JP6728453B2 - 情報処理装置、情報処理システム、および情報処理プログラム - Google Patents
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Description
本発明の実施の形態は情報処理装置、情報処理システム、および情報処理プログラムに関する。
従来、時分割無線通信方式を用いた無線メッシュネットワークが開示されている。無線メッシュネットワークでは、各無線ノードによって送信された通信情報は、複数の無線ノードによって中継され、根ノードまで送信される。ここで、時分割無線通信を行う前に、複数の通信装置によるネットワークトポロジを構築する必要がある。例えば、無線通信システムに新たな送受信局の追加、送受信局の離脱、または、通信経路の変化、が発生する毎に、中継情報を更新することで、ネットワークトポロジを構築する技術が開示されている。
しかし、従来では、無線通信システムに新たな送受信局の追加、送受信局の離脱、または、通信経路の変化、が発生しない限り、時分割無線通信時と同じ定期的な間隔で通信を行うことで、ネットワークトポロジを構築している。このため、従来技術では、ネットワークトポロジ構築に時間を要していた。
本発明が解決しようとする課題は、ネットワークトポロジ構築時間の短縮を図ることができる、情報処理装置、情報処理システム、および情報処理プログラムを提供することである。
実施の形態の情報処理装置は、無線通信システムを構成する複数の無線通信装置のうちの一つと他の無線通信装置との通信接続情報の通信、および、前記通信接続情報に基づいた接続先の設定、の一連の処理である第1処理を、時分割無線通信モードにおける通信周期である第2周期より短い第1周期ごとに行う、ネットワークトポロジ構築モードの前記第1処理と、第2処理を前記第2周期ごとに行う前記時分割無線通信モードの前記第2処理と、における進行状況を示す表示画面を表示する表示制御部を備える。
以下に添付図面を参照して、無線通信装置、無線通信システム、および無線通信プログラムを詳細に説明する。
図1は、本実施の形態の無線通信システム100の一例を示す模式図である。図1には、ネットワークトポロジの構築された状態の無線通信システム100を、一例として示した。
無線通信システム100は、集約装置20と、複数の無線通信装置10と、を備える。無線通信システム100は、集約装置20を根ノードとしたネットワークトポロジである。無線通信システム100では、集約装置20に対して、複数の無線通信装置10がツリー構造に無線接続されている。無線通信システム100は、例えば、マルチホップ無線メッシュネットワークである。
ネットワークトポロジの構築された無線通信システム100では、無線通信装置10および集約装置20は、時分割無線通信により通信する。
本実施の形態の無線通信装置10は、無線通信システム100を構築する複数の無線通信装置10のうちの1つである。無線通信装置10は、無線通信によりマルチホップで情報を中継し、通信する。例えば、各無線通信装置10が送信した情報は、他の無線通信装置10を介して、または直接、集約装置20へ送信される。集約装置20は、無線通信装置10の各々から送信された情報を集約する。集約装置20は、例えば、無線通信機能を備えたサーバである。
図2は、各無線通信装置10から集約装置20への上り方向の通信の一例を示す模式図である。なお、図2において、無線通信装置10の各々に示したアルファベットは、各無線通信装置10のID(識別情報)の一例である。また、集約装置20に示した“根”は、根ノードであることを示す。また、図2中の矢印は、情報の伝達方向を示す。矢印の元は情報の送信元であり、矢印の先は情報の送信先を示す。
なお、以下の説明において、不特定な無線通信装置10を示す場合には、単に無線通信装置10として説明する。また、特定の無線通信装置10を示す場合には、アルファベットを付与して説明する。
本実施の形態では、無線通信装置10が接続する他の無線通信装置10であって、集約装置20により近い上位側の他の無線通信装置10を、親ノードと定義する。集約装置20により近い、とは、集約装置20までのホップ数が、より少ない事を示す。同様に、無線通信装置10が接続する他の無線通信装置10であって、集約装置20からより遠い下位の他の無線通信装置10を、子ノードと定義する。集約装置20からより遠い、とは、集約装置20までのホップ数が、より多い事を示す。
例えば、無線通信装置10“I”の親ノードは、無線通信装置10“E”である。また、無線通信装置10“I”の子ノードは、無線通信装置10“L”および無線通信装置10“M”である。
ネットワークトポロジの構築された無線通信システム100では、無線通信装置10および集約装置20は、時分割無線通信により通信する。なお、ネットワークトポロジの構築された状態とは、各無線通信装置10および集約装置20において、接続先情報(詳細後述)が決定された状態である。言い換えると、ネットワークトポロジの構築された状態とは、無線通信システム100が時分割無線通信を実行可能な状態である。
無線通信システム100では、公知の方法により、時分割無線通信を行えばよい。時分割無線通信の方法には、例えば、特開2016−54349号公報に示される方法を用いる。
図3は、時分割無線通信の一例の説明図である。無線通信システム100では、時分割通信時の通信周期(以下、第2周期と称する)が予め定められている。時分割無線通信時には、無線通信システム100は、第2周期を1単位とするフレームを繰返すことにより、動作する。すなわち、無線通信システム100に含まれる各無線通信装置10および集約装置20は、第2周期のフレームを同じタイミングで繰り返すことにより、時分割無線通信する。
フレームは、複数のスロットに時分割されている。各スロットには、1または複数の無線通信装置10および集約装置20の何れかが割当てられる。言い換えると、フレームに含まれる複数のスロットの各々は、複数の無線通信装置10および集約装置20の何れかが通信情報を通信する通信スロットとして割当てられる。無線通信装置10および集約装置20は、各フレームにおける、割当てられたスロットに応じたタイミングで、通信情報を通信する。通信情報は、時分割無線通信を実施する際に送受信する情報である。
図3に示す例では、フレームを構成する8つのスロットの内、1番目のスロットには無線通信装置10“C”、3番目のスロットには無線通信装置10“A”、5番目のスロットには無線通信装置10“B”が割当てられている。この場合、時分割無線通信時には、無線通信装置10“C”は、第2周期ごとに、フレームにおける1番目のスロットに応じたタイミングで、通信情報を通信する。なお、フレームには、無線通信装置10および集約装置20の何れも割り当てられていないスロットが、含まれていてもよい。
図4は、無線通信システム100におけるスロットの割当て方法の一例の説明図である。無線通信システム100では、各無線通信装置10および集約装置20に対して、ランク値Rを設定する。ランク値Rは、無線通信装置10から集約装置20(根ノード)までのホップ数である。ランク値Rの設定は、集約装置20および無線通信装置10の各々によって行えばよい。
例えば、無線通信装置10“A”、無線通信装置10“B”、および無線通信装置10“C”の、集約装置20までのホップ数は、“1”である。このため、これらの無線通信装置10“A”、無線通信装置10“B”、無線通信装置10“C”には、ランク値R“1”が設定される。
例えば、ネットワークトポロジの構築された無線通信システム100における、集約装置20までの最大ホップ数がN(Nは、2以上の整数)であると仮定する。この場合、無線通信システム100に含まれる各無線通信装置10には、1〜Nの何れかのランク値Rが設定される。
ここで、無線通信システム100では、フレームを構成する複数のスロットを、複数のスロットを含むスロット群に分割する。スロット群は、複数のスロットを含む。無線通信システム100は、スロット群に含まれるスロットに、無線通信装置10を割当てる。
スロット群は、互いに非重複となるように設定される。1つのフレームに含まれるスロット群の数は、無線通信システム100における最大ホップ数N個以上であればよい。
そして、本実施の形態の無線通信システム100では、同じランク値Rの無線通信装置10の群ごとに、スロット群を割当てる。
