＡＮサービスの）データとに、それぞれ異なる識別符号を付加して、有線ネットワークとのゲートウェイで振り分けを行い、それぞれのサーバ装置へ転送する。

それゆえ、検針システムと無線ＬＡＮサービスシステムとを、それぞれ別個のネットワークとして機能させることができ、無線ＬＡＮの大容量の伝送容量を使用して、検針システムで余剰分の伝送容量を無線ＬＡＮサービスに開放しても、セキュリティや運用性を向上することができる。また、各需要家に設置される計量器端末を無線ＬＡＮの基地局として併用するので、無線ＬＡＮサービスを開始するにあたって専用の基地局を設ける必要がなく、コストを大幅に削減することができるとともに、特に都市部では、各無線ＬＡＮ端末から見える基地局が多数存在し、高い通信品質を得ることができる。こうして、構築した検針システムに、高い品質の無線ＬＡＮサービスを併せて提供可能にし、結果的に検針システムのコストを大幅に抑制することができる。

本発明の実施の一形態に係る検針データ収集システムの概略的構成を示すブロック図である。 前記検針データ収集システムの論理構成を説明するための図である。 前記検針データ収集システムにおける各計量器端末の構成を示すブロック図である。 無線ＬＡＮとＥｔｈｅｒｎｅｔとのＭＡＣフレーム構成を説明するための図である。 本発明の実施の一形態の検針データ収集システムにおける通信の態様を詳しく説明するための図である。 前記図５に対応して、前記図４で示すＭＡＣフレームにおけるアドレスデータおよび識別符号の変化を具体的に示す表である。 本発明の実施の他の形態の無線ＬＡＮとＥｔｈｅｒｎｅｔとのフレーム構成を説明するための図である。 前記図５に対応して、前記図７で示すフレームにおけるアドレスデータおよび識別符号の変化を具体的に示す表である。

［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の一形態に係る検針データ収集システムの概略的構成を示すブロック図である。この検針データ収集システムは、各需要家Ｈ１，Ｈ２，・・・（総称するときは、以下参照符号Ｈで示す）にそれぞれ設置された計量器端末Ｕ１，Ｕ２，・・・（総称するときは、以下参照符号Ｕで示す）が、動的に、すなわち常時周囲を見渡し、自律的に一番好ましルートに切替えてマルチホップ無線通信ネットワークを構成して、その検針データを予め定める時間毎や予め定める事象の発生時点などにサーバ装置１へ送信し、収集することで、自動検針を実現するようにしたシステムである。

前記計量器端末Ｕは、本実施の形態では積算電力量計として実現され、注目すべきは、本実施の形態では、各計量器端末Ｕは、無線ＬＡＮ規格での通信を行うとともに、その無線ＬＡＮの大容量の伝送容量を使用して、余剰分の伝送容量を無線ＬＡＮサービスに開放することである。前記無線ＬＡＮサービスで使用される端末２としては、パーソナルコンピュータや携帯端末などで、ホームページ閲覧や楽曲のダウンロードなどが前記無線ＬＡＮサービスを介して行われる。

そのため、各計量器端末Ｕは、無線ＬＡＮの基地局（アクセスポイント）として機能して、無線ＬＡＮの基地局−端末間通信用のインフラストラクチャモードによって参照符号Ｉ１で示すように無線通信を行うとともに、各計量器端末Ｕ間は、前記無線ＬＡＮの端末間通信用のアドホックモードによって参照符号Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５（総称するときは、以下参照符号Ａで示す）で示すように無線通信を行う。前記無線ＬＡＮ端末２は、起動（電源投入）すると、周囲の電波状況を監視し、最も通信品質の良好な基地局（ぶら下がり先：図１の例では計量器端末Ｕ１）を判定して接続を行い、前記インフラストラクチャモードによって通信を開始する。また、各計量器端末Ｕも、起動（電源投入）すると、周囲の電波状況を監視し、最も通信品質の良好な計量器端末（ぶら下がり先：図１の例では計量器端末Ｕ３に対してＵ４）を判定して接続、すなわちネットワークに参加するとともに、無線通信ネットワークの終端であるゲートウェイ３に至る経路を自律的に選択して、前記アドホックモードによって通信を開始する。

