JP7066016B2

JP7066016B2 - 通信装置および無線通信方法

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Publication number: JP7066016B2
Application number: JP2020571963A
Authority: JP
Inventors: 貴光山田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2019-02-13
Filing date: 2019-02-13
Publication date: 2022-05-12
Anticipated expiration: 2039-02-13
Also published as: WO2020165971A1; JPWO2020165971A1

Description

本発明は、無線通信を行う通信装置、サーバおよび無線通信方法に関する。

近年、家電機器をインターネットに接続するケースが増えている。通信機能を有していない家電機器については、無線通信機能を有する通信アダプタと接続させ、通信アダプタを介してインターネットに接続させることができる。一般的に、通信アダプタを介して家電機器をインターネットに接続させる場合、通信アダプタと通信キャリアが設置するアクセスポイントとの間は、無線通信で接続される。通信キャリアによって多数のアクセスポイントが設置されている場合、家電アダプタは、異なるアクセスポイントを経由する複数の通信経路から１つの通信経路を選択し、インターネットに接続することができる。特許文献１には、無線通信装置が、複数の無線通信経路のそれぞれについて、テストフレームを送信してから応答テストフレームを受信するまでの通信時間を算出し、最適な無線通信経路を選択して通信相手先と無線通信を行う技術が開示されている。

特開２００３－１９８５６３号公報

しかしながら、上記従来の技術によれば、無線通信装置と通信相手先との間の通信時間のみでは、無線通信経路の通信品質の変動に追従できない、という問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、複数の通信経路で無線通信が可能な場合において、通信品質に応じて通信経路を選択可能な通信装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る通信装置は、通信装置と無線通信可能な複数のアクセスポイントを備える無線通信システムにおいて、異なるアクセスポイントを経由する複数の通信経路でサーバと通信可能な通信装置である。通信装置は、通信装置から複数のアクセスポイントまでの各無線通信区間の通信品質を測定する無線通信品質測定部と、通信装置とサーバとの間の信号の送受信にかかる通信時間を計測するための第１の信号を、無線通信区間を含み各無線通信区間に対応する複数の通信経路でサーバに送信し、サーバからの第１の信号に対する応答である第２の信号を複数の通信経路で受信する通信部と、を備える。また、通信装置は、通信部が複数の通信経路で送信した第１の信号の送信時刻と通信部が複数の通信経路で受信した第２の信号の受信時刻とを用いて複数の通信経路での通信時間を算出し、算出した複数の通信経路の通信時間と、通信装置から複数のアクセスポイントまでの各無線通信区間の通信品質とを用いて、サーバとの通信に使用する通信経路を選択する制御部と、を備える。無線通信品質測定部が定期的に各無線通信区間の通信品質を測定する第１の時間間隔は、通信部が定期的に第１の信号を複数の通信経路で送信して第２の信号を複数の通信経路で受信し、制御部が定期的に複数の通信経路での通信時間を算出する第２の時間間隔よりも短い。制御部は、通信時間の短い順にサーバとの通信に使用する通信経路を選択し、通信装置から選択した通信経路で経由するアクセスポイントまでの無線通信区間の通信品質が閾値以上の場合、選択した通信経路でサーバに接続要求を行い、第２の時間間隔内において、通信装置から選択した通信経路で経由するアクセスポイントまでの無線通信区間の通信品質が閾値未満の場合、次に通信時間の短い通信経路を選択する。

本発明に係る通信装置は、複数の通信経路で無線通信が可能な場合において、通信品質に応じて通信経路を選択できる、という効果を奏する。

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実施の形態１に係るＩｏＴ家電の構成例を示すブロック図実施の形態１に係るサーバの構成例を示すブロック図実施の形態１に係る通信アダプタがサーバと通信を開始する際の動作を示すフローチャート実施の形態１に係る通信アダプタがサーバと通信中のときの動作を示すフローチャート実施の形態１に係るサーバの動作を示すフローチャート実施の形態１に係る通信アダプタが備えるハードウェア構成の例を示す図実施の形態２に係る通信アダプタの制御部が将来の通信品質を推定する動作の第１のイメージを示す図実施の形態２に係る通信アダプタの制御部が将来の通信品質を推定する動作の第２のイメージを示す図実施の形態２に係る通信アダプタの制御部が無線通信区間の通信品質を推定する動作を示すフローチャート