詳細には、無線通信システム100では、スロット群の各々に対して、ランク値Rを割当てる。このとき、無線通信システム100は、フレームにおける最もタイミングの遅いスロット群に、最も高いランク値“1”を割当てる。また、例えば、無線通信システム100は、フレームにおける最もタイミングの早いスロット群に、最も低いランク値“N”を割当てる。最も低いランク値“N”は、無線通信システム100における最大ホップ数以上の値である。
そして、無線通信システム100では、各スロット群に、各スロット群に割当てられたランク値Rと同じランク値Rの無線通信装置10を割当てる。すなわち、無線通信システム100では、同じランク値Rの無線通信装置10の群ごとに、無線通信装置10の群と同じランク値Rのスロット群を割当てる。
例えば、図4における、ランク値“N”用のスロット群(R=N用スロット群)に含まれるスロットは、ランク値“N”を設定された無線通信装置10“K”、無線通信装置10“L”、および無線通信装置10“M”に、割当てられる。
そして、時分割無線通信時には、無線通信システム100に含まれる無線通信装置10および集約装置20は、フレームの期間である第2周期ごとに、フレームにおける割当てられた通信スロットに応じたタイミングで通信情報を通信する処理を行う。この処理により、無線通信システム100において、時分割無線通信が行われる。
なお、時分割通信時に用いるフレーム内には、スリープ状態の時間が設けられていてもよい。スリープ状態とは、無線通信装置10が演算処理や通信機能を停止させ、時間のカウントのみを行う状態である。スリープ状態では、情報の送受信が行われないため、無線通信装置10の消費電力が低くなる。
ここで、時分割無線通信を行う前に、無線通信システム100のネットワークトポロジが構築されている必要がある。ネットワークトポロジが構築されている状態、とは、上述したように、各無線通信装置10および集約装置20において、接続先情報が決定された状態である。
接続先情報は、ネットワークトポロジの構築された無線通信システム100における、各無線通信装置10の、他の無線通信装置10に対する接続関係を示す情報である。また、集約装置20で用いる接続先情報は、ネットワークトポロジの構築された無線通信システム100における、無線通信装置10に対する接続関係を示す情報である。
具体的には、無線通信装置10で用いる接続先情報は、自装置である無線通信装置10から集約装置20までのホップ数と、子ノードである他の無線通信装置10のノードID(第2識別情報)と、親ノードである他の無線通信装置10または集約装置20のノードID(第1識別情報)と、を含む。
ノードIDは、無線通信装置10や集約装置20の各々の識別情報である。
なお、無線通信装置10で用いる接続先情報には、親ノードから集約装置20までのホップ数と、子ノードの集約装置20までのホップ数と、子ノードの各々に接続された子ノード(孫ノード)のノードID、および孫ノードの集約装置20までのホップ数や、該孫ノードに接続された子ノードのノードIDおよび集約装置20までのホップ数などを含んでいてもよい。
また、集約装置20で用いる接続先情報は、子ノードである他の無線通信装置10のノードIDを含む。なお、集約装置20で用いる接続先情報には、子ノードの集約装置20までのホップ数や、子ノードの各々に接続された子ノード(孫ノード)のノードID、および孫ノードの集約装置20までのホップ数や、該孫ノードに接続された子ノードのノードIDおよび集約装置20までのホップ数などを含んでいてもよい。
無線通信システム100は、ネットワークトポロジを構築するネットワークトポロジ構築モードと、時分割無線通信を行う時分割無線通信モードと、を有する。本実施の形態の無線通信システム100は、ネットワークトポロジを構築するネットワークトポロジ構築モードを実行することで、ネットワークトポロジを構築した後に、時分割無線通信モードを実行することで、時分割無線通信を行う。すなわち、無線通信システム100は、ネットワークトポロジ構築モード、および、時分割無線通信モード、を含む通信モードで動作する。
図5は、本実施の形態の無線通信システム100における通信モード36の説明図である。なお、図5(B)については後述する。
無線通信システム100の通信モード36は、ネットワークトポロジ構築モード30と、時分割無線通信モード34と、を含む。ネットワークトポロジ構築モード30は、第1周期Aの通信周期で通信し、ネットワークトポロジを構築する通信モードである。時分割無線通信モード34は、第2周期(1つのフレームに相当する期間)Bの通信周期で時分割無線通信する、通信モード36である。
無線通信システム100では、ネットワークトポロジ構築モード30を実行することにより、図1〜図2に示すようなネットワークトポロジを構築した後に、時分割無線通信モード34を実行することで、上述した時分割無線通信を行う。
なお、これらの第1周期および第2周期は、無線通信システム100内で統一して用いられる通信周期である。すなわち、無線通信システム100に含まれる無線通信装置10および集約装置20は、同じタイミングで第1周期の通信を繰り返すことで、ネットワークトポロジ構築モード30を実行する。また、無線通信システム100に含まれる無線通信装置10および集約装置20は、同じタイミングで第2周期の通信を繰り返すことで、時分割無線通信モード34を実行する。すなわち、無線通信システム100は、ネットワークトポロジ構築モード30における通信周期を第1周期とし、時分割無線通信モード34における通信周期を第2周期とした、無線通信システムである。
例えば、無線通信システム100に含まれる無線通信装置10および集約装置20を、互いにタイミングを同期させるための公知機構を備えた構成とすればよい。これによって、無線通信システム100に含まれる無線通信装置10および集約装置20は、同じタイミングに同じモード(ネットワークトポロジ構築モード30、時分割無線通信モード34)で、通信する。なお、通信、との言葉には、送信および受信が含まれる。なお、通信状況や集約装置20までのホップ数などにより、他の無線通信装置10が通信する第1周期の期間に、通信を行っていない無線通信装置10が存在する場合もある。
従来では、ネットワークトポロジの構築には、多大な時間を要していた。例えば、従来では、ネットワークトポロジの構築期間に、時分割無線通信期間と同じ通信周期(具体的には、第2周期B)で通信していた。このため、無線通信システム100に含まれる全ての無線通信装置10を含むネットワークトポロジを構築するまでには、長い期間が必要であった。また、従来では、ネットワークトポロジの構築時に、通信品質の悪い他の無線通信装置10に接続する無線通信装置10が多発し、通信断絶が頻発する場合があった。
そこで、本実施の形態の無線通信システム100では、ネットワークトポロジ構築モード30における通信周期である第1周期Aを、時分割無線通信モード34における通信周期である第2周期Bより短い期間とする。
例えば、第1周期Aは、1つの無線通信装置10に対して接続可能な最大数の子ノードが接続されているときの、該無線通信装置10と、該最大数の子ノードとの通信接続情報の送受信に要する時間と、該無線通信装置10と親ノードとの通信接続情報の送受信に要する時間との和以下であることが好ましい。
また、例えば、第1周期Aは、1つの無線通信装置10と、該無線通信装置10の親ノードとの通信接続情報の送受信に要する時間より長いことが好ましい。
通信接続情報は、ネットワークトポロジ構築モード30において通信される情報である。通信接続情報は、上記接続先情報と、該通信接続情報の送信元の無線通信装置10のノードIDと、を含む。なお、通信接続情報は、上記情報以外にも、他の情報が含まれていてもよい。例えば、通信接続情報には、無線信号の信号強度(RSSI)を示す信号などが含まれていてもよい。
無線通信システム100では、無線通信システム100に含まれる無線通信装置10および集約装置20において、第1周期Aおよび第2周期Bが統一して用いられ、各周期の開始タイミングおよび終了タイミングが同じタイミングとなるように、時刻同期した通信が行われる。なお、時刻同期の方法には、公知の方法を用いればよい。このようにして、無線通信システム100では、ネットワークトポロジ構築モード30および時分割無線通信モード34が実行される。
