JP7292332B2 - Slave station device and master station device - Google Patents
Slave station device and master station device Download PDFInfo
- Publication number
- JP7292332B2 JP7292332B2 JP2021111985A JP2021111985A JP7292332B2 JP 7292332 B2 JP7292332 B2 JP 7292332B2 JP 2021111985 A JP2021111985 A JP 2021111985A JP 2021111985 A JP2021111985 A JP 2021111985A JP 7292332 B2 JP7292332 B2 JP 7292332B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- station device
- slave station
- transmission
- information
- setting information
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
- Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
- Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks
Landscapes
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Description
本発明は、子局装置および親局装置に関し、特に、子局装置から親局装置にデータを送信する技術に関する。 The present invention relates to a slave station device and a master station device, and more particularly to a technique for transmitting data from a slave station device to a master station device.
親局装置と、複数の子局装置を備え、各子局装置が親局装置にデータを無線送信する通信システムにつき研究開発が行われている。このような通信システムには、以下の特許文献1~4に示されているように、ある物理量を検出するセンサを各子局装置が備え、センサの検出値を示すセンサデータが親局装置に無線送信されるデータ収集システムがある。 Research and development is being conducted on a communication system that includes a master station device and a plurality of slave station devices, and in which each slave station device wirelessly transmits data to the master station device. In such a communication system, as shown in Patent Documents 1 to 4 below, each slave station device is equipped with a sensor for detecting a certain physical quantity, and sensor data indicating the detected value of the sensor is sent to the master station device. There are wirelessly transmitted data collection systems.
データ収集システムでは、複数の子局装置から時間帯を重ねてセンサデータが親局装置にされる可能性がある。そこで、特許文献1~4に記載されているシステムでは、このようなデータの衝突が生じないように、各子局装置のデータ送信時間帯が決定される。しかし、特許文献1、2および4に記載のシステムでは、親局装置が複数の子局装置に対してデータ送信時間帯を割り当てる等、親局装置の処理が複雑になってしまうことが考えられる。特許文献3に記載のシステムでは、子局装置の通信可能時間を決定する通信初期化が、親局装置の処理をきっかけとして開始されており、子局装置が実行する処理の自由度が制限されることが考えられる。 In the data collection system, there is a possibility that sensor data from a plurality of child station devices will be sent to the master station device in overlapping time zones. Therefore, in the systems described in Patent Documents 1 to 4, the data transmission time period of each slave station is determined so as not to cause such data collision. However, in the systems described in Patent Documents 1, 2, and 4, it is conceivable that the processing of the master station device becomes complicated, such as the master station device allocating data transmission time slots to a plurality of slave station devices. . In the system described in Patent Literature 3, communication initialization for determining the communicable time of the slave station device is started with the processing of the master station device as a trigger, and the degree of freedom of processing executed by the slave station device is limited. can be considered.
本発明は、複数の子局装置から親局装置にデータを送信するシステムについて、データの衝突を簡単な処理で回避することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to avoid data collision with simple processing in a system in which data is transmitted from a plurality of slave station devices to a master station device.
本発明は、親局装置にデータを送信する子局装置において、自らの識別情報を含むタイミング要求情報を前記親局装置に送信し、前記親局装置が前記タイミング要求情報に応じて送信したタイミング設定情報を受信し、前記タイミング設定情報に含まれる時刻情報および順序情報に基づいて、自らの送信スロットを時間軸上に設定し、前記順序情報は、前記子局装置と、前記子局装置とは異なる他の子局装置とに対して定められた送信順序を示し、前記子局装置は、前記送信スロットを送信タイミングの基準として、所定の送信周期で前記データを送信し、前記他の子局装置の中継を介して、または直接、前記親局装置に前記データを送信し、前記タイミング設定情報は、前記子局装置に対して定められた中継段数上限値を含み、前記子局装置は、前記中継段数上限値に基づいて、前記送信スロットの時間長を決定することを特徴とする。 According to the present invention, in a slave station device that transmits data to a master station device, timing request information including its own identification information is transmitted to the master station device, and the master station device transmits timing request information according to the timing request information. receiving setting information, setting its own transmission slot on the time axis based on the time information and order information included in the timing setting information, and indicates a transmission order determined for other different child station devices, and the child station device transmits the data in a predetermined transmission cycle using the transmission slot as a reference for transmission timing , and the other child station device The data is transmitted to the master station device directly or via relay of the station device, the timing setting information includes a relay stage upper limit value determined for the slave station device, and the slave station device and determining the time length of the transmission slot based on the upper limit value of the number of relay stages .