以下に、本発明の実施の形態に係る通信装置、サーバおよび無線通信方法を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る無線通信システム１００の構成例を示す図である。無線通信システム１００は、ＩｏＴ（Internet of Things）家電１０ａ，１０ｂと、アクセスポイント４０ａ，４０ｂと、アクセスポイント５０と、インターネット網６０と、サーバ７０と、を備える。

ＩｏＴ家電１０ａ，１０ｂは、アクセスポイント４０ａまたはアクセスポイント４０ｂ、アクセスポイント５０、およびインターネット網６０を介してサーバ７０と接続する。以降の説明において、ＩｏＴ家電１０ａ，１０ｂを区別しない場合はＩｏＴ家電１０と称することがある。

アクセスポイント４０ａ，４０ｂは、ＩｏＴ家電１０と無線通信可能な通信機器である。アクセスポイント４０ａ，４０ｂは、ＩｏＴ家電１０との無線通信についてはＬＰＷＡ（Low Power Wide Area）の通信を行う、例えば、ＬｏＲａＷＡＮ（ＬｏＲａ Wide Area Network）規格の通信機器である。アクセスポイント４０ａは、ゾーン４１ａの範囲でＩｏＴ家電１０と無線通信を行うことができる。アクセスポイント４０ｂは、ゾーン４１ｂの範囲でＩｏＴ家電１０と無線通信を行うことができる。以降の説明において、アクセスポイント４０ａ，４０ｂを区別しない場合はアクセスポイント４０と称し、ゾーン４１ａ，４１ｂを区別しない場合はゾーン４１と称することがある。

アクセスポイント５０は、アクセスポイント４０ａ，４０ｂとインターネット網６０とを接続する通信機器である。図１では、アクセスポイント４０ａ，４０ｂとアクセスポイント５０との間を無線通信としているが、一例であり、有線通信であってもよい。

インターネット網６０は、アクセスポイント５０とサーバ７０とを接続するネットワークである。無線通信システム１００では、インターネット網６０の部分を専用のネットワークで構成してもよい。

サーバ７０は、インターネット網６０、アクセスポイント５０、およびアクセスポイント４０を介してＩｏＴ家電１０と接続する。サーバ７０は、ＩｏＴ家電１０にサービスなどを提供する情報処理装置である。

図１において、ＩｏＴ家電１０は、無線通信機能を備える家電機器であってもよいし、無線通信機能を備えない家電機器に無線通信機能を有する通信アダプタを接続させた構成であってもよい。本実施の形態では、ＩｏＴ家電１０が、後者の無線通信機能を備えない家電機器に無線通信機能を有する通信アダプタを接続させた構成の場合を例にして説明する。ＩｏＴ家電１０の構成について説明する。図２は、実施の形態１に係るＩｏＴ家電１０の構成例を示すブロック図である。ＩｏＴ家電１０は、家電機器２０と、通信アダプタ３０と、を備える。

家電機器２０は、ユーザ宅に設置される家電機器である。家電機器２０は、例えば、空気調和機、給湯機器、照明機器などであるがこれらに限定されない。

通信アダプタ３０は、家電機器２０に接続され、家電機器２０に無線通信機能を提供する通信装置である。通信アダプタ３０は、通信アダプタ３０と無線通信可能な複数のアクセスポイント４０を備える無線通信システム１００において、異なるアクセスポイント４０を経由する複数の通信経路でサーバ７０と通信を行うことができる。ＩｏＴ家電１０において、通信アダプタ３０と家電機器２０とは、例えば、ＵＡＲＴ（Universal Asynchronous Receiver Transmitter）などのシリアル通信によって接続される。通信アダプタ３０は、通信部３１と、無線通信品質測定部３２と、制御部３３と、記憶部３４と、を備える。

通信部３１は、アクセスポイント４０を経由する通信経路でサーバ７０と通信を行う通信装置通信部である。通信部３１は、サーバ７０と通信を行う際に、アクセスポイント４０との間で無線通信を行う。通信部３１は、制御部３３の制御によって、通信アダプタ３０とサーバ７０との間の信号の送受信にかかる通信時間を計測するためのゾーン選択メッセージを複数の通信経路でサーバ７０に送信する。また、通信部３１は、サーバ７０からのゾーン選択メッセージに対する応答であるゾーン選択応答メッセージを複数の通信経路で受信する。複数の通信経路とは、図１の例では、アクセスポイント４０ａを経由する通信経路、およびアクセスポイント４０ｂを経由する通信経路である。以降の説明において、ゾーン選択メッセージを第１の信号と称し、ゾーン選択応答メッセージを第２の信号と称することがある。なお、ゾーン選択メッセージおよびゾーン選択応答メッセージのフォーマットについては、通信経路を識別する情報が含まれていればよいので、例えば、先行技術文献の特許文献１に記載されているフレームフォーマットを使用することができるが、これに限定されない。