次に、無線通信装置10および集約装置20の各々について、詳細に説明する。
図6は、無線通信装置10の機能的構成の一例を示す模式図である。無線通信装置10は、処理部40と、通信部42と、記憶部44と、表示部46と、入力部48と、を含む。処理部40と、通信部42と、記憶部44と、表示部46と、入力部48と、は、バス49を介して接続されている。
通信部42は、他の無線通信装置10や集約装置20と無線通信する。通信部42は、例えば、通信アンテナである。
記憶部44は、各種データを記憶する。記憶部44は、例えば、RAM(Random Access Memory)、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスク等である。なお、記憶部44を、複数の記憶媒体から構成してもよい。
本実施の形態では、記憶部44は、接続先情報などを記憶する。接続先情報は、後述する処理によって更新される。
表示部46は、各種情報を表示する。表示部46は、公知のディスプレイである。本実施の形態では、表示部46は、処理部40で生成された表示画面を表示する。
入力部48は、ユーザの指示を受付ける入力デバイスである。入力部48は、例えば、マウス、キーボード、タッチペンなどである。なお、表示部46と入力部48とを一体的に構成してもよい。この場合、表示部46および入力部48は、例えば、タッチパネルである。
処理部40は、無線通信装置10における各種処理を実行する。
本実施の形態では、ネットワークトポロジ構築モード30において、第1周期Aごとに、通信部42は他の無線通信装置10と通信接続情報を通信する。処理部40は、通信接続情報に基づいた接続先を設定する。そして、時分割無線通信モード34において、通信部42は、第2周期Bに含まれる複数のスロット群のうち、ネットワークトポロジ構築モード30終了時の最新の接続先が通信情報を送信するスロット群よりも早いスロット群において、通信情報を送信する。
以下、詳細を説明する。処理部40は、取得部40Aと、第1通信制御部40Bと、更新部40Cと、決定部40Dと、第2通信制御部40Eと、判断部40Fと、第3通信制御部40Gと、を備える。処理部40はさらに、表示制御部40Hを備えてもよい。取得部40A、第1通信制御部40B、更新部40C、決定部40D、第2通信制御部40E、判断部40F、第3通信制御部40G、および表示制御部40Hは、例えば、1または複数のプロセッサにより実現される。例えば上記各部は、CPU(Central Processing Unit)などのプロセッサにプログラムを実行させること、すなわちソフトウェアにより実現してもよい。上記各部は、専用のIC(Integrated Circuit)などのプロセッサ、すなわちハードウェアにより実現してもよい。上記各部は、ソフトウェアおよびハードウェアを併用して実現してもよい。複数のプロセッサを用いる場合、各プロセッサは、各部のうち1つを実現してもよいし、各部のうち2以上を実現してもよい。
なお、本実施の形態および後述する実施の形態において用いる「プロセッサ」との文言は、例えば、CPU、GPU(Graphical Processing Unit)或いは、特定用途向け集積回路(Application Specific Integrated Circuit:ASIC)、プログラマブル論理デバイス(例えば、単純プログラマブル論理デバイス(Simple Programmable Logic Device:SPLD)、複合プログラマブル論理デバイス(Complex Programmable Logic Device:CPLD)、およびフィールドプログラマブルゲートアレイ(Field Programmable Gate Array:FPGA))の回路を意味する。
プロセッサは、記憶部44に記憶されたプログラムを読み出し実行することで、上記各部を実現する。なお、記憶部44にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むよう構成してもよい。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで、上記各部を実現する。
取得部40Aは、期間情報と、第1周期情報と、第2周期情報と、を取得する。
期間情報は、無線通信システム100におけるネットワークトポロジ構築期間C(図5(A)参照)を示す、情報である。期間情報は、予め定められた期間を示す情報であってもよいし、前回の時分割無線通信時のネットワークトポロジに応じた期間であってもよい。また、期間情報として、時分割無線通信期間Dもあわせて示すことも可能である。この場合、ネットワークトポロジ構築期間Cが経過した後に、時分割無線通信期間Dを実行し、再びネットワークトポロジ構築期間Cが実行可能である。
ネットワークトポロジ構築期間Cは、前回の時分割無線通信時のネットワークトポロジに応じて設定することができる。たとえば、ネットワークトポロジ構築期間Cは、第1周期Aと無線通信システム100における最大ホップ数との積、または、第1周期Aと無線通信システム100に含まれる前記通信装置の台数との積、に基づく期間を示す情報であることが好ましい。この場合、期間情報は、前回の時分割無線通信時に集約装置20で設定され、集約装置20から各無線通信装置10へ送信されるようにすればよい。
ネットワークトポロジ構築期間Cを示す期間情報は、ネットワークトポロジ構築期間Cを時間で表した情報であってもよいし、第1周期Aの回数をタイマ値で表した情報であってもよい。期間情報を時間で表した場合、ネットワークトポロジ構築期間Cを示す期間情報は、例えば、n秒、などを示す情報である(nは、0より大きい正の数)。また、期間情報をタイマ値で表した場合、該ネットワークトポロジ構築期間Cにおける第1周期Aの繰返し回数を示すタイマ値は、例えば、M回、などを示す情報である(Mは、1より大きい正の整数)。
取得部40Aは、例えば、記憶部44から期間情報を取得する。この場合、無線通信装置10の記憶部44に、期間情報を予め記憶すればよい。なお、無線通信システム100に含まれる複数の無線通信装置10および集約装置20の各々に記憶されている期間情報は、同じ期間情報(同じ長さの期間を示す情報)であるものとする。そして、取得部40Aは、記憶部44から期間情報を読取ることで、該期間情報を取得すればよい。
また、取得部40Aは、集約装置20から直接、または、集約装置20から他の無線通信装置10を介して、期間情報を取得してもよい。この場合、例えば、各無線通信装置10では、集約装置20から受信した期間情報を更に含む上記通信接続情報を通信すればよい。これによって、無線通信装置10の取得部40Aは、期間情報を取得すればよい。
第1周期情報は、第1周期Aを示す情報である。第2周期情報は、第2周期Bを示す情報である。
取得部40Aは、例えば、第1周期情報および第2周期情報を、記憶部44から読取る。これにより、取得部40Aは、第1周期情報および第2周期情報を取得する。この場合、無線通信装置10の記憶部44に、第1周期情報および第2周期情報を予め記憶すればよい。
なお、無線通信システム100に含まれる複数の無線通信装置10および集約装置20の各々に記憶される第1周期情報は同じ周期(同じ長さの周期)を示す情報であり、第2周期情報も同じ周期(同じ長さの周期)を示す情報であるものとする。そして、取得部40Aは、記憶部44から第1周期情報および第2周期情報を読取ることで、第1周期情報および第2周期情報を取得すればよい。
次に、第1通信制御部40Bについて説明する。第1通信制御部40Bは、ネットワークトポロジ構築モード30を実行するように、通信部42および更新部40Cを制御する。
ネットワークトポロジ構築モードは、ネットワークトポロジ構築期間Cに、第1処理を第1周期Aごとに行う、通信モードである。第1処理は、他の無線通信装置10との通信接続情報の通信、および、通信接続情報に基づいた接続先情報の生成、の一連の処理である。
詳細には、第1通信制御部40Bは、取得部40Aから、第1周期Aを示す第1周期情報および期間情報を受付ける。
そして、第1通信制御部40Bは、ネットワークトポロジ構築期間Cに、第1周期情報によって示される第1周期Aごとに、第1処理を行う。
図5(B)は、第1処理の模式図である。第1通信制御部40Bは、第1周期Aの間、他の無線通信装置10からの通信接続情報の受信30Aと、他の無線通信装置10への通信接続情報の送信30Bと、を行う。例えば、各無線通信装置10は、第1周期Aにつき1回通信接続情報の送信30Bを行うことができる。