前記ゲートウェイ３は、無線通信ネットワークと、電力会社などのネットワーク運営会社専用の有線ネットワーク４とを接続するもので、前記有線ネットワーク４には前記サーバ装置１が接続されている。このゲートウェイ３は、たとえば主要な電柱に設けられ、収容端末数は数百である。また、各計量器端末Ｕのホップ数は、最大で数十、好ましくは十ホップ以下である。

一方、メンテナンス用に、ハンディターミナルＨＴも使用可能となっており、該ハンディターミナルＨＴは起動（電源投入）すると、接続すべき計量器端末（ぶら下がり先：図１の例では計量器端末Ｕ３）にインフラストラクチャモードによって参照符号Ｉ２で示すように無線通信を行い、検針データの直接の吸い上げや、通電の開始／停止、各種の設定などが可能となる。

図２は、前記のような検針データ収集システムの論理構成を説明するための図である。各計量器端末Ｕに接続される端末としては、他の計量器端末Ｕに、無線ＬＡＮ端末２としての、たとえばパーソナルコンピュータ２ａや携帯音楽プレーヤ２ｂが考えられるとともに、現地で検針や設定を行うことができる前記ハンディターミナルＨＴが考えられる。各計量器端末Ｕは、前記のようにパーソナルコンピュータ２ａや携帯音楽プレーヤ２ｂなどとはインフラストラクチャモードによって通信を行い、他の計量器端末Ｕとはアドホックモードによって通信を行う。さらに、ハンディターミナルＨＴは、この計量器端末Ｕとだけ通信を行うので、インフラストラクチャモードによって通信を行う。

各計量器端末Ｕ間およびゲートウェイ３へは、各計量器端末Ｕ内の無線ＬＡＮ通信ユニットＵａは、アドホック論理ネットワークを構成する。一方、ゲートウェイ３は、前記のアドホック無線通信ネットワークの終端に設けられ、ＰＰＰｏＥ（Point-to-point protocol over Ethernet）などを用いて、前記アドホック無線通信ネットワークを電力会社の光ファイバネットワークなどの常時接続の有線ネットワーク４と接続するためのものである。

このため、ゲートウェイ３は、ＶＬＡＮ(Virtual Local Area Network（ＩＥＥＥ８０２．５）)を用いて、前記検針データの収集や給電／停電の制御などの本来の配電監視業務を行うセンターに設置され、第１のサーバ装置であるサーバ装置１Ａと、追加の無線ＬＡＮサービスを提供するセンターに設置され、第２のサーバ装置であるサーバ装置１Ｂとに、後述するようにしてフレーム単位でデータを振り分ける（接続するプロバイダを切り替える）ものである。このようにＶＬＡＮを用いてネットワークを分割し、アクセスを制限することで、サーバ装置１Ａ側と、サーバ装置１Ｂ側とを別個のネットワークとして機能させることができ、セキュリティや運用性を向上することができるようになっている。なお、後述の説明では、前記ＶＬＡＮによるネットワーク分離には、ＭＡＣアドレスから所属するＶＬＡＮグループを識別しているが（ＭＡＣベースＶＬＡＮ）、端末のＩＰアドレスから所属するＶＬＡＮグループを識別してもよい（サブネットベースＶＬＡＮ）。