無線通信品質測定部３２は、通信アダプタ３０から複数のアクセスポイント４０、図１の例ではアクセスポイント４０ａ，４０ｂまでの各無線通信区間の通信品質を測定する。通信品質は、例えば、ＳＮＲ（Signal to Noise Ratio）であるがこれに限定されない。通信品質は、ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）、ＢＥＲ（Bit Error Rate）などであってもよい。

制御部３３は、通信アダプタ３０の動作を制御する通信装置制御部である。具体的には、制御部３３は、通信部３１が複数の通信経路で送信したゾーン選択メッセージの送信時刻と通信部３１が複数の通信経路で受信したゾーン選択応答メッセージの受信時刻とを用いて複数の通信経路での通信アダプタ３０とサーバ７０との信号の送受信にかかる通信時間を算出する。ゾーン選択メッセージの送信時刻、およびゾーン選択応答メッセージの受信時刻については、タイムスタンプによって管理することができる。制御部３３は、算出した複数の通信経路の通信時間と、通信アダプタ３０から複数のアクセスポイント４０までの各無線通信区間の通信品質とを用いて、サーバ７０との通信に使用する通信経路を選択する。制御部３３は、通信部３１が接続要求を送信してから規定された期間内にサーバ７０からの接続応答を通信部３１が受信した場合、選択した通信経路でサーバ７０との通信を開始する。通信アダプタ３０での規定された期間を第１の期間とする。

記憶部３４は、無線通信品質測定部３２で測定された各無線通信区間の通信品質の情報を記憶する。記憶部３４は、無線通信品質測定部３２で過去に測定された各無線通信区間の通信品質の情報についても一定期間分記憶する。記憶部３４は、通信部３１が複数の通信経路で送信したゾーン選択メッセージの送信時刻の情報、および通信部３１が複数の通信経路で受信したゾーン選択応答メッセージの受信時刻の情報を記憶していてもよい。

つぎに、サーバ７０の構成について説明する。図３は、実施の形態１に係るサーバ７０の構成例を示すブロック図である。サーバ７０は、通信部７１と、制御部７２と、を備える。

通信部７１は、ＩｏＴ家電１０と通信を行うサーバ通信部である。本実施の形態では、通信部７１は、ＩｏＴ家電１０の通信アダプタ３０と通信を行う。通信部７１は、通信アダプタ３０とサーバ７０との間の信号の送受信にかかる通信時間を計測するための通信アダプタ３０からのゾーン選択メッセージを複数の通信経路で受信する。通信部７１は、制御部７２の制御によって、ゾーン選択メッセージに対する応答であるゾーン選択応答メッセージを複数の通信経路で通信アダプタ３０に送信する。

制御部７２は、サーバ７０の動作を制御するサーバ制御部である。具体的には、制御部７２は、通信部７１がゾーン選択応答メッセージを送信してから規定された期間内に通信アダプタ３０から接続要求を受信した場合、接続要求を受信した通信経路で通信アダプタ３０との通信を開始する。サーバ７０での規定された期間を第２の期間とする。

サーバ７０は、通信アダプタ３０と無線通信可能な複数のアクセスポイント４０を備える無線通信システム１００において、異なるアクセスポイント４０を経由する複数の通信経路で通信アダプタ３０と通信を行うことができる。

つづいて、通信アダプタ３０がサーバ７０と通信を開始する際の動作について説明する。図４は、実施の形態１に係る通信アダプタ３０がサーバ７０と通信を開始する際の動作を示すフローチャートである。

通信アダプタ３０において、通信部３１は、制御部３３の制御によって、ゾーン選択メッセージを複数の通信経路、すなわち異なるアクセスポイント４０を経由する通信経路でサーバ７０に送信する（ステップＳ１０１）。通信部３１は、通信アダプタ３０が存在するゾーン４１を形成するアクセスポイント４０に向けて、通信経路を識別する情報を含んだゾーン選択メッセージを送信する。通信部３１は、サーバ７０からのゾーン選択応答メッセージを複数の通信経路、すなわち異なるアクセスポイント４０を経由する通信経路で受信する（ステップＳ１０２）。制御部３３は、通信部３１が複数の通信経路で送信したゾーン選択メッセージの送信時刻と通信部３１が複数の通信経路で受信したゾーン選択応答メッセージの受信時刻とを用いて複数の通信経路での通信アダプタ３０とサーバ７０との信号の送受信にかかる通信時間を算出する（ステップＳ１０３）。通信時間は、ゾーン選択応答メッセージの受信時刻とゾーン選択メッセージの送信時刻との差分の時間である。制御部３３は、算出した各通信経路の通信時間を比較し、サーバ７０との通信に使用する通信経路として、通信時間の短い通信経路を選択する（ステップＳ１０４）。