望ましくは、前記タイミング設定情報は、前記子局装置に対して定められた送信リトライ回数上限値を含み、前記子局装置は、前記送信リトライ回数上限値に基づいて、前記送信スロットの時間長を決定する。 Preferably, the timing setting information includes a transmission retry count upper limit value determined for the slave station device, and the slave station device determines the time length of the transmission slot based on the transmission retry count upper limit value. to decide .
また、本発明は、親局装置にデータを送信する子局装置において、自らの識別情報を含むタイミング要求情報を前記親局装置に送信し、前記親局装置が前記タイミング要求情報に応じて送信したタイミング設定情報を受信し、前記タイミング設定情報に含まれる時刻情報および順序情報に基づいて、自らの送信スロットを時間軸上に設定し、前記順序情報は、前記子局装置と、前記子局装置とは異なる他の子局装置とに対して定められた送信順序を示し、前記子局装置は、前記送信スロットを送信タイミングの基準として、所定の送信周期で前記データを送信し、前記タイミング設定情報は、前記子局装置に対して定められた送信リトライ回数上限値を含み、前記子局装置は、前記送信リトライ回数上限値に基づいて、前記送信スロットの時間長を決定することを特徴とする。 Further, according to the present invention, in a slave station device that transmits data to a master station device, timing request information including its own identification information is transmitted to the master station device, and the master station device transmits according to the timing request information. and sets its own transmission slot on the time axis based on the time information and order information included in the timing setting information, and the order information is obtained from the slave station apparatus and the slave station apparatus indicates a transmission order determined for other slave station devices different from the device, and the slave station device transmits the data in a predetermined transmission cycle using the transmission slot as a reference for transmission timing, and transmits the data at the timing The setting information includes a transmission retry count upper limit value determined for the slave station device , and the slave station device determines the time length of the transmission slot based on the transmission retry count upper limit value. and
望ましくは、先に前記データを送信してから次に前記データを送信するまでの間にスリープ状態となる。 Desirably, the sleep state is entered between the first transmission of the data and the next transmission of the data.
また、本発明は、親局装置であって、複数の子局装置のうちの1つから送信され、送信元の子局装置の識別情報を含むタイミング要求情報を受信したときに、時刻情報と、前記識別情報に割り当てられた順序情報と、を含むタイミング設定情報を前記タイミング要求情報を送信した子局装置に送信し、前記順序情報は、前記複数の子局装置のそれぞれに対して定められた送信順序を示し、前記タイミング設定情報を受信した子局装置は、前記タイミング設定情報に基づいて、自らの送信スロットを時間軸上に設定し、前記複数の子局装置のそれぞれは、他の子局装置の中継を介して、または直接、前記親局装置にデータを送信し、前記タイミング設定情報は、前記タイミング設定情報を受信した子局装置に対して定められた中継段数上限値を含み、前記タイミング設定情報を受信した子局装置は、前記中継段数上限値に基づいて、前記送信スロットの時間長を決定することを特徴とする。 Further, according to the present invention, when a parent station apparatus receives timing request information transmitted from one of a plurality of child station apparatuses and including identification information of a transmission source child station apparatus, time information and , and order information assigned to the identification information, to the slave station device that transmitted the timing request information, wherein the order information is determined for each of the plurality of slave station devices. The slave station device that has received the timing setting information sets its own transmission slot on the time axis based on the timing setting information, and each of the plurality of slave station devices Data is transmitted to the master station device directly or via a relay of the slave station device, and the timing setting information includes a relay stage upper limit value determined for the slave station device that received the timing setting information. A slave station apparatus that receives the timing setting information determines the time length of the transmission slot based on the upper limit value of the number of relay stages .