図３は、前記各計量器端末Ｕの構成を示すブロック図である。この計量器端末Ｕは、先ず無線ＬＡＮ規格（たとえばＩＥＥＥ８０２．１１）に対応した無線デバイス１１およびそのドライバ１２から成る無線通信部１０と、後述するように検針のネットワークと無線ＬＡＮサービスのネットワークとにデータを振り分ける振り分けインタフェイス１３、前記アドホックモードでの無線通信のためのインタフェイス１４、前記インフラストラクチャモードでの無線通信のためのインタフェイス１５、それぞれのモードでのＩＰスタック１６，１７およびアプリケーション１８，１９から成る通信制御部２０とを備えて構成される。２つのモード間は、ＩＰスタック１６，１７のところでデータのやり取り（無線ＬＡＮサービスのデータをアドホックネットワーク側へ転送する）が可能となっている。

そして、前記インフラストラクチャモードとアドホックモードとで共用の無線デバイス１１で受信された信号は、ドライバ１２を介して振り分けインタフェイス１３に入力され、フレーム毎に、アドホックインタフェイス１４と、前記インフラストラクチャインタフェイス１５とに振り分けられ、アドホックプロトコルまたはＩＥＥＥ８０２．１１プロトコルで処理され、ＩＰスタック１６，１７からアプリケーション１８，１９に与えられ、所定の処理が行われる。

これに対して、アプリケーション１８，１９で発生した送信のデータは、フレーム毎に、ＩＰスタック１６，１７を介して対応するモードのインタフェイス１４またはインタフェイス１５に与えられ、それぞれのプロトコルで処理され、そのデータは前記振り分けインタフェイス１３ではフレーム処理が行われず、そのままドライバ１２から共用の無線デバイス１１に与えられて送信される。

図４は、前記インタフェイス１３，１４，１５における本発明の実施の一形態の機能を説明するための図である。本実施の形態では、前記のアドホックモードとインフラストラクチャモードとを、無線ＬＡＮ規格（ＩＥＥＥ８０２．１１）およびＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）規格（ＩＥＥＥ８０２．３）におけるＭＡＣフレームにおいて、通常では使用されないＭＡＣフレームのタイプフィールドに前記識別符号を埋込むことで切替える。このようにタイプフィールドに識別符号を埋込むことで、特に前記識別符号を付加するために新たなフィールドを定義する必要はない。

具体的には、先ず無線ＬＡＮ規格（ＩＥＥＥ８０２．１１）のＭＡＣフレームにおいて、フレーム制御フィールドのＦｒｏｍ ＤＳ，Ｔｏ ＤＳのフラグで、送信側と受信側とのどちらが基地局となるのかを指定する。次に、無線ＬＡＮ規格（ＩＥＥＥ８０２．１１）のＭＡＣフレームおよびＥｔｈｅｒｎｅｔ規格（ＩＥＥＥ８０２．３）におけるＭＡＣフレームの前記タイプフィールドに前記識別符号を埋込むことで実現する。

図５は、本実施の形態の検針データ収集システムにおける通信の態様を詳しく説明するための図である。この図５に対応して、図６は、前記図４で示すＭＡＣフレームにおけるアドレスデータおよび前記識別符号の変化を具体的に示す表である。先ず図５（ａ）で示す検針データの送信時には、参照符号Ｆ１で示すように、アプリケーション１８で発生した検針データＤ１に、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ規格（ＩＥＥＥ８０２．３）におけるＭＡＣフレームのタイプフィールドに、その検針データであることを表す識別符号Ｌ１が付加されて、無線ＬＡＮ規格（ＩＥＥＥ８０２．１１）のＭＡＣフレームのアドレス２の送信元アドレスフィールドには、この図５（ａ）の場合には、自機計量器端末Ｕ３のアドレスが、またアドレス１の基地局アドレスフィールドには上位の計量器端末Ｕ４のアドレスが、アドレス３の最終の宛先アドレスのフィールドにはサーバ装置１Ａのアドレスが、それぞれＩＰスタック１６で付加され、アドホックインタフェイス１４から、振り分けインタフェイス１３を通過して、ドライバ１２から無線ＬＡＮデバイス１１によってアドホックモードで送信される。なお、この検針データの送信時には、フレーム制御フィールドにおけるＦｒｏｍ ＤＳ，Ｔｏ ＤＳのフラグは、受信側が基地局側に設定される。