なお、通信アダプタ３０では、通信部３１が定期的にゾーン選択メッセージを送信する動作と並行して、無線通信品質測定部３２が、定期的に通信アダプタ３０から複数のアクセスポイント、すなわちアクセスポイント４０ａ，４０ｂまでの各無線通信区間の通信品質を測定しているものとする。無線通信品質測定部３２が定期的に各無線通信区間の通信品質を測定する時間間隔を第１の時間間隔とする。第１の時間間隔は、数十ｍｓ単位の時間間隔である。無線通信品質測定部３２は、測定して得られた通信品質の情報を記憶部３４に記憶させる。

制御部３３は、通信アダプタ３０から選択した通信経路で経由するアクセスポイント４０までの無線通信区間の通信品質の情報を記憶部３４から取得する（ステップＳ１０５）。このとき、制御部３３は、記憶部３４から最新の通信品質の情報を取得する。制御部３３は、取得した通信品質が規定された閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０６）。制御部３３は、取得した通信品質が閾値未満の場合（ステップＳ１０６：Ｎｏ）、選択した通信経路が規定された回数選択されたか否かを判定する（ステップＳ１０７）。規定された回数については、１回でもよいし、２回以上の複数回であってもよい。制御部３３は、規定された回数選択されていた場合（ステップＳ１０７：Ｙｅｓ）、選択していたアクセスポイント４０を選択対象から除外する（ステップＳ１０８）。制御部３３は、規定された回数選択されていない場合（ステップＳ１０７：Ｎｏ）、ステップＳ１０４の動作に進む。

制御部３３は、通信部３１が前回ゾーン選択メッセージを送信してから規定された時間間隔が経過したか否かを判定する（ステップＳ１０９）。通信部３１が定期的にゾーン選択メッセージを複数の通信経路で送信してゾーン選択応答メッセージを複数の通信経路で受信し、制御部３３が定期的に複数の通信経路での通信時間を算出する時間間隔を第２の時間間隔とする。規定された時間間隔である第２の時間間隔は、秒単位の時間間隔である。すなわち、第１の時間間隔は、第２の時間間隔よりも短い。制御部３３は、通信部３１が前回ゾーン選択メッセージを送信してから規定された時間間隔が経過した場合（ステップＳ１０９：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０１の動作に進む。制御部３３は、通信部３１が前回ゾーン選択メッセージを送信してから規定された時間間隔が経過していない場合（ステップＳ１０９：Ｎｏ）、ステップＳ１０４の動作に進む。

制御部３３は、取得した通信品質が閾値以上の場合（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）、選択した通信経路でサーバ７０に接続要求を行う（ステップＳ１１０）。具体的には、制御部３３は、選択した通信経路で経由するアクセスポイント４０宛にサーバ７０への接続要求を送信するよう、通信部３１を制御する。通信部３１は、制御部３３の制御によって、制御部３３で選択された通信経路でサーバ７０に接続要求を送信する。

制御部３３は、通信部３１が接続要求を送信してから第１の期間内に、接続要求に対するサーバ７０からの接続応答を通信部３１が受信したか否かを判定する（ステップＳ１１１）。制御部３３は、第１の期間内にサーバ７０からの接続応答を通信部３１が受信しなかった場合（ステップＳ１１１：Ｎｏ）、ステップＳ１０７の動作に進む。制御部３３は、第１の期間内にサーバ７０からの接続応答を通信部３１が受信した場合（ステップＳ１１１：Ｙｅｓ）、選択した通信経路でサーバ７０との通信を開始する（ステップＳ１１２）。制御部３３は、通信経路の選択対象をリセットする（ステップＳ１１３）。具体的には、制御部３３は、ステップＳ１０８で選択対象から除外したアクセスポイント４０がある場合、除外したアクセスポイント４０を選択対象に復帰させる。