望ましくは、前記タイミング設定情報は、前記タイミング設定情報を受信した子局装置に対して定められた送信リトライ回数上限値を含み、前記タイミング設定情報を受信した子局装置は、前記送信リトライ回数上限値に基づいて前記送信スロットの時間長を決定する。また、本発明は、親局装置であって、複数の子局装置のうちの1つから送信され、送信元の子局装置の識別情報を含むタイミング要求情報を受信したときに、時刻情報と、前記識別情報に割り当てられた順序情報と、を含むタイミング設定情報を前記タイミング要求情報を送信した子局装置に送信し、前記順序情報は、前記複数の子局装置のそれぞれに対して定められた送信順序を示し、前記タイミング設定情報を受信した子局装置は、前記タイミング設定情報に基づいて、自らの送信スロットを時間軸上に設定し、前記タイミング設定情報は、前記タイミング設定情報を受信した子局装置に対して定められた送信リトライ回数上限値を含み、前記タイミング設定情報を受信した子局装置は、前記送信リトライ回数上限値に基づいて前記送信スロットの時間長を決定することを特徴とする。
Preferably, the timing setting information includes an upper limit number of transmission retries set for a slave station apparatus that has received the timing setting information , and the slave station apparatus that has received the timing setting information sets the upper limit number of transmission retries. A time length of the transmission slot is determined based on the value . Further, according to the present invention, when a parent station apparatus receives timing request information transmitted from one of a plurality of child station apparatuses and including identification information of a transmission source child station apparatus, time information and , and order information assigned to the identification information, to the slave station device that transmitted the timing request information, wherein the order information is determined for each of the plurality of slave station devices. A slave station apparatus that receives the timing setting information sets its own transmission slot on the time axis based on the timing setting information, and the timing setting information receives the timing setting information. The slave station device that receives the timing setting information including the transmission retry count upper limit value determined for the slave station device determined for the slave station device determines the time length of the transmission slot based on the transmission retry count upper limit value. Characterized by
本発明によれば、複数の子局装置から親局装置にデータを送信するシステムについて、データの衝突を簡単な処理で回避することができる。 According to the present invention, data collision can be avoided by simple processing in a system in which data is transmitted from a plurality of slave station devices to a master station device.
各図を参照して本発明の実施形態について説明する。複数の図面に示された同一の事項については同一の符号を付してその説明を省略する。 An embodiment of the present invention will be described with reference to each drawing. The same items shown in a plurality of drawings are denoted by the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
図1には、本発明の実施形態に係るデータ収集システム100の構成が示されている。データ収集システム100は、親局装置10および複数の子局装置12-1~12-Nを備えている。複数の子局装置12-1~12-Nのそれぞれは(以下、子局装置12ということがある)、センサ14を備えている。センサ14は、温度センサ、湿度センサ、照度センサ、振動センサ、水位センサ等であってよい。各子局装置12はセンサ14から検出値を取得し、検出値を含むデータ(センサデータ)を親局装置10に無線送信する。親局装置10は、各子局装置12から送信されたセンサデータを受信して、各子局装置12が備えるセンサ14の検出値を取得する。