同様に、参照符号Ｆ１’で示すように、サーバ装置１Ａからのその検針データのＡＣＫなどのデータＤ１にも、識別符号Ｌ１が付加されており、アドレス２の送信元アドレスフィールドにはサーバ装置１Ａのアドレスが、またアドレス１の基地局アドレスフィールドには上位の計量器端末Ｕ４のアドレスが、アドレス３の最終の宛先アドレスのフィールドには自機計量器端末Ｕ３のアドレスが、それぞれ記述されており、それを振り分けインタフェイス１３からアドホックインタフェイス１４を介してＩＰスタック１６が読取り、アプリケーション１８に提供する。

一方、図５（ｂ）で示す前記検針データの再送要求や給電のＯＮ／ＯＦＦなどの制御データの送信時には、参照符号Ｆ２で示すように、サーバ装置１Ａからのその制御データＤ２には予め制御データであることを表す識別符号Ｌ２が付加されて、アドレス２の送信元アドレスフィールドにはサーバ装置１Ａのアドレスが、またアドレス１の基地局アドレスフィールドには上位の計量器端末Ｕ４のアドレスが、アドレス３の最終の宛先アドレスのフィールドには自機計量器端末Ｕ３のアドレスが、それぞれ記述されており、無線ＬＡＮデバイス１１で受信されると、ドライバ１２から振り分けインタフェイス１３に与えられ、アドホックインタフェイス１４から、ＩＰスタック１６を介して、アプリケーション１８に与えられる。

これに応答して、アプリケーション１８は、参照符号Ｆ２’で示すように、返信の信号Ｄ２に識別符号Ｌ２を付加し、アドレス２の送信元アドレスフィールドには自機計量器端末Ｕ３のアドレスが、アドレス１の基地局アドレスフィールドには上位の計量器端末Ｕ４のアドレスが、アドレス３の最終の宛先アドレスのフィールドにはサーバ装置１Ａのアドレスが、それぞれＩＰスタック１６で付加され、アドホックインタフェイス１４から、振り分けインタフェイス１３を通過して、ドライバ１２から無線ＬＡＮデバイス１１によってアドホックモードで送信される。この制御データの送信時にも、フレーム制御フィールドにおけるＦｒｏｍ ＤＳ，Ｔｏ ＤＳのフラグは、受信側が基地局側に設定される。

これらの検針データおよび制御データの送信時に、中継局となる計量器端末（図１の例ではＵ２，Ｕ４）では、無線ＬＡＮデバイス１１、ドライバ１２、振り分けインタフェイス１３、アドホックインタフェイス１４およびＩＰスタック１６を使用するアドホックモード側の構成のみを使用し、自機のホッピング先のＢＳＳＩＤを順次書替え、残余のデータはそのままとすることで、アドホックモードで順次転送が行われる。

これに対して、図５（ｃ）で示す前記無線ＬＡＮサービスのデータの送信時において、参照符号Ｆ５で示すように、端末２からの送信データＤ３は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ規格におけるＭＡＣフレームのタイプフィールドは通常通りであり、アドレス２の送信元アドレスフィールドには自機端末２のアドレスが、またアドレス１の基地局アドレスフィールドには上位の計量器端末Ｕ１のアドレスが、アドレス３の最終の宛先アドレスのフィールドにはサーバ装置１Ｂのアドレスが、それぞれ記述されて送信されている。しかしながら、各計量器端末Ｕが無線ＬＡＮのインフラモードで持つ複数のＳＳＩＤの内、予め無線ＬＡＮサービスに定められる識別符号Ｓ１が、ＳＳＩＤのフィールドに設定されている。前記インフラモードでは、このアクセスポイントに割当てられたＳＳＩＤと、ネットワーク鍵とを相互に認証し、一致すると通信可能となる。