通信アダプタ３０は、サーバ７０と通信を開始した後も、通信経路の通信時間が長くなった、通信経路の通信品質が悪化したなどの場合に通信経路を変更できるように、継続して通信経路の状態を確認する動作を行う。図５は、実施の形態１に係る通信アダプタ３０がサーバ７０と通信中のときの動作を示すフローチャートである。図４に示すフローチャートと同一の動作については同一のステップ番号を付与して説明を省略する。

制御部３３は、取得した通信品質が閾値以上の場合（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）、選択した通信経路が現在の通信経路と同一の通信経路か否かを判定する（ステップＳ１２１）。制御部３３は、選択した通信経路が現在使用している通信経路と同一の通信経路の場合（ステップＳ１２１：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０９の動作に進む。制御部３３は、選択した通信経路が現在の通信経路と異なる場合（ステップＳ１２１：Ｎｏ）、選択した通信経路でサーバ７０に接続要求を行う（ステップＳ１１０）。制御部３３は、第１の期間内にサーバ７０からの接続応答を通信部３１が受信しなかった場合（ステップＳ１１１：Ｎｏ）、ステップＳ１０７の動作に進む。制御部３３は、第１の期間内にサーバ７０からの接続応答を通信部３１が受信した場合（ステップＳ１１１：Ｙｅｓ）、通信経路を選択した通信経路に変更してサーバ７０との通信を行う（ステップＳ１２２）。制御部３３は、ステップＳ１１３の動作の後、ステップＳ１０９の動作に進む。通信アダプタ３０は、電源オンの状態では、図５に示すフローチャートの動作を繰り返し実施する。

このように、制御部３３は、通信時間の短い順にサーバ７０との通信に使用する通信経路を選択する。制御部３３は、通信アダプタ３０から選択した通信経路で経由するアクセスポイント４０までの無線通信区間の通信品質が閾値以上の場合、選択した通信経路でサーバ７０に接続要求を行う。これにより、制御部３３は、ゾーン選択メッセージの送信頻度を高くしてインターネット網６０を輻輳させることなく、通信品質に応じて、サーバ７０との通信に使用する通信経路を選択することができる。具体的には、制御部３３は、ゾーン選択メッセージの送信間隔である第２の時間間隔内において、通信アダプタ３０から選択した通信経路で経由するアクセスポイント４０までの無線通信区間の通信品質が閾値未満の場合、次に通信時間の短い通信経路を選択することができる。

つぎに、サーバ７０の動作について説明する。図６は、実施の形態１に係るサーバ７０の動作を示すフローチャートである。サーバ７０において、通信部７１は、通信アダプタ３０から複数の通信経路でゾーン選択メッセージを受信すると（ステップＳ２０１）、制御部７２の制御によって、通信アダプタ３０に対して複数の通信経路でゾーン選択応答メッセージを送信する（ステップＳ２０２）。制御部７２は、通信部７１がゾーン選択応答メッセージを送信してから第２の期間内に通信部７１が通信アダプタ３０から接続要求を受信したか否かを判定する（ステップＳ２０３）。第２の期間内に通信部７１が通信アダプタ３０から接続要求を受信していない場合（ステップＳ２０３：Ｎｏ）、通信部７１は、制御部７２の制御によって、ステップＳ２０１の動作に進む。第２の期間内に通信部７１が通信アダプタ３０から接続要求を受信した場合（ステップＳ２０３：Ｙｅｓ）、通信部７１は、制御部７２の制御によって、通信アダプタ３０に対して、接続要求を受信した通信経路で接続応答を送信する（ステップＳ２０４）。制御部７２は、通信部７１が接続要求を受信した通信経路で通信アダプタ３０との通信を開始する（ステップＳ２０５）。

サーバ７０は、図６に示すフローチャートの動作を繰り返し実施する。サーバ７０は、通信アダプタ３０との通信開始後に現在の通信経路と異なる通信経路から接続要求を受信した場合、新たに接続要求を受信した通信経路に変更して、通信アダプタ３０との通信を継続する。

つづいて、通信アダプタ３０のハードウェア構成について説明する。通信アダプタ３０において、通信部３１は通信機である。記憶部３４はメモリである。無線通信品質測定部３２および制御部３３は、処理回路により実現される。処理回路は、例えば、メモリ９２に格納されるプログラムを実行するプロセッサ９１、およびメモリ９２である。