FIG. 1 shows the configuration of a
子局装置12-1~12-Nは、工場、倉庫、植物栽培用の温室等に配置される。子局装置12が工場や倉庫に配置される場合には、センサ14として温度センサ、湿度センサ、振動センサ等が用いられてよい。この場合、各子局装置12が配置された位置における温度、湿度、振動等を示すセンサデータが親局装置10で収集され、製品の監視等が行われる。子局装置12が温室に配置された場合には、センサ14として温度センサ、湿度センサ、照度センサ等が用いられてよい。この場合、各子局装置12が配置された位置における温度、湿度、照度等を示すセンサデータが親局装置10で収集され、農作物の環境の監視等が行われる。各子局装置12はバッテリを備えており、バッテリが出力する電力によって動作する。
The slave station devices 12-1 to 12-N are arranged in factories, warehouses, greenhouses for cultivating plants, and the like. When the
親局装置10は、データ収集システム100における基準時刻をカウントする基準時計を備えている。子局装置12は、自らが実行する処理のタイミングを規定するためのローカル時計を備えている。親局装置10および各子局装置12は後述の同期処理を実行し、基準時計のカウント値と、ローカル時計のカウント値とを同期させる。基準時計およびローカル時計のカウント値は、時刻のカウントを開始した時を基準とした時刻情報である。各子局装置12は、データ収集システム100で設定された複数の送信スロットのうち、自らに割り当てられた送信スロットを自らのローカル時計に従って認識し、その送信スロットの時間帯にセンサデータを親局装置10に送信する。
The
子局装置12-1~12-Nに対しては、センサデータを送信する送信周期T0が予め定められている。各子局装置12は、自らに割り当てられた最初の送信スロットの時間帯でセンサデータを送信した後は、自らのローカル時計のカウント値に従って、送信周期T0が経過するごとにセンサデータを送信する。
A transmission cycle T0 for transmitting sensor data is predetermined for the slave station devices 12-1 to 12-N. After transmitting the sensor data in the time period of the first transmission slot assigned to itself, each
図2には、親局装置10および各子局装置12が実行する通信処理のシーケンスチャートが概念的に示されている。ここでは説明を単純化するため、親局装置10と2つの子局装置12-1および12-2との間で実行される処理が示される。親局装置10、子局装置12-1および12-2の表記のそれぞれから下方に伸びた直線は時間軸である。通信処理には、同期処理およびデータ収集処理が含まれており、データ収集処理に先立って同期処理が実行される。
FIG. 2 conceptually shows a sequence chart of communication processing executed by the
同期処理について説明する。親局装置10には、各子局装置12を識別する識別情報として子局ID(IDentification)が記憶されている。親局装置10には、さらに、各子局IDに対応する送信順序番号が記憶されている。送信順序番号は、各子局装置12に割り当てる送信スロットが時間軸上で配列される順序を示し、各子局装置12がセンサデータを送信する順序を示す順序情報である。送信順序番号は、各子局装置12の子局IDが記憶された順序に従って定められてよい。送信順序番号に代えて、各子局装置12の送信順序を示すアルファベット等の符号が用いられてもよい。
Synchronization processing will be described. A slave station ID (IDentification) is stored in the
また、親局装置10には、各子局装置12に対して共通に定められた通信制限情報として、送信リトライ回数上限値が記憶されている。送信リトライ回数上限値とは、子局装置12が親局装置10にセンサデータを送信する処理が失敗したときに、再びセンサデータを送信する場合において、許されるセンサデータの再送回数を示す数値をいう。送信リトライ回数に上限を設けて通信制限を行うことで、1つの子局装置12がセンサデータを送信できないがために、他の子局装置12の処理が滞ってしまうことが回避される。子局装置12から親局装置10にセンサデータを送信する処理が成功したか失敗したかの判断は、アクノリッジ情報を子局装置12が受信したか否かに基づいて行われてよい。アクノリッジ情報は、親局装置10がセンサデータを受信した場合に親局装置10から子局装置12に送信される。
Further, in the
子局装置12-1は、送信元の識別情報として自らの子局IDを含むタイミング要求情報を親局装置10に送信する(T1)。親局装置10はタイミング要求情報を受信し、タイミング要求情報から子局IDを抽出する。親局装置10は、基準時計のカウント値(基準カウント値)、送信リトライ回数上限値、および子局IDに対応付けられた送信順序番号を含むタイミング設定情報を子局装置12-1に送信する(R1)。子局装置12-1は、基準カウント値、送信リトライ回数上限値、および自らの送信順序番号をタイミング設定情報から抽出する。