このデータを前記無線ＬＡＮデバイス１１、ドライバ１２、振り分けインタフェイス１３およびインフラストラクチャインタフェイス１５を介して受信した計量器端末Ｕ１は、ＩＰスタック１７からＩＰスタック１６側へデータを引き渡し、これによってアドホックインタフェイス１４、振り分けインタフェイス１３、ドライバ１２および無線ＬＡＮデバイス１１を介して、参照符号Ｆ３で示すように、アドホックモードでの転送が行われるようになる。この際、アドレス１の基地局アドレスフィールドには、前記図１の場合、上位の計量器端末Ｕ２のアドレスが設定される。また、前記無線ＬＡＮ規格のＳＳＩＤのフィールドにおける識別符号Ｓ１が解除され、代わって、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ規格のタイプフィールドに、無線ＬＡＮデータであることを表す識別符号Ｌ３が付加される。

また、参照符号Ｆ３’で示すように、サーバ装置１Ｂからの無線ＬＡＮのデータＤ３にも、識別符号Ｌ３が付加されており、アドレス２の送信元アドレスフィールドにはサーバ装置１Ｂのアドレスが、アドレス１の基地局アドレスフィールドには上位の計量器端末Ｕ２のアドレスが、アドレス３の最終の宛先アドレスのフィールドには端末２のアドレスが、それぞれ記述されている。このデータを前記無線ＬＡＮデバイス１１、ドライバ１２、振り分けインタフェイス１３およびアドホックインタフェイス１４を介して受信した計量器端末Ｕ１は、ＩＰスタック１６からＩＰスタック１７側へデータを引き渡し、これによってインフラストラクチャインタフェイス１５、振り分けインタフェイス１３、ドライバ１２および無線ＬＡＮデバイス１１を介して、参照符号Ｆ４で示すように、インフラストラクチャモードでの転送が行われるようになる。この際、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ規格のタイプフィールドから識別符号Ｌ３が解除されるとともに、無線ＬＡＮ規格のＳＳＩＤのフィールドには、前記無線ＬＡＮサービスのために設定される識別符号Ｓ１が設定される。この無線ＬＡＮデータの送信時には、フレーム制御フィールドにおけるＦｒｏｍ ＤＳ，Ｔｏ ＤＳのフラグは、サーバ装置１Ｂ側が基地局側に設定される。

さらにまた、図５（ｄ）で示すハンディターミナルＨＴの接続時には、接続される計量器端末Ｕ３は、無線ＬＡＮデバイス１１、ドライバ１２、振り分けインタフェイス１３、インフラストラクチャインタフェイス１５、ＩＰスタック１７およびアプリケーション１９のインフラストラクチャモード側の構成のみを使用し、参照符号Ｆ６，Ｆ７で示すように、インフラストラクチャモードで通信を行う。この場合、参照符号Ｆ６で示す計量器端末Ｕ３からのデータに関しては、アドレス１の宛先アドレスフィールドとアドレス２の上位局アドレスフィールドとが同じアドレスとなり、参照符号Ｆ７で示すハンディターミナルＨＴからのデータに関しては、アドレス１の上位局アドレスフィールドとアドレス３の宛先アドレスフィールドとが同じアドレスとなる。また、フレーム制御フィールドにおけるＦｒｏｍ ＤＳ，Ｔｏ ＤＳのフラグは、計量器端末Ｕ３側が基地局側に設定される。さらにまた、前記ＳＳＩＤのフィールドには、このハンディターミナルＨＴ用に予め設定される識別符号Ｓ２が設定される。

