JP6921347B1 - 通信装置、通信装置の制御方法、通信装置の制御プログラム、及び通信システム - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本発明の一実施形態に係る通信システムの構成例を示す図である。通信システム500は、IoT/M2Mを実現するシステムであってよい。IoT(Internet of Things)は、様々なモノ(物)がインターネットに接続されて、データの収集、遠隔操作などが可能となる仕組みを指してよい。また、M2M(Machine to Machine:機器間通信)は、インターネットを介した接続だけでなく、機器同士が直接接続されて、相互にデータをやり取りする仕組みを指してよい。通信システム500は、所定のプロトコルによってM2Mにおけるデータ通信を実現してよい。例えば、通信システム500は、Open Mobile Alliance(OMA)によって策定されたプロトコルであるLightweight M2M(LwM2M)に準拠するシステムであってよい。LwM2Mは、IoT/M2M機器(IoT/M2Mデバイス)の遠隔監視や保守といった管理用のプロトコルであって、LPWA(Low Power Wide Area)を実現するプロトコルの1つである。LPWAは、従来広く使用されている通信技術(例えば、Wi-Fi、LTE(Long Term Evolution)等)と比較して、低消費電力かつ低コストという特徴を持つ。また、LPWAは、従来の通信技術(例えば、無線LAN)と比較して、広範囲の通信が可能であるという特徴を持つ。LwM2Mは、LPWAの特徴を備え、多数のIoT/M2M機器から送信されるデータによるネットワークの輻輳を防ぎ、また、IoT/M2M機器の電力消費を抑えるための低電力消費を実現するプロトコルである。なお、通信システム500が準拠するプロトコルは、低電力消費を実現し得るプロトコルであればよく、上記の例に限定されない。例えば、通信システム500は、MQTT(Message Queue Telemetry Transport)、LoRaWAN(登録商標)、SigFox(登録商標)等のプロトコルに準拠するシステムであってもよい。
通信装置100は、制御部110、通信部120、及び記憶部150を備えてよい。制御部110は、各実施形態に示す機能、方法を実行するために、典型的には中央処理装置(CPU)であってよい。なお、制御部110は、集積回路(IC(Integrated Circuit)チップ、LSI(Large Scale Integration))等に形成された論理回路(ハードウェア)や専用回路によって各実施形態に開示される各処理を実現してもよい。また、これらの回路は、1又は複数の集積回路により実現されてよく、各実施形態に示す複数の処理を1つの集積回路により実現されることとしてもよい。本発明の一実施形態において、制御部110は、通信装置100をLwM2Mのプロトコルに準拠させるための処理・動作を実現してよい。また、制御部110は、図示しないメーターからの各種情報を取得する機能を有してよい。さらに、制御部110は、通信装置100の動作を、親機又は子機のいずれかに切り替える切替部として機能してよい。
サーバ200は、各メーターの保守管理を遠隔から実行する機能を有してよい。すなわち、サーバ200は、各通信装置100から送信された各メーターの情報を処理し、メーターの管理者へ必要なデータを受け渡すIoT−PF(プラットフォーム)としての機能を有してよい。従って、メーターの管理者の図示しない集中監視センタが、サーバ200に接続されてよい。サーバ200が、各メーターから取得する情報としては、メーターの測定対象の測定値(検針値ともいう)に関する情報であってよい。具体的には、例えば、サーバ200は、測定対象の所定期間(例えば、1日、1週間、1カ月等)における使用量、残量、及び蓄電量等を示すデータをメーターから取得してよい。また、サーバ200は、各メーターの情報として、測定対象の異常を表すデータを取得してもよい。測定対象の異常を表すデータとは、例えば、水漏れ、ガス漏れ、漏電等が生じている可能性を示すデータであってよい。また、サーバ200は、メーターから取得した情報に基づいて測定対象の異常を検知してもよい。例えば、サーバ200は、メーターの測定値に関する情報に基づいて水漏れ、ガス漏れ、漏電等を検知してもよい。なお、詳細は後述するが、本発明の一実施形態において、サーバ200は、監視対象として登録されたメーターについて、上述した情報を取得してよい。