The slave station device 12-1 transmits timing request information including its own slave station ID as source identification information to the master station device 10 (T1). The
図3には、タイミング設定情報の例が概念的に示されている。タイミング設定情報は、コマンド、基準カウント値、送信リトライ回数上限値、および送信順序番号が1~Nである子局IDが含まれている。コマンドには、タイミング設定情報を他の情報から識別するための情報、送信元の子局ID、宛先の親局装置10のID等、子局装置12から親局装置10にタイミング設定情報を送信するために必要な情報が含まれている。
FIG. 3 conceptually shows an example of the timing setting information. The timing setting information includes a command, a reference count value, an upper limit value for the number of transmission retries, and a child station ID whose transmission sequence number is 1 to N. The command includes information for distinguishing the timing setting information from other information, the slave station ID of the transmission source, the ID of the
図2に示されているように、子局装置12-2と親局装置10との間でも、子局装置12-1と親局装置10との間で実行された処理と同様の処理が実行される。子局装置12-2はタイミング要求情報を親局装置10に送信し(T2)、タイミング要求情報を受信した親局装置10はタイミング設定情報を子局装置12-2に送信する(R2)。子局装置12-2は、基準カウント値、送信リトライ回数上限値、および送信順序番号をタイミング設定情報から抽出する。
As shown in FIG. 2, processing similar to that executed between slave station device 12-1 and
同期処理において子局装置12-j(jは1または2)は、自らが備えるローカル時計のカウント値を基準カウント値に合わせる。また、子局装置12-jは、送信リトライ回数上限値に基づいて送信スロットの時間長を決定する。送信スロットの時間長は、送信リトライ回数上限値が大きい程、大きい値に決定される。子局装置12-jは、さらに、送信順序番号に基づいて、時間軸上に自らの送信スロットを設定する。例えば、基準カウント値に対応する時刻から送信周期T0が経過した時刻を基準時刻t0とし、送信スロットの時間長をTS、送信順序番号をMとして、子局装置12-jは次のように自らの送信スロット時間帯を求める。 In the synchronization process, the slave station device 12-j (j is 1 or 2) adjusts the count value of its own local clock to the reference count value. Further, the slave station device 12-j determines the time length of the transmission slot based on the transmission retry count upper limit value. The time length of the transmission slot is determined to be a larger value as the upper limit of the number of transmission retries is larger. Further, the slave station device 12-j sets its own transmission slot on the time axis based on the transmission order number. For example, the time when the transmission cycle T0 has passed from the time corresponding to the reference count value is defined as the reference time t0, the time length of the transmission slot is TS, and the transmission sequence number is M. Find the transmission slot time zone for .
送信スロット時間帯の開始時刻ts=t0+(M-1)・TS
送信スロット時間帯の終了時刻te=t0+M・TS
Start time of transmission slot time zone ts = t0 + (M-1) TS
End time of transmission slot time period te=t0+M·TS
子局装置12-jは、このような処理によって、センサデータを次に送信するための送信スロットを設定する。送信順序番号Mは、1つの子局装置12と、その子局装置12とは異なる他の子局装置12とに対して定められた送信順序を示す。そのため、子局装置12-jに対しては、送信順序番号に従った順序で送信スロットが設定される。
Through such processing, the slave station device 12-j sets a transmission slot for transmitting sensor data next. A transmission order number M indicates a transmission order determined for one