以上のように、本実施の形態の検針データ収集システムは、各需要家Ｈに設置された計量器端末Ｕがマルチホップ無線通信ネットワークを構成して、その検針データを予め定める時間毎や予め定める事象の発生時点などにサーバ装置１へ送信し、収集することで、自動検針などを実現するようにしたシステムにおいて、前記各計量器端末Ｕの無線通信部１０を無線ＬＡＮ規格での通信を行うようにするとともに、その無線通信部１０の通信モードを、主に端末間通信用のアドホックモードと、基地局−端末間通信用のインフラストラクチャモードとのいずれかに固定するのではなく、通信制御部２０が、それぞれのモードに対応した識別符号を付加して、フレーム単位でいずれのモードのデータにも対応可能とする一方、無線通信ネットワークの終端には、前記検針データを収集するサーバ装置１Ａと、無線ＬＡＮサービスのサーバ装置１Ｂとへ、それぞれ専用の有線ネットワーク４を有するゲートウェイ３を設け、当該ゲートウェイ３が、前記識別符号を判読してデータをフレーム単位で振り分けて、それぞれのサーバ装置１Ａ，１Ｂへ転送する。

したがって、無線ＬＡＮの大容量の伝送容量を使用して、検針モードで余剰分の伝送容量を無線ＬＡＮサービスに開放しても、検針システムと無線ＬＡＮサービスシステムとは、それぞれ別個のネットワークとして機能させることができ、セキュリティや運用性を向上することができる。また、各需要家に設置される計量器端末Ｕを無線ＬＡＮの基地局（アクセスポイント）として併用するので、無線ＬＡＮサービスを開始するにあたって専用の基地局を設ける必要がなく、コストを大幅に削減することができるとともに、特に都市部では、各無線ＬＡＮ端末２から見える（通信可能な）基地局（アクセスポイント）が多数存在し（たとえば、自宅の計量器端末だけでなく、隣家の計量器端末が窓越しに見える）、高い通信品質を得ることができる。こうして、構築した検針システムに、高い品質の無線ＬＡＮサービスを併せて提供可能にし、結果的に検針システムのコストを大幅に抑制することができる。

［実施の形態２］
図７は、前記インタフェイス１３，１４，１５における本発明の実施の他の形態の機能を説明するための図である。注目すべきは、本実施の形態では、前記のアドホックモードとインフラストラクチャモードとの切替えを、無線ＬＡＮ規格（ＩＥＥＥ８０２．１１）におけるＷＤＳフレームのＬＬＣヘッダおよびＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）規格（ＩＥＥＥ８０２．３）におけるＭＡＣフレームの前記タイプフィールドと、それぞれのデータヘッダとを用いて実現することである。

具体的には、図７（ａ）で示す無線ＬＡＮ規格（ＩＥＥＥ８０２．１１）での送信データの内、図７（ｂ）で示す８０２．１１ヘッダをＷＤＳフレームで構成し、そのＬＬＣヘッダの下位２バイトに、前記アドホックモードとインフラストラクチャモードとの切替えを行うための識別符号の一部を埋込む。これに対して、図７（ｃ）で示すＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）規格（ＩＥＥＥ８０２．３）の送信データにおける８０２．３ヘッダのＭＡＣフレームの前記タイプフィールドにも、前記２バイトでアドホックモードとインフラストラクチャモードとの切替えの識別符号の一部を埋込む。

さらにまた、独自に規定できるデータヘッダには、図７（ｅ）で示すように、アドレス、送信回数、リトライ回数などの一般事項に、新たに回線番号を規定し、前記アドホックモードとインフラストラクチャモードとの切替えを行うための識別符号の残余の部分を埋込む。たとえば、前記ＷＤＳフレームのＬＬＣヘッダおよびＭＡＣフレームのタイプフィールドには、単にアドホックモードとインフラストラクチャモードとの切替えを行うだけの識別符号を埋込み、たとえばユーザがどのような無線ＬＡＮサービスを受けるのか等の回線種別を、前記回線番号に埋込む。