図2は、本発明の第1実施形態による、FANとサーバ200との間のシーケンスの一例である。また、図3(a)、(b)は、本発明の第1実施形態を説明するための概略図である。図3(a)に示すように、通信装置100A〜100Dは、通信装置100Aを親機、通信装置100B〜100Dを子機とする第1FAN10Aを構成してよい。親機である通信装置100Aとサーバ200とは、LwM2Mプロトコルに従って通信を行ってよい。なお、LwM2Mのプロトコルについては、例えば、http://www.openmobilealliance.org/release/LightweightM2M/V1_0_2-20180209-A/におけるOMA-TS-LightweightM2M-V1_0_2-20180209-A.pdfを参照されたい。ここで、図2のシーケンス図では、説明をわかりやすくするため、通信装置100A,100B,100Cのみを示してある。なお、図2のシーケンスは一例であって、各通信装置100における各ステップのタイミングをこれに限定するものではない。また、第1FAN10Aは、第1の通信装置群の一例であってよい。第1FAN10Aを構成する通信装置は上記の例に限定されない。すなわち、第1FAN10Aは、親機と子機により構成されればよく、任意の機体数により構成されてよい。
なお、本発明の第2実施形態によれば、図2のステップS18で親機から子機へ切り替わった通信装置100Aは、新たな親機へ子機として接続してよい。通信装置100Bは、動作決定処理(ステップS14)に応じて、自装置の動作を子機から親機へ切り替え、新たな親機として動作してよい(ステップS19)。通信装置100C,100Aは、新たな親機である通信装置100Bへ、自装置を子機として登録するように登録要求を送信してよい(ステップS20,S22)。サーバ200は、自装置への登録要求を受信すると、Ackを返し(ステップS21,S23)、子機の情報を自装置に登録してよい(ステップS24)。なお、子機の情報とは、子機を識別する識別情報(例えば、装置ID等)、自装置までのホップ数等であってよい。通信装置100Bは、子機としての登録が完了した旨を示す情報を、通信装置100C,100Aへ送信してよい(ステップS25,S26)。通信装置100Bは、自装置が親機として動作する旨を示す情報と、自装置の下位に接続された子機に関する情報とを含む、更新要求(Update)をサーバ200へ送信してよい(ステップS27)。更新要求(Update)は、LwM2Mプロトコルにおいて、例えば、クライアント(通信装置100)がサーバ200に送信済みの登録情報の内容を変更する場合、サーバ200において満了を迎える有効期限を更新する場合、及び通信装置100がサーバ200との通信圏外から通信圏内に復帰した場合等に送信されるものであってよい。サーバ200に送信済みの登録情報の内容が変更される場合とは、例えば、FANにおいて子機が増減する、マルチホップの経路が変更される等によって、FANの構成が変化した場合であってよい。
本発明の第3実施形態として、親機としての登録の解除要求に対する応答をサーバ200から受信しない場合(図2のステップS17でNO)について、図3(c)、図4(c)、図5を用いて説明する。
本発明の第4実施形態によれば、通信装置100Aは、第2FAN11Bに含まれない親機として動作中に、第2FAN11Bに含まれる他の通信装置100B,100Cに、第2FAN11Bへの参加要求を送信してよい。さらに、通信装置100Aは、第2FAN11Bへの参加要求が承認されたことに応じて、自装置の動作を、第2FAN11Bにおける親機又は子機へ切り替えてよい。