子局装置12-jは、自らが備えるローカル時計のカウント値が、自らの送信スロット時間帯に対応する値となったときに、センサデータを親局装置10に送信する。子局装置12-jは、最初に設定した送信スロットを送信タイミングの基準として、所定の送信周期T0でセンサデータを送信する。すなわち、最初に設定した送信スロット時間帯にセンサデータを送信した後は、子局装置12-jは、自らのローカル時計のカウント値に従って、送信周期T0でセンサデータを繰り返し送信する。
The slave station device 12-j transmits sensor data to the
図2の下段には、子局装置12-1~12-Nが設定した送信スロットS1~SNから構成されるフレームFR1およびFR2が概念的に示されている。フレームFR1およびFR2は、送信周期T0を隔てて時間軸上に配置されている。フレームFR2より後には、同様のフレームが送信周期T0の時間間隔で連なる。フレームFR1に含まれる送信スロットS1~SNは、親局装置10および子局装置12-1~12-Nが同期処理を実行することで設定される。一方、フレームFR2以降のフレームは、子局装置12-1~12-Nのそれぞれが、ローカル時計のカウント値に従って、親局装置10の処理から独立して認識する。
The lower part of FIG. 2 conceptually shows frames FR1 and FR2 composed of transmission slots S1 to SN set by the slave station devices 12-1 to 12-N. Frames FR1 and FR2 are arranged on the time axis with a transmission period T0. After the frame FR2, similar frames are continued at time intervals of the transmission period T0. The transmission slots S1 to SN included in the frame FR1 are set by the
各フレームには、子局装置12-1~12-Nによって設定された送信スロットS1~SNのうち、子局装置12-1によって設定された送信スロットSpと、子局装置12-2によって設定された送信スロットSqが含まれている。pは1~Nのうちいずれかの整数であり、qは1~Nのうちpとは異なるいずれかの整数である。子局装置12-1は、送信スロットSpでセンサデータを親局装置10に送信し、子局装置12-2は、送信スロットSqでセンサデータを親局装置10に送信する。親局装置10は、各子局装置12から送信されたセンサデータを受信し、各センサデータからセンサ14による検出値を取得する。
In each frame, among the transmission slots S1 to SN set by the slave station devices 12-1 to 12-N, the transmission slot Sp set by the slave station device 12-1 and the transmission slot Sp set by the slave station device 12-2 are included. It contains the transmission slots Sq that have been specified. p is any integer from 1 to N, and q is any integer from 1 to N different from p. The slave station device 12-1 transmits sensor data to the
ここでは、2つの子局装置12-1および12-2が親局装置10との間で同期処理を実行し、親局装置10にセンサデータを送信する実施形態が示された。子局装置12が3つ以上ある場合においても、各子局装置12は、子局装置12-1および12-2と同様の同期処理を実行し、センサデータを送信する。
Here, an embodiment in which two slave station devices 12-1 and 12-2 execute synchronization processing with the
図4には、子局装置12-1~12-Nがセンサデータを送信する処理のタイミングチャートが概念的に示されている。ただし、この例では、子局装置12-1~12-Nにそれぞれ、送信順序番号1~Nが対応付けられている。子局装置12-1~12-Nは、同期処理によって設定したフレームFR1に含まれる送信スロットS1~SNの時間帯でセンサデータを親局装置10に送信する。フレームFR2以降では、各子局装置12が、自らのローカル時計のカウント値に従って、送信周期T0でセンサデータを送信することで、各子局装置12が各送信スロットの時間帯でセンサデータを送信する。
FIG. 4 conceptually shows a timing chart of processing for transmitting sensor data by the slave station devices 12-1 to 12-N. However, in this example, transmission order numbers 1 to N are associated with the slave station devices 12-1 to 12-N, respectively. The child station devices 12-1 to 12-N transmit the sensor data to the
同期処理は、所定の時間間隔で行われてよい。例えば、6時間~12時間ごとに同期処理が実行されてもよい。この場合、子局装置12は、自らに割り当てられた送信スロットにおいてタイミング要求情報を送信し、タイミング設定情報を受信してもよい。また、子局装置12は、隣接するフレーム間の時間帯でタイミング要求情報を送信し、タイミング設定情報を受信してもよい。