第1通信制御部40Bは、他の無線通信装置10から新たな通信接続情報を受信するごとに、受信した通信接続情報を用いて、接続先情報を生成し、記憶部44へ上書き記憶する。詳細には、第1通信制御部40Bは、生成した最新の接続先情報を記憶部44へ記憶するように、更新部40Cを制御する。更新部40Cは、例えば第1通信制御部40Bの制御によって、接続先情報を更新する。このため、記憶部44の接続先情報は、第1通信制御部40Bの制御によって更新される。このように、ネットワークトポロジ構築モードでは、第1周期Aごとに、通信部42が、第1通信制御部40Bの制御によって他の無線通信装置10と通信接続情報を通信する。そして、処理部40の更新部40Cは、通信接続情報に基づいた接続先を設定する。
例えば、受信した通信接続情報に基づいて、他の無線通信装置10のうちの一を接続先と設定することができる。例えば、ホップ数が少なく、子ノードの数が接続可能な最大数に達していない他の無線通信装置10を接続先とすることができる。設定した接続先に基づいて、接続先情報は生成される。
第1通信制御部40Bは、他の無線通信装置10から新たな通信接続情報を受信するごとに、受信した通信接続情報を用いて、公知の方法を用いて、当該無線通信装置10から集約装置20までのホップ数を算出する。そして、第1通信制御部40Bは、算出したホップ数を含む接続先情報を、記憶部44へ記憶するように制御すればよい。
第1通信制御部40Bは、上記第1処理を、取得部40Aで取得したネットワークトポロジ構築期間Cの間、第1周期Aごとに繰り返えし実行するように制御する。
このため、ネットワークトポロジ構築期間Cの最後に上書きされた接続先情報が、無線通信装置10で用いる接続先情報として決定され、時分割無線通信モード34において用いられることとなる。
言い換えると、無線通信システム100に含まれる複数の無線通信装置10の各々において、ネットワークトポロジ構築期間Cに接続先情報が更新および決定されることによって、無線通信システム100のネットワークトポロジが構築された状態となる。
なお、第1通信制御部40Bは、ネットワークトポロジ構築モード30の実行開始からの経過時間が、ネットワークトポロジ構築期間Cを示す時間と一致したと判断するまで、ネットワークトポロジ構築モード30を実行すればよい。また、例えば、第1通信制御部40Bは、ネットワークトポロジ構築モード30の実行開始時からの、第1周期Aの繰返し回数が、ネットワークトポロジ構築期間Cを示すタイマ値(繰返し回数の最大値)と一致したと判断するまで、ネットワークトポロジ構築モード30を実行すればよい。これにより、第1通信制御部40Bは、上記第1処理を、取得部40Aで取得したネットワークトポロジ構築期間Cの間、第1周期Aごとに繰り返えし実行するように制御すればよい。
なお、第1通信制御部40Bは、ネットワークトポロジ構築期間Cを示すタイマ値が、第1周期Aの繰り返し回数の最大値を示す場合、第1周期Aで第1処理を実行するごとにカウント値の初期値である“1”から1ずつカウント値をカウントアップすればよい。そして、第1通信制御部40Bは、カウント値が、繰返し回数の最大値であるタイマ値と一致したときに、ネットワークトポロジ構築期間Cの終了と判断すればよい。
また、第1通信制御部40Bは、カウント値をカウントダウンすることで、ネットワークトポロジ構築期間Cの終了を判断してもよい。この場合、第1通信制御部40Bは、ネットワークトポロジ構築期間Cを示すタイマ値として、カウント値の初期値と、該初期値より小さい値の終了値と、を取得すればよい。そして、第1通信制御部40Bは、第1周期Aで第1処理を実行するごとに、カウント値の初期値から1ずつカウントダウンすればよい。そして、第1通信制御部40Bは、カウント値が終了値と一致したときに、ネットワークトポロジ構築期間Cの終了と判断すればよい。
次に、決定部40Dについて説明する。決定部40Dは、ネットワークトポロジ構築期間Cと時分割無線通信期間Dとの間の決定期間E(図5(A)参照)に、通信スロットの決定処理を行う。
詳細には、決定部40Dは、ネットワークトポロジ構築モード30によって得られた接続先情報に応じて、複数のスロットに時分割された第2周期Bのフレームに含まれるスロットの内、無線通信装置10が通信情報を通信する通信スロットを決定する。通信スロットの決定方法には、公知の方法を用いればよい(例えば、特開2016−54349号公報)。
例えば、決定部40Dは、ネットワークトポロジ構築モード30で得られた接続先情報に含まれる、当該無線通信装置10から集約装置20までのホップ数を、ランク値Rとして設定する。
そして、決定部40Dは、フレームを複数のスロット群に分割し、スロット群へランク値Rを割当てる。なお、本実施の形態では、フレームを複数のスロット群に分割する処理、および、スロット群へのランク値Rの割当ては、例えば、集約装置20で行う。決定部40Dは、集約装置20から直接、または他の無線通信装置10を介して集約装置20から、スロット群およびスロット群に割当てられたランク値Rを示す情報を取得すればよい。
そして、決定部40Dは、フレームにおける、同じランク値Rのスロット群に含まれるスロットに、当該無線通信装置10の通信スロットを割当てる。これによって、決定部40Dは、無線通信装置10が通信情報を通信する通信スロットを決定する。
第2通信制御部40Eは、時分割無線通信期間Dに、時分割無線通信モード34を実行する。時分割無線通信モード34は、第2処理を第2周期Bごとに行う通信モード36である。第2処理は、フレームにおける通信スロットに応じたタイミングで、通信情報を通信する処理である。通信情報は、当該無線通信装置10のノードID、送信先の他の無線通信装置10のノードID、通信内容を示す情報、などを含む。なお、通信内容を示す情報は、センサで取得された情報、通信品質を示す情報、などを含む。
このため、時分割無線通信モードでは、処理部40の制御によって、通信部42が、第2周期Bに含まれる複数のスロット群のうち、ネットワークトポロジ構築モード終了時の最新の接続先が通信情報を送信するスロット群よりも早いスロット群において、通信情報を送信する。
判断部40Fは、時分割無線通信モード34の実行中に、ネットワークトポロジ構築モード30への通信モード36の切替えを判断する。
例えば、判断部40Fは、時分割無線通信モード34の実行開始からの経過時間が所定時間を超えたとき、時分割無線通信モード34の実行開始からの第2処理の実行回数が所定回数を超えたとき、および、切替え指示を示す切替指示情報を受信したとき、の少なくとも1つの条件を満たした時に、通信モード36の切替えを判断する。
上記所定時間は、予め設定すればよい。例えば、記憶部44は、上記所定時間を予め記憶すればよい。判断部40Fは、記憶部44から所定時間を読取り、時分割無線通信モード34の実行開始からの経過時間が所定時間を超えたときに、ネットワークトポロジ構築モード30への通信モード36の切替えを判断すればよい。
また、第2処理の実行回数の所定回数は、予め設定すればよい。例えば、記憶部44は、上記所定回数を予め記憶すればよい。判断部40Fは、記憶部44から所定回数を読取り、時分割無線通信モード34の実行開始からの第2処理の実行回数が所定回数を超えたときに、ネットワークトポロジ構築モード30への通信モード36の切替えを判断すればよい。
また、切替指示情報は、集約装置20から直接、または他の無線通信装置10を介して集約装置20から受信すればよい。通信部42は、集約装置20から、または、他の無線通信装置10を介して集約装置20から、切替指示情報を受信する。判断部40Fは、通信部42で切替指示情報を受信したときに、時分割無線通信モード34からネットワークトポロジ構築モード30への通信モード36の切替えを判断すればよい。
判断部40Fが切替えを判断すると、第3通信制御部40Gは、時分割無線通信モード34からネットワークトポロジ構築モード30へ通信モード36を切り替えるように、第2通信制御部40Eおよび第1通信制御部40Bを制御する。
このため、判断部40Fが切替えを判断した場合、時分割無線通信モード34が中断され、ネットワークトポロジ構築モード30が再度実行されることとなる。