図７は、実施の形態１に係る通信アダプタ３０が備えるハードウェア構成の例を示す図である。処理回路がプロセッサ９１およびメモリ９２で構成される場合、処理回路の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアまたはファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ９２に格納される。処理回路では、メモリ９２に記憶されたプログラムをプロセッサ９１が読み出して実行することにより、各機能を実現する。また、これらのプログラムは、各装置が実施する動作の手順および方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。

ここで、プロセッサ９１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、またはＤＳＰ（Digital Signal Processor）などであってもよい。また、メモリ９２には、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Electrically ＥＰＲＯＭ）などの、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、またはＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などが該当する。

処理回路については、専用のハードウェアであってもよい。処理回路が専用のハードウェアで構成される場合、処理回路は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、またはこれらを組み合わせたものが該当する。各装置の処理回路について、各機能を機能別に複数の処理回路で実現してもよいし、各機能をまとめて１つの処理回路で実現してもよい。

なお、各装置の処理回路の各機能について、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現するようにしてもよい。このように、処理回路は、専用のハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。

つぎに、サーバ７０のハードウェア構成について説明する。サーバ７０において、通信部７１は通信機である。制御部７２は、処理回路により実現される。処理回路の構成は、前述の通信アダプタ３０の処理回路の構成と同様である。

以上説明したように、本実施の形態によれば、通信アダプタ３０は、アクセスポイント４０までの無線通信区間の通信品質を第１の時間間隔で測定し、サーバ７０までの信号の送受信にかかる通信時間を第１の時間間隔よりも長い第２の時間間隔で算出する。通信アダプタ３０は、算出した通信時間と、測定した無線通信区間の通信品質とを用いて、サーバ７０との通信に使用する通信経路を選択することとした。これにより、通信アダプタ３０は、複数の通信経路で無線通信が可能な場合において、通信品質に応じてサーバ７０との通信に使用する通信経路を選択することができる。

なお、通信アダプタ３０において、制御部３３は、図４および図５に示すフローチャートのステップＳ１０９の動作で、通信部３１が前回ゾーン選択メッセージを送信してから規定された時間間隔が経過していない場合（ステップＳ１０９：Ｎｏ）、規定された時間間隔すなわち第２の時間間隔が経過するまで待機してもよい。制御部３３は、ステップＳ１０９：Ｎｏの場合は待機して、通信部３１が前回ゾーン選択メッセージを送信してから規定された時間間隔が経過してから（ステップＳ１０９：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０１の動作に進む。図４および図５に示すフローチャートの動作と比較して、制御部３３が通信経路を選択する回数は減るが、この場合においても、通信アダプタ３０は、複数の通信経路で無線通信が可能な場合において、通信品質に応じてサーバ７０との通信に使用する通信経路を選択することができる。また、通信アダプタ３０において、制御部３３は、図４および図５に示すフローチャートのステップＳ１０７の動作で、規定された回数選択されていない場合（ステップＳ１０７：Ｎｏ）、ステップＳ１０９の動作に進んでもよい。さらに、制御部３３が通信経路を選択する回数は減るが、この場合においても、通信アダプタ３０は、複数の通信経路で無線通信が可能な場合において、通信品質に応じてサーバ７０との通信に使用する通信経路を選択することができる。

また、本実施の形態では、通信アダプタ３０が家電機器２０に接続される構成の場合について説明したが一例であり、これに限定されない。無線通信機能を備える家電機器が、前述の通信アダプタ３０と同様の動作を行ってもよい。また、家電機器などに接続されない単独の通信装置が、前述の通信アダプタ３０と同様の動作を行ってもよい。

実施の形態２．
実施の形態１では、通信アダプタ３０において、制御部３３は、通信アダプタ３０から選択した通信経路で経由するアクセスポイント４０までの無線通信区間の通信品質として、最新の通信品質を使用していた。実施の形態２では、制御部３３は、通信アダプタ３０から選択した通信経路で経由するアクセスポイント４０までの無線通信区間の将来の通信品質を推定する。

実施の形態２において、無線通信システム１００、通信アダプタ３０、およびサーバ７０の構成は、図１から図３に示す実施の形態１のときと同様である。通信アダプタ３０において、記憶部３４には、無線通信品質測定部３２で測定された各無線通信区間の過去の通信品質の情報が記憶されている。制御部３３は、各無線通信区間の過去の通信品質の情報を参照することで、周期的に通信品質が変動する無線通信区間については、将来の通信品質を推定することができる。周期的に通信品質が変動する場合とは、例えば、通信アダプタ３０とアクセスポイント４０との間を障害物が周期的に通過する場合である。