本発明の第5実施形態によれば、通信装置100Aは、第2FAN11Bに含まれない親機として、第2FAN11Bとは異なる第3FANにおける親機として動作してよい。例えば、図2のステップS17でNOであり、通信装置100Aが、自装置の動作を子機に切り替えず、新たな親機である通信装置100Bを含む第2FAN11Bに含まれない親機として動作した場合、通信装置100Aは、自装置の周囲の通信装置100へ、自装置に接続するための接続情報を送信してよい。接続情報は、例えば、通信装置100Aを親機とする第3FANにおける第2通信方式で必要なネットワークID、チャネルに関する情報であってよい。さらに、通信装置100Aは、自装置への接続を要求する通信装置を、自装置へ接続させ、第2FAN11Bとは異なる第3FANを構成してよい。なお、第3FANは、第3の通信装置群の一例であってよい。第3FANを構成する通信装置は上記の例に限定されない。すなわち、第3FANは、親機と子機により構成されればよく、任意の機体数により構成されてよい。
110 制御部
120 通信部
150 記憶部
200 サーバ(情報処理装置)
210 制御部
220 通信部
250 記憶部
300 ネットワーク
500 通信システム
Claims (9)
- 無線通信親機又は無線通信子機として動作可能であり、他の通信装置と、無線通信親機及び少なくとも1の無線通信子機を含む第1の通信装置群を構成可能な通信装置であって、
前記無線通信親機として動作する場合、第1の通信方式でサーバと通信し、第2の通信方式で前記他の通信装置と通信し、前記無線通信子機として動作する場合、前記第2の通信方式で前記他の通信装置と通信する通信部と、
前記無線通信親機又は前記無線通信子機としての動作を切り替える切替部と、を備え、
前記通信部は、前記通信装置が前記無線通信親機から前記無線通信子機へ動作を切り替える場合に、前記サーバへ、無線通信親機としての登録の解除要求を送信し、
前記切替部は、前記通信部が前記解除要求に対する前記応答を前記サーバから受信しない場合、自装置の動作を前記無線通信子機に切り替えず、
前記通信装置は、前記第1の通信装置群において前記無線通信子機から前記無線通信親機へ動作を切り替えた、新たな無線通信親機を含む第2の通信装置群に含まれない無線通信親機として動作する、通信装置。 - 前記切替部は、前記通信部が前記解除要求に対する応答を前記サーバから受信したことに応じて、前記無線通信親機の動作を前記無線通信子機の動作へ切り替える、
請求項1に記載の通信装置。 - 前記通信部は、前記切替部が自装置の動作を前記無線通信子機へ切り替えた場合、前記第1の通信装置群において前記無線通信子機から前記無線通信親機へ動作を切り替えた、新たな無線通信親機との通信を行う、
請求項2に記載の通信装置。 - 前記第2の通信装置群に含まれない無線通信親機として動作中に、前記通信部は、前記第2の通信装置群に含まれる他の通信装置に、前記第2の通信装置群への参加要求を送信し、
前記切替部は、前記第2の通信装置群への参加要求が承認されたことに応じて、自装置の動作を、前記第2の通信装置群における無線通信親機又は無線通信子機へ切り替える、
請求項1〜3のいずれか一項に記載の通信装置。 - 前記第2の通信装置群に含まれない無線通信親機として、前記第2の通信装置群とは異なる第3の通信装置群における無線通信親機として動作する、
請求項1〜3のいずれか一項に記載の通信装置。 - 無線通信親機又は無線通信子機として動作可能であって、他の通信装置と、無線通信親機及び少なくとも1の無線通信子機を含む第1の通信装置群を構成し、前記無線通信親機として動作する場合、第1の通信方式でサーバと通信し、第2の通信方式で前記他の通信装置と通信し、前記無線通信子機として動作する場合、前記第2の通信方式で前記他の通信装置と通信する通信装置の制御方法であって、
前記無線通信親機から前記無線通信子機へ動作を切り替える場合に、前記サーバへ、無線通信親機としての登録の解除要求を送信するステップ、を含み、