Synchronization processing may be performed at predetermined time intervals. For example, synchronization processing may be performed every 6 to 12 hours. In this case, the
各子局装置12は、センサデータの送信を完了してから、次にセンサデータを送信するまでの間、スリープ状態となってもよい。ここで、スリープ状態とは、子局装置12を構成する一部の構成要素への電源電力が遮断された状態をいう。ここでいう一部の構成要素は、次にセンサデータを送信するときの起動動作に必要ないものである。例えば、ローカル時計と、ローカル時計によるカウント値を認識する電子回路は、次にセンサデータを送信するときの起動動作に必要な構成要素であり、電源電力が遮断される構成要素から除かれる。
Each
図5には、時間軸上で連なるフレームFR1、FR2、FR3・・・・・、のそれぞれに設定された送信スロット時間帯で、子局装置12がセンサデータを送信するときのタイミングチャートが示されている。子局装置12がセンサデータの送信を行う時間帯ACTでは、センサデータの送信に必要な構成要素に電源電力が供給され、子局装置12はアクティブ状態となる。センサデータの送信が完了してから、次にセンサデータを送信するまでの時間帯SLPでは、子局装置12はスリープ状態となる。子局装置12がスリープ状態となることで消費電力が削減され、バッテリの充電頻度または交換頻度が低くなる。
FIG. 5 shows a timing chart when the
このようなデータ収集システム100によれば、複数の子局装置12が時間帯を重ねてセンサデータを送信することが回避される。同期処理が実行された後は、親局装置10の処理から独立して各子局装置12がセンサデータの送信時間帯を認識する。そのため、データ収集システム100全体で実行される処理が単純化される。同期処理は、子局装置12がタイミング要求情報を送信することをきっかけとして開始される。そのため、各子局装置12が認識するタイミングに従って、同期処理を定期的に実行することが可能となり、同期処理を定期的に実行することが容易になる。
According to such a
さらに、送信スロットの時間長は、送信リトライ回数上限値が大きい程、大きい値に設定される。したがって、送信リトライ回数上限値以下の回数で子局装置12がセンサデータを再送するという条件の下で、複数の子局装置12が時間帯を重ねてセンサデータを送信することが回避される。
Furthermore, the time length of the transmission slot is set to a larger value as the transmission retry count upper limit value increases. Therefore, under the condition that the
上記では、各子局装置12が親局装置10に直接、センサデータを送信する実施形態が示された。各子局装置12は、他の1つまたは複数の子局装置12の中継送信を介して、親局装置10にセンサデータを送信してもよい。この場合、データ収集システム100では、通信制限情報として中継段数上限値が定められ、中継段数上限値を超えないように中継経路が構築される。例えば、中継段数上限値がKである場合、ある子局装置12が親局装置10にセンサデータを送信する際に、他の子局装置12によるK回までの中継送信が許される。
An embodiment in which each
図6には、中継経路が構築される場合のタイミング設定情報が示されている。図3に示されたタイミング設定情報に対して、中継段数上限値が追加されている。子局装置12は、自らの送信スロットを設定するときに、送信リトライ回数上限値のみならず、中継段数上限値にも基づいて、送信スロットの時間長を決定する。送信スロットの時間長は、送信リトライ回数上限値が大きい程、大きい値に決定され、さらに、中継段数上限値が大きい程、大きい値に決定される。
FIG. 6 shows timing setting information when a relay route is constructed. A relay stage number upper limit value is added to the timing setting information shown in FIG. When setting its own transmission slot, the
図7には、子局装置12-1~12-Nがセンサデータを送信する処理のタイミングチャートが概念的に示されている。この例では、子局装置12-3が、子局装置12-1の中継送信を介して、センサデータを親局装置10に送信する。また、子局装置12-Nが、子局装置12-3および12-1の中継送信を介して、センサデータを親局装置10に送信する。送信スロットの時間長は、中継段数上限値が大きい程、大きい値に決定される。したがって、ある子局装置12が、他の子局装置12の中継送信を介して、センサデータを親局装置10に送信する場合であっても、複数の子局装置12が時間帯を重ねてセンサデータを送信することが回避される。
FIG. 7 conceptually shows a timing chart of processing for transmitting sensor data by the slave station devices 12-1 to 12-N. In this example, slave station device 12-3 transmits sensor data to