図８は、実施の形態２に係る通信アダプタ３０の制御部３３が将来の通信品質を推定する動作の第１のイメージを示す図である。図８において、閾値８０は、無線通信区間の通信品質に対する前述の閾値である。曲線８１は、ある無線通信区間において過去の通信品質の推移から得られた通信品質の変動を示す曲線である。制御部３３は、ある無線通信区間について、記憶部３４に記憶されている過去の通信品質の値の推移から曲線８１を求めることができる。ここで、実施の形態１の場合、制御部３３は、時刻ａにおいて通信品質は閾値未満と判定してしまう（ステップＳ１０６：Ｎｏ）。しかしながら、過去の通信品質の推移を参照すると、時刻ａの後、通信品質は閾値以上になることが予想される。そのため、実施の形態２において、制御部３３は、現在の時刻ａ以降に通信品質が閾値以上になると推定した場合、時刻ａにおいて通信品質は閾値以上と判定する（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）。

図９は、実施の形態２に係る通信アダプタ３０の制御部３３が将来の通信品質を推定する動作の第２のイメージを示す図である。図９において、閾値８０は、無線通信区間の通信品質に対する前述の閾値である。曲線８２は、ある無線通信区間において過去の通信品質の推移から得られた通信品質の変動を示す曲線である。制御部３３は、ある無線通信区間について、記憶部３４に記憶されている過去の通信品質の値の推移から曲線８２を求めることができる。ここで、実施の形態１の場合、制御部３３は、時刻ｂにおいて通信品質は閾値以上と判定してしまう（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）。しかしながら、過去の通信品質の推移を参照すると、時刻ｂの後、通信品質は閾値未満になることが予想される。そのため、実施の形態２において、制御部３３は、現在の時刻ｂ以降に通信品質が閾値未満になると推定した場合、時刻ｂにおいて通信品質は閾値未満と判定する（ステップＳ１０６：Ｎｏ）。

図１０は、実施の形態２に係る通信アダプタ３０の制御部３３が無線通信区間の通信品質を推定する動作を示すフローチャートである。制御部３３は、通信アダプタ３０から選択した通信経路で経由するアクセスポイント４０までの無線通信区間について、過去から現在までの通信品質の情報を記憶部３４から取得する（ステップＳ１３１）。制御部３３は、取得した過去から現在までの通信品質の値が周期的に変動しているか否かを判定する（ステップＳ１３２）。制御部３３は、通信品質の値が周期的に変動している場合（ステップＳ１３２：Ｙｅｓ）、過去から現在までの通信品質の値の推移から、規定された将来の期間の、通信アダプタ３０から選択した通信経路で経由するアクセスポイント４０までの無線通信区間の通信品質を推定する。規定された将来の期間については、例えば、制御部３３が次に通信経路を選択する（ステップＳ１０４）までの期間にすることができるが、これに限定されない。制御部３３は、推定した通信品質を用いて、ステップＳ１０６の動作を行う。制御部３３は、通信品質の値が周期的に変動していない場合（ステップＳ１３２：Ｎｏ）、動作を終了する。ステップＳ１３２：Ｎｏの場合、ステップＳ１０６での制御部３３の判定は、実施の形態１のときと同様の結果となる。

このように、制御部３３は、記憶部３４に記憶されている通信品質の情報を用いて、規定された将来の期間の、通信アダプタ３０から選択した通信経路で経由するアクセスポイント４０までの無線通信区間の通信品質を推定する。

以上説明したように、本実施の形態によれば、通信アダプタ３０は、過去の通信品質の情報を用いて、規定された将来の期間の、通信アダプタ３０から選択した通信経路で経由するアクセスポイント４０までの無線通信区間の通信品質を推定することとした。これにより、通信アダプタ３０は、実施の形態１と比較してより柔軟に、通信品質に応じてサーバ７０との通信に使用する通信経路を選択することができる。

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１０，１０ａ，１０ｂＩｏＴ家電、２０家電機器、３０通信アダプタ、３１，７１通信部、３２無線通信品質測定部、３３，７２制御部、３４記憶部、４０ａ，４０ｂ，５０アクセスポイント、６０インターネット網、７０サーバ、１００無線通信システム。