前記解除要求に対する前記応答を前記サーバから受信しない場合、自装置の動作を前記無線通信子機に切り替えず、
前記通信装置は、前記第1の通信装置群において前記無線通信子機から前記無線通信親機へ動作を切り替えた、新たな無線通信親機を含む第2の通信装置群に含まれない無線通信親機として動作する、
通信装置の制御方法。 - 無線通信親機又は無線通信子機として動作可能な通信装置であって、他の通信装置と、無線通信親機及び少なくとも1の無線通信子機を含む第1の通信装置群を構成する通信装置に、
前記無線通信親機として動作する場合、第1の通信方式でサーバと通信し、第2の通信方式で前記他の通信装置と通信し、前記無線通信子機として動作する場合、前記第2の通信方式で前記他の通信装置と通信する通信機能と、
前記無線通信親機又は前記無線通信子機としての動作を切り替える切替機能と、
を実現させ、
前記通信機能は、前記無線通信親機から前記無線通信子機へ動作を切り替える場合に、前記サーバへ、無線通信親機としての登録の解除要求を送信し、
前記切替機能は、前記解除要求に対する前記応答を前記サーバから受信しない場合、自装置の動作を前記無線通信子機に切り替えず、
前記通信装置は、前記第1の通信装置群において前記無線通信子機から前記無線通信親機へ動作を切り替えた、新たな無線通信親機を含む第2の通信装置群に含まれない無線通信親機として動作する、
通信装置の制御プログラム。 - 通信装置と、サーバとを少なくとも含む通信システムであって、
前記通信装置は、
無線通信親機又は無線通信子機として動作可能であり、他の通信装置と、無線通信親機及び少なくとも1の無線通信子機を含む第1の通信装置群を構成し、
前記無線通信親機として動作する場合、第1の通信方式でサーバと通信し、第2の通信方式で前記他の通信装置と通信し、前記無線通信子機として動作する場合、前記第2の通信方式で前記他の通信装置と通信する通信部と、
前記無線通信親機又は前記無線通信子機としての動作を切り替える切替部と、
を備え、
前記通信部は、前記通信装置が前記無線通信親機から前記無線通信子機へ動作を切り替える場合に、前記サーバへ、無線通信親機としての登録の解除要求を送信し、
前記サーバは、前記通信装置から前記解除要求を受信したことに応じて、前記解除要求に対する応答を送信し、
前記切替部は、前記解除要求に対する前記応答を前記サーバから受信しない場合、自装置の動作を前記無線通信子機に切り替えず、
前記通信装置は、前記第1の通信装置群において前記無線通信子機から前記無線通信親機へ動作を切り替えた、新たな無線通信親機を含む第2の通信装置群に含まれない無線通信親機として動作する、
通信システム。 - 通信装置と、サーバとを少なくとも含む通信システムであって、
前記通信装置は、
無線通信親機又は無線通信子機として動作可能であり、他の通信装置と、無線通信親機及び少なくとも1の無線通信子機を含む第1の通信装置群を構成し、
前記無線通信親機として動作する場合、第1の通信方式でサーバと通信し、第2の通信方式で前記他の通信装置と通信し、前記無線通信子機として動作する場合、前記第2の通信方式で前記他の通信装置と通信する通信部と、
前記無線通信親機又は前記無線通信子機としての動作を切り替える切替部と、を備え、
前記通信部は、前記通信装置が前記無線通信親機から前記無線通信子機へ動作を切り替える場合に、前記サーバへ、無線通信親機としての登録の解除要求を送信し、
前記サーバは、前記通信装置から前記解除要求を受信したことに応じて、前記解除要求に対する応答を送信し、
前記切替部は、前記通信部が前記解除要求に対する応答を前記サーバから受信しない場合、前記無線通信親機の動作を前記無線通信子機の動作へ切り替えず、
前記第1の通信装置群において前記無線通信子機から前記無線通信親機へ動作を切り替えた新たな無線通信親機は、前記第1の通信装置群に含まれない無線通信親機として動作する、
通信システム。
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