図８は、前記図７で示すフレームにおけるアドレスデータおよび前記識別符号の変化を具体的に示す表であり、前述の図６に類似している。図６と異なる点は、前記のように基地局間通信用のＷＤＳフレームを使用しているので、アドホックモードでの通信は、Ｆｒｏｍ ＤＳ，Ｔｏ ＤＳのフラグは、いずれも基地局に設定されるとともに、アドレス１の宛先アドレスフィールドはアドレス３の宛先アドレスフィールドと同じ隣接端末のアドレスとなる。また、アドレス４の送信元アドレスフィールドはアドレス２の送信元アドレスフィールドと同じ自機のアドレスとなる。

さらにまた、アドホックモードでの通信では、８０２．３ヘッダのＭＡＣフレームのタイプフィールドは、独自の識別符号が付されるものの、アドホックモードでの通信であることを表すだけの共通の識別符号で、具体的なサービス内容は、前記回線番号で識別される。

このように構成することで、端末間通信用のアドホックモードと、基地局−端末間通信用のインフラストラクチャモードとを使用して通信を行うけれど、無線ＬＡＮであまり使用されない基地局、すなわちアクセスポイント同士の通信に主に用いられるＷＤＳフレームを使用して、本発明の検針データ収集システム以外の他の基地局、すなわちアクセスポイントが反応しないようにすることができる。なお、無線ＬＡＮでのデータのフレーム構成には、ＷＤＳフレームを使用するけれども、各計量器端末Ｕは前述のようにアドホックモードでデータの転送を行ってゆく。このような設定は、アドホックレイヤを規定することで実現することができる。

１；１Ａ，１Ｂ サーバ装置
２ 端末
２ａ パーソナルコンピュータ
２ｂ 携帯音楽プレーヤ
３ ゲートウェイ
４ 有線ネットワーク
１０ 無線通信部
１１ 無線デバイス
１２ ドライバ
１３ 振り分けインタフェイス
１４ アドホックモードインタフェイス
１５ インフラストラクチャモードインタフェイス
１６，１７ ＩＰスタック
１８，１９ アプリケーション
２０ 通信制御部
Ｈ１，Ｈ２，・・・ 需要家
ＨＴ ハンディターミナル
Ｕ１，Ｕ２，・・・ 計量器端末

Claims (3)

1. 各需要家に設置された計量器端末と、前記計量器端末と無線通信ネットワークで接続され、前記各計量器端末から検針データがマルチホップ方式で送信されるゲートウェイと、前記ゲートウェイと有線ネットワークを介して接続される第１および第２のサーバ装置と、前記計量器端末と無線通信ネットワークで接続される他用途の端末とを備え、
   前記各計量器端末は、
   無線ＬＡＮ規格での通信を行う無線通信部と、
   フレーム単位でアドホックモードとインフラストラクチャモードとに対応可能であり、自機で発生した検針データには前記アドホックモードに対応した識別符号を、前記無線通信部においてインフラストラクチャモードで受信した前記他用途の端末からのデータには前記インフラストラクチャモードに対応した識別符号を、それぞれ付して前記無線通信部からアドホックモードで送信させるとともに、前記無線通信部において受信された識別符号付きのデータはそのまま前記アドホックモードで転送させる通信制御部とを備え、
   前記ゲートウェイは、前記識別符号を判読して、前記検針データを第１のサーバ装置へ、前記他用途の端末からのデータを第２のサーバ装置へ転送することを特徴とする検針データ収集システム。
2. 前記通信制御部は、無線ＬＡＮ規格およびＥｔｈｅｒｎｅｔ規格におけるＭＡＣフレームのタイプフィールドに前記識別符号を埋込むことを特徴とする請求項１記載の検針データ収集システム。
3. 前記通信制御部は、無線ＬＡＮ規格におけるＷＤＳフレームのＬＬＣヘッダおよびＥｔｈｅｒｎｅｔ規格におけるＭＡＣフレームのタイプフィールドに前記識別符号の一部を、それぞれのデータヘッダに設けた回線番号に前記識別符号の残余の部分を埋込むことを特徴とする請求項１記載の検針データ収集システム。
   

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