次に、表示制御部40Hについて説明する。表示制御部40Hは、各種情報を表示部46に表示する制御を行う。本実施の形態では、表示制御部40Hは、表示画面を表示部46へ表示する制御を行う。
表示画面は、ネットワークトポロジ構築モード30の第1処理と、時分割無線通信モード34の第2処理と、における進行状況を示す画面である。
図7は、表示画面50の一例を示す模式図である。例えば、表示制御部40Hは、表示信号を出力し、表示部46へ表示画面50を表示させる制御を行う。
表示画面50は、ネットワークトポロジ構築モード30および時分割無線通信モード34の進行状況を示すタイムラインを示す画像50Aを含む。該画像50Aは、該画像50Aの示すタイムラインにおける、現在の処理位置を示す画像50Cを含む。
また、表示画面50は、ネットワークトポロジ構築モード30の進行状況を示す文字情報50Dを含む。図7に示す例では、現在、ネットワークトポロジ構築モード30における3フレームが経過したことを示す情報や、ネットワークトポロジ構築モード30の終了までの残り時間を示す情報や、残りフレーム数を示す情報が、文字情報として表示されている。
また、表示画面50は、時分割無線通信モード34が開始されているか否かを示す情報50Eを含む。
また、表示画面50は、時分割無線通信モード34における、無線通信システム100のネットワーク状況を示す情報50Fを含む。図7に示す例では、ネットワーク状況を示す情報50Fとして、データ収集率、データ収集率の変化量、電池残量総量、電池残量総量の変化量、を示す情報が表示されている。
データ収集率とは、ネットワークトポロジ構築モード30によって構築されたネットワークトポロジに含まれる複数の無線通信装置10から集約装置20への、データ収集率を示す。データ収集率の変化量は、集約装置20によるデータ収集率の、単位時間あたりの変化量を示す。
電池残量総量は、ネットワークトポロジ構築モード30によって構築されたネットワークトポロジに含まれる複数の無線通信装置10の各々の電池残量の、総量を示す。電池残量総量の変化量は、電池残量総量の、単位時間あたりの変化量を示す。
これらのネットワーク状況を示す各情報は、時分割無線通信期間Dに時分割無線通信がなされることで、集約装置20によって収集され、各無線通信装置10へ配信されればよい。
次に、集約装置20の機能的構成を説明する。図8は、集約装置20の機能的構成の一例を示す模式図である。
集約装置20は、処理部60と、通信部62と、記憶部64と、表示部66と、入力部68と、を含む。処理部60と、通信部62と、記憶部64と、表示部66と、入力部68と、は、バス69を介して接続されている。
通信部62は、無線通信装置10と無線通信する。通信部62は、例えば、通信アンテナである。記憶部64は、各種データを記憶する。記憶部64は、例えば、RAM、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスク等である。なお、記憶部64を、複数の記憶媒体から構成してもよい。
本実施の形態では、記憶部64は、接続先情報などを記憶する。接続先情報は、後述する処理によって更新される。表示部66は、各種情報を表示する。表示部66は、公知のディスプレイである。本実施の形態では、表示部66は、処理部60で生成された表示画面を表示する。
入力部68は、ユーザの指示を受付ける入力デバイスである。入力部68は、例えば、マウス、キーボード、タッチペンなどである。なお、表示部66と入力部68とを一体的に構成してもよい。この場合、表示部66および入力部68は、例えば、タッチパネルである。
処理部60は、集約装置20における各種処理を実行する。処理部60は、第4通信制御部60Aと、更新部60Bと、第5通信制御部60Cと、設定部60Dと、第6通信制御部60Eと、判定部60Fと、第7通信制御部60Gと、を備える。処理部60は、さらに表示制御部60Hを備えてもよい。第4通信制御部60A、更新部60B、第5通信制御部60C、設定部60D、第6通信制御部60E、判定部60F、第7通信制御部60G、および表示制御部60Hは、例えば、1または複数のプロセッサにより実現される。例えば上記各部は、CPUなどのプロセッサにプログラムを実行させること、すなわちソフトウェアにより実現してもよい。上記各部は、専用のICなどのプロセッサ、すなわちハードウェアにより実現してもよい。上記各部は、ソフトウェアおよびハードウェアを併用して実現してもよい。複数のプロセッサを用いる場合、各プロセッサは、各部のうち1つを実現してもよいし、各部のうち2以上を実現してもよい。
プロセッサは、記憶部64に記憶されたプログラムを読み出し実行することで、上記各部を実現する。なお、記憶部64にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むよう構成してもよい。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで、上記各部を実現する。
第4通信制御部60Aは、ネットワークトポロジ構築期間Cに、ネットワークトポロジ構築モード30を実行するように、通信部62および更新部60Bを制御する。
集約装置20におけるネットワークトポロジ構築モード30は、無線通信装置10と同様である。すなわち、集約装置20では、ネットワークトポロジ構築期間Cに、無線通信装置10との通信接続情報の通信、および、通信接続情報に基づいた接続先情報の更新、の一連の第1処理を第1周期Aごとに行う。
なお、第4通信制御部60Aでは、後述する設定部60Dで設定されたネットワークトポロジ構築期間Cを示す期間情報から、ネットワークトポロジ構築期間Cを特定し、第1処理を行えばよい。
第4通信制御部60Aは、無線通信装置10から新たな通信接続情報を受信するごとに、更新部60Bを制御する。更新部60Bは、受信した通信接続情報を用いて、接続先情報を生成し、記憶部64へ上書き記憶する。接続先情報の生成には、公知の方法を用いればよい。すなわち、更新部60Bは、第4通信制御部60Aの制御によって、接続先情報を更新する。このため、記憶部64の接続先情報は、第4通信制御部60Aの制御によって、更新される。
第4通信制御部60Aは、ネットワークトポロジ構築期間Cの間、第1周期Aごとに第1処理を繰り返えし実行するように、通信部62および更新部60Bを制御する。このため、ネットワークトポロジ構築期間Cの最後に上書きされた接続先情報が、集約装置20の接続先情報として決定され、時分割無線通信モード34で用いられることとなる。
すなわち、ネットワークトポロジ構築期間Cに、無線通信システム100に含まれる複数の無線通信装置10および集約装置20の各々において接続先情報が決定されることによって、無線通信システム100のネットワークトポロジが構築された状態となる。
次に、第5通信制御部60Cについて説明する。第5通信制御部60Cは、第2処理を第2周期B毎に行う、時分割無線通信モード34を実行する。第2処理は、上述したため、ここでは説明を省略する。すなわち、第5通信制御部60Cは、時分割無線通信期間Dに、時分割無線通信モード34を実行する。
なお、集約装置20の通信スロットは、予め設定されているものとする。例えば、図4に示すように、フレームにおける最も遅いスロットが、集約装置20の通信スロットとして、予め割り当てられているものとする。
このため、集約装置20の第5通信制御部60Cは、時分割無線通信期間Dに、フレームにおける集約装置20の割当てられた通信スロットに応じたタイミングで、第2周期Bごとに通信情報を通信する。
設定部60Dは、無線通信システム100における、ネットワークトポロジ構築期間Cを示す期間情報を設定する。
設定部60Dは、ネットワークトポロジの構築された無線通信システム100における、最大ホップ数を特定する。最大ホップ数とは、ネットワークトポロジの構築された無線通信システム100における、集約装置20までの最大のホップ数である。
例えば、設定部60Dは、前回の時分割無線通信モード34の実行時に構築されていたネットワークトポロジにおける、最大ホップ数を特定する。そして、設定部60Dは、この最大ホップ数と、第1周期Aと、の積を、次に実行されるネットワークトポロジ構築モード30における、ネットワークトポロジ構築期間Cを示す期間情報として設定する。