Claims

通信装置と無線通信可能な複数のアクセスポイントを備える無線通信システムにおいて、異なるアクセスポイントを経由する複数の通信経路でサーバと通信可能な前記通信装置であって、
前記通信装置から前記複数のアクセスポイントまでの各無線通信区間の通信品質を測定する無線通信品質測定部と、
前記通信装置と前記サーバとの間の信号の送受信にかかる通信時間を計測するための第１の信号を、無線通信区間を含み前記各無線通信区間に対応する前記複数の通信経路で前記サーバに送信し、前記サーバからの前記第１の信号に対する応答である第２の信号を前記複数の通信経路で受信する通信部と、
前記通信部が前記複数の通信経路で送信した前記第１の信号の送信時刻と前記通信部が前記複数の通信経路で受信した前記第２の信号の受信時刻とを用いて前記複数の通信経路での前記通信時間を算出し、算出した前記複数の通信経路の通信時間と、前記通信装置から前記複数のアクセスポイントまでの各無線通信区間の通信品質とを用いて、前記サーバとの通信に使用する通信経路を選択する制御部と、
を備え、
前記無線通信品質測定部が定期的に各無線通信区間の通信品質を測定する第１の時間間隔は、前記通信部が定期的に前記第１の信号を前記複数の通信経路で送信して前記第２の信号を前記複数の通信経路で受信し、前記制御部が定期的に前記複数の通信経路での通信時間を算出する第２の時間間隔よりも短く、
前記制御部は、前記通信時間の短い順に前記サーバとの通信に使用する通信経路を選択し、前記通信装置から選択した通信経路で経由するアクセスポイントまでの無線通信区間の通信品質が閾値以上の場合、選択した通信経路で前記サーバに接続要求を行い、
前記第２の時間間隔内において、前記通信装置から選択した通信経路で経由するアクセスポイントまでの無線通信区間の通信品質が前記閾値未満の場合、次に通信時間の短い通信経路を選択する、
通信装置。
前記無線通信品質測定部で測定された各無線通信区間の通信品質の情報を記憶する記憶部を備え、
前記制御部は、前記記憶部に記憶されている通信品質の情報を用いて、規定された将来の期間の、前記通信装置から選択した通信経路で経由するアクセスポイントまでの無線通信区間の通信品質を推定する、
請求項１に記載の通信装置。
通信装置と無線通信可能な複数のアクセスポイントを備える無線通信システムにおいて、異なるアクセスポイントを経由する複数の通信経路でサーバと通信可能な前記通信装置における無線通信方法であって、
無線通信品質測定部が、前記通信装置から前記複数のアクセスポイントまでの各無線通信区間の通信品質を測定する測定ステップと、
通信部が、前記通信装置と前記サーバとの間の信号の送受信にかかる通信時間を計測するための第１の信号を、無線通信区間を含み前記各無線通信区間に対応する前記複数の通信経路で前記サーバに送信し、前記サーバからの前記第１の信号に対する応答である第２の信号を前記複数の通信経路で受信する通信ステップと、
制御部が、前記通信部が前記複数の通信経路で送信した前記第１の信号の送信時刻と前記通信部が前記複数の通信経路で受信した前記第２の信号の受信時刻とを用いて前記複数の通信経路での前記通信時間を算出する算出ステップと、
前記制御部が、算出した前記複数の通信経路の通信時間と、前記通信装置から前記複数のアクセスポイントまでの各無線通信区間の通信品質とを用いて、前記サーバとの通信に使用する通信経路を選択する選択ステップと、
を含み、
前記無線通信品質測定部が定期的に各無線通信区間の通信品質を測定する第１の時間間隔は、前記通信部が定期的に前記第１の信号を前記複数の通信経路で送信して前記第２の信号を前記複数の通信経路で受信し、前記制御部が定期的に前記複数の通信経路での通信時間を算出する第２の時間間隔よりも短く、
前記選択ステップにおいて、前記制御部は、前記通信時間の短い順に前記サーバとの通信に使用する通信経路を選択し、前記通信装置から選択した通信経路で経由するアクセスポイントまでの無線通信区間の通信品質が閾値以上の場合、選択した通信経路で前記サーバに接続要求を行い、
前記第２の時間間隔内において、前記通信装置から選択した通信経路で経由するアクセスポイントまでの無線通信区間の通信品質が前記閾値未満の場合、次に通信時間の短い通信経路を選択する、
無線通信方法。
前記選択ステップにおいて、前記制御部は、前記無線通信品質測定部で測定された各無線通信区間の通信品質の情報を記憶する記憶部に記憶されている通信品質の情報を用いて、規定された将来の期間の、前記通信装置から選択した通信経路で経由するアクセスポイントまでの無線通信区間の通信品質を推定する、
請求項３に記載の無線通信方法。