また、例えば、設定部60Dは、ネットワークトポロジの構築された無線通信システム100に含まれる、無線通信装置10の台数を特定する。例えば、設定部60Dは、前回の時分割無線通信モード34の実行時に構築されていたネットワークトポロジに含まれる、無線通信装置10の台数を特定する。そして、設定部60Dは、この台数と、第1周期Aと、の積を、次に実行されるネットワークトポロジ構築モード30における、ネットワークトポロジ構築期間Cを示す期間情報として設定する。
なお、設定部60Dは、ネットワークトポロジ構築モード30の終了後に、次のネットワークトポロジ構築モード30のネットワークトポロジ構築期間Cを示す期間情報を、設定すればよい。例えば、設定部60Dは、ネットワークトポロジ構築モード30と時分割無線通信モード34との間に、次のネットワークトポロジ構築モード30のネットワークトポロジ構築期間Cを示す、期間情報を設定する。また、設定部60Dは、時分割無線通信期間Dに、次のネットワークトポロジ構築モード30のネットワークトポロジ構築期間Cを示す期間情報を、設定してもよい。
第6通信制御部60Eは、設定部60Dで設定された期間情報を、無線通信システム100に含まれる無線通信装置10へ送信する。例えば、第6通信制御部60Eは、設定された期間情報を含む通信接続情報を、次のネットワークトポロジ構築モード30の実行時に、無線通信装置10へ送信する。また、第6通信制御部60Eは、設定された期間情報を第4通信制御部60Aへ送信する。
このため、無線通信装置10および集約装置20では、次のネットワークトポロジ構築モード30の実行時には、設定部60Dで設定された期間情報によって示されるネットワークトポロジ構築期間Cの間、ネットワークトポロジ構築モード30を実行することができる。
次に、判定部60Fについて説明する。判定部60Fは、無線通信システム100のネットワーク状況に応じて、時分割無線通信モード34からネットワークトポロジ構築モード30への切替えを実行するか否かを判定する。
ネットワーク状況とは、ネットワークトポロジの構築された無線通信システム100に含まれる、複数の無線通信装置10の各々の通信状態や、複数の無線通信装置10の各々の電池残量などである。
具体的には、上述したように、ネットワーク状況は、データ収集率、データ収集率の変化量、電池残量総量、電池残量総量の変化量、などである。
例えば、判定部60Fは、時分割無線通信期間Dに、無線通信システム100に含まれる無線通信装置10からのデータ収集率が第1閾値以下となった場合に、時分割無線通信モード34からネットワークトポロジ構築モード30への切替え実行を判定する。第1閾値は、予め定めればよい。
また、例えば、判定部60Fは、時分割無線通信期間Dに、データ収集率の変化量が第2閾値以上となった場合に、時分割無線通信モード34からネットワークトポロジ構築モード30への切替え実行を判定する。第2閾値は、予め定めればよい。
また、判定部60Fは、無線通信装置10の電池残量の総量が第3閾値以下となった場合に、時分割無線通信モード34からネットワークトポロジ構築モード30への切替え実行を判定する。
電池残量の総量は、無線通信システム100に含まれる無線通信装置10の各々の電池残量の総量である。この場合、無線通信システム100に含まれる無線通信装置10の各々は、時分割無線通信モード34の実行時に、無線通信装置10の電池残量を含む通信情報を、集約装置20へ送信すればよい。そして、判定部60Fは、無線通信システム100に含まれる無線通信装置10の各々から受信した通信情報に含まれる電池残量を示す情報を用いて、電池残量の総量を導出すればよい。また、第3閾値は、予め定めればよい。
また、例えば、判定部60Fは、無線通信装置10の電池残量の総量の変化量が第4閾値以上となった場合に、時分割無線通信モード34からネットワークトポロジ構築モード30への切替え実行を判定してもよい。第4閾値は、予め設定すればよい。
第7通信制御部60Gは、判定部60Fでネットワークトポロジ構築モード30から時分割無線通信モード34への切替え実行が判定されたときに、切替え指示を示す切替指示情報を、無線通信システム100に含まれる無線通信装置10へ送信する。
例えば、第7通信制御部60Gは、時分割無線通信モード34の実行時に、切替指示情報を含む通信情報を、無線通信システム100の各無線通信装置10へ送信すればよい。
これによって、切替指示情報を受信した各無線通信装置10では、時分割無線通信モード34からネットワークトポロジ構築モード30への切替えを行うことができる。
また、判定部60Fによって切替え実行が判定されたときに、時分割無線通信モード34をネットワークトポロジ構築モード30へ切替えるように、第5通信制御部60Cおよび第4通信制御部60Aを制御する。
詳細には、判定部60Fは、時分割無線通信モード34の実行開始からの経過時間が所定時間を超えたとき、時分割無線通信モード34の実行開始からの第2処理の実行回数が所定回数を超えたとき、および、ネットワークトポロジ構築モード30への切替えを判定したとき、の少なくとも1つの条件を満たした時に、ネットワークトポロジ構築モード30へ切替えるように、第5通信制御部60Cおよび第4通信制御部60Aを制御する。
なお、この所定時間および所定回数は、無線通信システム100に含まれる無線通信装置10および集約装置20の全てにおいて、同じ値が用いられるものとする。このため、集約装置20においても、時分割無線通信モード34からネットワークトポロジ構築モード30へ、無線通信装置10と同じタイミングで通信モードが切替えられる。
なお、無線通信システム100に含まれる無線通信装置10および集約装置20の各々の、時分割無線通信モード34からネットワークトポロジ構築モード30への切替えは、同じタイミングとなるように、公知の同期処理などにより調整されるものとする。
次に、表示制御部60Hについて説明する。表示制御部60Hは、各種情報を表示部66に表示する制御を行う。本実施の形態では、表示制御部60Hは、表示画面50を表示部66へ表示する制御を行う。表示画面50は、無線通信装置10に表示される表示画面と同様である(図7参照)。
次に、無線通信装置10が実行する通信処理の手順の一例を説明する。図9は、無線通信装置10が実行する通信処理の手順の一例を示す、フローチャートである。
まず、取得部40Aが、期間情報と、第1周期情報と、第2周期情報と、を取得する(ステップS200)。
次に、第1通信制御部40Bが、ネットワークトポロジ構築モード30を実行するように、通信部42および更新部40Cを制御する(ステップS202)。ステップS202では、第1通信制御部40Bは、ステップS200で取得した第1周期情報によって示される第1周期Aごとに、第1処理を繰返し実行する。これにより、第1通信制御部40Bは、ネットワークトポロジ構築モード30を実行する。
次に、第1通信制御部40Bは、ステップS202でネットワークトポロジ構築モード30の実行を開始してからの経過時間が、ステップS200で取得した期間情報によって示されるネットワークトポロジ構築期間Cを経過したか否かを判断する(ステップS204)。ステップS204で否定判断すると(ステップS204:No)、ステップS202へ戻る。一方、ステップS204で肯定判断すると(ステップS204:Yes)、ステップS206へ進む。
ステップS206では、決定部40Dが、通信スロットの決定処理を行う(ステップS206)。
次に、第2通信制御部40Eが、時分割無線通信モード34を実行する(ステップS208)。第2通信制御部40Eは、ステップS200で取得した第2周期情報によって示される第2周期Bごとに第2処理を繰返し実行する。
次に、判断部40Fが、時分割無線通信モード34からネットワークトポロジ構築モード30へ、通信モード36を切替えるか否かを判断する(ステップS210)。上述したように、判断部40Fは、時分割無線通信モード34の実行開始からの経過時間が所定時間を超えたとき、時分割無線通信モード34の実行開始からの第2処理の実行回数が所定回数を超えたとき、および、切替え指示を示す切替指示情報を受信したとき、の少なくとも1つの条件を満たした時に、通信モード36を切り替えると判断する(ステップS210:Yes)。
ステップS210で肯定判断すると(ステップS210:Yes)、ステップS212へ進む。ステップS212では、第3通信制御部40Gが、時分割無線通信モード34からネットワークトポロジ構築モード30へ通信モード36を切り替えるように、第2通信制御部40Eおよび第1通信制御部40Bを制御する(ステップS212)。そして、上記ステップS202へ戻る。
一方、ステップS210で否定判断すると(ステップS210:No)、ステップS214へ進む。ステップS214では、処理部40は、通信処理を終了するか否かを判断する(ステップS214)。例えば、処理部40は、無線通信装置10への電力供給が遮断されたか否かを判別することで、ステップS214の判断を行う。
ステップS214で否定判断すると(ステップS214:No)、上記ステップS208へ戻る。一方、ステップS214で肯定判断すると(ステップS214:Yes)、本ルーチンを終了する。
次に、無線通信装置10で実行される表示制御処理を説明する。図10は、無線通信装置10の処理部40が実行する、表示制御処理の手順の一例を示す、フローチャートである。
無線通信装置10の処理部40は、図9に示す通信処理の実行時に、表示制御処理を実行する。
まず、表示制御部40Hは、表示画面50を表示するか否かを判断する(ステップS300)。例えば、ユーザは、入力部48を操作することで、表示画面50の表示指示を入力する。入力部48は、表示指示を受付けると、表示指示を示す表示指示信号を処理部40へ出力する。処理部40の表示制御部40Hは、表示指示信号を受付けたときに、表示画面50を表示すると判断すればよい。
ステップS300で否定判断すると(ステップS300:No)、本ルーチンを終了する。一方、ステップS300で肯定判断すると(ステップS300:Yes)、ステップS302へ進む。
ステップS302では、表示制御部40Hが、表示画面50を表示部46へ表示する(ステップS302)。次に、表示制御部40Hは、表示画面50の表示を終了するか否かを判断する(ステップS304)。
例えば、ユーザは、入力部48を操作し、表示画面50の表示の終了を示す終了指示を入力する。他の画面への遷移を促す指示も終了指示に含まれる。入力部48は、終了指示を受付けると、終了指示信号を処理部40へ出力する。表示制御部40Hは、終了指示信号を受付けたか否かを判別することで、ステップS304の判断を行う。
ステップS304で否定判断すると(ステップS304:No)、上記ステップS302へ戻る。一方、ステップS304で肯定判断すると(ステップS304:Yes)、本ルーチンを終了する。
次に、集約装置20が実行する集約処理の手順の一例を説明する。図11は、集約装置20が実行する集約処理の手順の一例を示す、フローチャートである。
まず、設定部60Dが、ネットワークトポロジ構築期間Cの期間情報を設定する(ステップS400)。
次に、第4通信制御部60Aが、ネットワークトポロジ構築モード30を実行するように、通信部62および更新部60Bを制御する(ステップS402)。第4通信制御部60Aは、ステップS400で設定した期間情報を含む通信接続情報を、無線通信装置10へ送信し、ネットワークトポロジ構築モード30を実行する。
次に、第4通信制御部60Aは、ステップS402でネットワークトポロジ構築モード30の実行を開始してからの経過時間が、ステップS400で設定した期間情報によって示されるネットワークトポロジ構築期間Cを経過したか否かを判断する(ステップS404)。ステップS404で否定判断すると(ステップS404:No)、ステップS402へ戻る。一方、ステップS404で肯定判断すると(ステップS404:Yes)、ステップS406へ進む。
ステップS406では、第5通信制御部60Cが、時分割無線通信モード34を実行する(ステップS406)。第5通信制御部60Cは、第2周期情報によって示される第2周期Bごとに第2処理を繰返し実行する。
次に、判定部60Fが、時分割無線通信モード34からネットワークトポロジ構築モード30へ、通信モード36を切替えるか否かを判断する(ステップS408)。判定部60Fは、時分割無線通信モード34の実行開始からの経過時間が所定時間を超えたとき、時分割無線通信モード34の実行開始からの第2処理の実行回数が所定回数を超えたとき、および、ネットワークトポロジ構築モード30への切替えを判定したとき、の少なくとも1つの条件を満たした時に、通信モード36を切り替えると判断する(ステップS408:Yes)。
ステップS408で肯定判断すると(ステップS408:Yes)、ステップS410へ進む。ステップS410では、第7通信制御部60Gが、切替指示情報を、無線通信装置10へ送信する(ステップS410)。そして、上記ステップS402へ戻る。
一方、ステップS408で否定判断すると(ステップS408:No)、ステップS412へ進む。ステップS412では、処理部60は、集約処理を終了するか否かを判断する(ステップS412)。
ステップS412で否定判断すると(ステップS412:No)、上記ステップS406へ戻る。一方、ステップS412で肯定判断すると(ステップS412:Yes)、本ルーチンを終了する。
次に、集約装置20で実行される表示制御処理を説明する。図12は、集約装置20の処理部60が実行する、表示制御処理の手順の一例を示す、フローチャートである。
集約装置20の処理部60は、図11に示す集約処理の実行時に、表示制御処理を実行する。
まず、表示制御部60Hは、表示画面50を表示するか否かを判断する(ステップS500)。例えば、ユーザは、入力部68を操作することで、表示画面50の表示指示を入力する。入力部68は、表示指示を受付けると、表示指示を示す表示指示信号を処理部60へ出力する。処理部60の表示制御部60Hは、表示指示信号を受付けたときに、表示画面50を表示すると判断すればよい。
ステップS500で否定判断すると(ステップS500:No)、本ルーチンを終了する。一方、ステップS500で肯定判断すると(ステップS500:Yes)、ステップS502へ進む。
ステップS502では、表示制御部60Hが、表示画面50を表示部66へ表示する(ステップS502)。次に、表示制御部60Hは、表示画面50の表示を終了するか否かを判断する(ステップS504)。ステップS504で否定判断すると(ステップS504:No)、上記ステップS502へ戻る。一方、ステップS504で肯定判断すると(ステップS504:Yes)、本ルーチンを終了する。
以上説明したように、本実施の形態の無線通信装置10は、無線通信システム100を構成する複数の無線通信装置10のうちの一つであって、ネットワークトポロジ構築モード30と時分割無線通信モード34を有する。ネットワークトポロジ構築モード30における通信周期である第1周期Aは、時分割無線通信モード34における通信周期である第2周期Bより短い。
このように、本実施の形態の無線通信装置10は、ネットワークトポロジ構築モード30において、時分割無線通信モード34における通信周期である第2周期Bより短い第1周期Aごとに、第1処理を実行する。このため、本実施の形態の無線通信装置10では、時分割無線通信で用いるネットワークトポロジを構築するネットワークトポロジ構築期間Cの、短縮を図ることができる。
従って、本実施の形態の無線通信装置10は、ネットワークトポロジ構築時間の短縮を図ることができる。
また、本実施の形態の無線通信システム100では、最小限の電力消費で、ネットワークトポロジの構築を行うことができる。また、本実施の形態の無線通信システム100では、時分割無線通信モード34の実行開始段階における、データ収集の失敗の削減を図ることが出来る。
次に、上記実施の形態の無線通信装置10および集約装置20のハードウェア構成の一例を説明する。図13は、上記実施の形態の無線通信装置10および集約装置20のハードウェア構成図の一例である。
上記実施の形態の無線通信装置10および集約装置20は、CPU86などの制御装置と、ROM(Read Only Memory)88やRAM(Random Access Memory)90やHDD(ハードディスクドライブ)92などの記憶装置と、各種機器とのインターフェースであるI/F部82と、各種情報を出力する出力部80と、ユーザによる操作を受付ける入力部94と、各部を接続するバス96とを備えており、通常のコンピュータを利用したハードウェア構成となっている。
上記実施の形態の無線通信装置10および集約装置20では、CPU86が、ROM88からプログラムをRAM90上に読み出して実行することにより、上記各部がコンピュータ上で実現される。
なお、上記実施の形態の無線通信装置10および集約装置20で実行される上記各処理を実行するためのプログラムは、HDD92に記憶されていてもよい。また、上記実施の形態の無線通信装置10および集約装置20で実行される上記各処理を実行するためのプログラムは、ROM88に予め組み込まれて提供されていてもよい。
また、上記実施の形態の無線通信装置10および集約装置20で実行される上記処理を実行するためのプログラムは、インストール可能な形式または実行可能な形式のファイルでCD−ROM、CD−R、メモリカード、DVD(Digital Versatile Disk)、フレキシブルディスク(FD)等のコンピュータで読み取り可能な記憶媒体に記憶されてコンピュータプログラムプロダクトとして提供されるようにしてもよい。また、上記実施の形態の無線通信装置10および集約装置20で実行される上記処理を実行するためのプログラムを、インターネットなどのネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するようにしてもよい。また、上記実施の形態の無線通信装置10および集約装置20で実行される上記処理を実行するためのプログラムを、インターネットなどのネットワーク経由で提供または配布するようにしてもよい。
なお、上記には、本発明の実施の形態および変形例を説明したが、上記実施の形態および変形例は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施の形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
10 無線通信装置
20 集約装置
40B 第1通信制御部
40D 決定部
40E 第2通信制御部
40F 判断部
40G 第3通信制御部
40H 表示制御部
60A 第4通信制御部
60D 設定部
60E 第6通信制御部
60F 判定部
60G 第7通信制御部
60H 表示制御部
100 無線通信システム
20 集約装置
40B 第1通信制御部
40D 決定部
40E 第2通信制御部
40F 判断部
40G 第3通信制御部
40H 表示制御部
60A 第4通信制御部
60D 設定部
60E 第6通信制御部
60F 判定部
60G 第7通信制御部
60H 表示制御部
100 無線通信システム
Claims (10)
- 無線通信システムを構成する複数の無線通信装置のうちの一つと他の無線通信装置との通信接続情報の通信、および、前記通信接続情報に基づいた接続先の設定、の一連の処理である第1処理を、時分割無線通信モードにおける通信周期である第2周期より短い第1周期ごとに行う、ネットワークトポロジ構築モードの前記第1処理と、第2処理を前記第2周期ごとに行う前記時分割無線通信モードの前記第2処理と、における進行状況を示す表示画面を表示する表示制御部、
を備えた情報処理装置。 - 前記情報処理装置は、
前記無線通信システムを構成する複数の無線通信装置のうちの一つの無線通信装置であって、
前記ネットワークトポロジ構築モードと前記時分割無線通信モードとを有し、
通信部と、
処理部と、
を備え、
前記処理部は、前記表示制御部を備える、
請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記表示制御部は、前記表示画面を表示部に表示する、
請求項1または請求項2に記載の情報処理装置。 - 前記表示画面は、
前記ネットワークトポロジ構築モードおよび前記時分割無線通信モードの進行状況を示すタイムラインを示す画像を含む、
請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の情報処理装置。 - 前記表示画面は、
前記ネットワークトポロジ構築モードの進行状況を示す文字情報を含む、
請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の情報処理装置。 - 前記文字情報は、
前記ネットワークトポロジ構築モードにおける現在の経過フレームを示す情報、ネットワークトポロジ構築モードの終了までの残り時間を示す情報、および、残りフレーム数を示す情報、の少なくとも1つを含む、
請求項5に記載の情報処理装置。 - 前記表示画面は、
前記時分割無線通信モードが開始されているか否かを示す情報を含む、
請求項1〜請求項6の何れか1項に記載の情報処理装置。 - 前記表示画面は、
前記時分割無線通信モードにおける、データ収集率、データ収集率の変化量、電池残量総量、および電池残量総量の変化量、の少なくとも1を含む、無線通信システムのネットワーク状況を示す情報を含む、
請求項1〜請求項7の何れか1項に記載の情報処理装置。 - 無線通信システムを構成する複数の無線通信装置のうちの一つと他の無線通信装置との通信接続情報の通信、および、前記通信接続情報に基づいた接続先の設定、の一連の処理である第1処理を、時分割無線通信モードにおける通信周期である第2周期より短い第1周期ごとに行う、ネットワークトポロジ構築モードの前記第1処理と、第2処理を前記第2周期ごとに行う前記時分割無線通信モードの前記第2処理と、における進行状況を示す表示画面を表示する表示制御部、
を備えた情報処理システム。 - 無線通信システムを構成する複数の無線通信装置のうちの一つと他の無線通信装置との通信接続情報の通信、および、前記通信接続情報に基づいた接続先の設定、の一連の処理である第1処理を、時分割無線通信モードにおける通信周期である第2周期より短い第1周期ごとに行う、ネットワークトポロジ構築モードの前記第1処理と、第2処理を前記第2周期ごとに行う前記時分割無線通信モードの前記第2処理と、における進行状況を示す表示画面を表示する表示ステップ、
をコンピュータに実行させるための情報処理プログラム。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019142197A JP6728453B2 (ja) | 2019-08-01 | 2019-08-01 | 情報処理装置、情報処理システム、および情報処理プログラム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019142197A JP6728453B2 (ja) | 2019-08-01 | 2019-08-01 | 情報処理装置、情報処理システム、および情報処理プログラム |
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JP2017046147A Division JP6568549B2 (ja) | 2017-03-10 | 2017-03-10 | 無線通信装置、無線通信システム、および無線通信プログラム |
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JP2019213211A JP2019213211A (ja) | 2019-12-12 |
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Family Applications (1)
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JP2019142197A Active JP6728453B2 (ja) | 2019-08-01 | 2019-08-01 | 情報処理装置、情報処理システム、および情報処理プログラム |
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Country | Link |
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JP (1) | JP6728453B2 (ja) |
-
2019
- 2019-08-01 JP JP2019142197A patent/JP6728453B2/ja active Active
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Publication number | Publication date |
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