データ収集システム100において中継経路が構築される場合、中継送信を行う子局装置12は、自らがセンサデータを送信する時間帯の他、他の子局装置12から送信されたセンサデータを中継送信する時間帯にもアクティブ状態となる。アクティブ状態となる時間帯でない時間帯で子局装置12はスリープ状態となってよい。また、各子局装置12は、子局装置12-1~12-Nに対するフレームの時間帯にアクティブ状態となり、その他の時間帯でスリープ状態となってもよい。子局装置12は、自らがセンサデータを送信する時間帯にアクティブ状態となり、他の子局装置12から送信されたセンサデータを中継送信する時間帯に中継状態となり、その他の時間帯でスリープ状態となってもよい。ここで中継状態は、中継送信に必要な構成要素にのみ電源電力が供給される状態である。これらの状態の切り替えは、ローカル時計のカウント値に従うタイミングで行われる。
When a relay path is constructed in the
図8には、子局装置12のハードウエアの構成例が示されている。子局装置12は、子局制御部20、子局無線部22、センサ14、ローカル時計24、記憶部26、バッテリ30および電源回路32を備えている。センサ14は、温度センサ、湿度センサ、照度センサ、振動センサ、水位センサ等であってよい。センサ14は検出値を子局制御部20に出力する。
FIG. 8 shows a hardware configuration example of the
子局制御部20は、予め自らに記憶されたプログラム、または、記憶部26に記憶されたプログラムを実行するプロセッサであってよい。子局制御部20は、演算処理の途中で得られたデータを記憶部26に一時的に記憶させてもよい。子局制御部20および子局無線部22は、上記の同期処理およびデータ収集処理を実行する。同期処理において、子局制御部20はタイミング要求情報を子局無線部22に出力し、子局無線部22はタイミング要求情報を送信する。また、子局無線部22は、タイミング設定情報を受信して子局制御部20に出力する。
The slave
データ収集処理において、子局制御部20はセンサデータを子局無線部22に出力し、子局無線部22はセンサデータを送信する。ローカル時計24は時刻をカウントし、カウント値を子局制御部20に出力する。同期処理およびデータ収集処理において、子局制御部20は、ローカル時計24から出力されたカウント値を用いる。記憶部26には、親局装置10との間の通信に必要なルーティング情報等が記憶されてよい。
In the data collection process, the slave
バッテリ30は使い切りの一次電池であってもよいし、繰り返し充放電が可能な二次電池であってもよい。子局装置12がアクティブ状態であるときに、電源回路32は、バッテリ30から供給される電源電力を子局制御部20、子局無線部22、ローカル時計24および記憶部26に供給する。センサ14に電源電力が要される場合には、電源回路32は、電源電力をセンサ14にも供給する。子局装置12がスリープ状態であるときに、電源回路32は一部の構成要素へ供給される電力を遮断する。
The
図9には、親局装置10のハードウエアの構成例が示されている。親局装置10は、親局制御部40、親局無線部42、基準時計44および記憶部46を備えている。親局制御部40は、予め自らに記憶されたプログラム、または、記憶部46に記憶されたプログラムを実行するプロセッサであってよい。親局制御部40は、演算処理の途中で得られたデータを記憶部46に一時的に記憶させてもよい。親局制御部40および親局無線部42は、上記の同期処理およびデータ収集処理を実行する。同期処理において、親局無線部42は、タイミング要求情報を受信して親局制御部40に出力する。親局制御部40はタイミング設定情報を親局無線部42に出力し、親局無線部42はタイミング設定情報を送信する。データ収集処理において、親局無線部42はセンサデータを受信し、親局制御部40に出力する。
FIG. 9 shows a hardware configuration example of the
基準時計44は時刻をカウントし、カウント値を親局制御部40に出力する。親局制御部40は、同期処理において、基準時計44から出力されたカウント値を用いる。なお、基準時計44は、親局装置10の外部に設けられた時計に置き換えられてもよい。記憶部46には、子局装置12との間の通信に必要なルーティング情報、送信リトライ回数上限値や中継段数上限値等の通信制限情報、各子局ID、各子局IDに対応付けられた送信順序番号等が記憶されてよい。
The
10 親局装置、12,12-1~12-N 子局装置、14 センサ、20 子局制御部、22 子局無線部、24 ローカル時計、26,46 記憶部、40 親局制御部、42 親局無線部、44 基準時計、100 データ収集システム。 10 master station device, 12, 12-1 to 12-N slave station device, 14 sensor, 20 slave station control section, 22 slave station radio section, 24 local clock, 26, 46 storage section, 40 master station control section, 42 Master station radio unit, 44 reference clock, 100 data acquisition system.
Claims (7)
自らの識別情報を含むタイミング要求情報を前記親局装置に送信し、
前記親局装置が前記タイミング要求情報に応じて送信したタイミング設定情報を受信し、
前記タイミング設定情報に含まれる時刻情報および順序情報に基づいて、自らの送信スロットを時間軸上に設定し、
前記順序情報は、前記子局装置と、前記子局装置とは異なる他の子局装置とに対して定められた送信順序を示し、
前記子局装置は、前記送信スロットを送信タイミングの基準として、所定の送信周期で前記データを送信し、
前記他の子局装置の中継を介して、または直接、前記親局装置に前記データを送信し、
前記タイミング設定情報は、前記子局装置に対して定められた中継段数上限値を含み、
前記子局装置は、
前記中継段数上限値に基づいて、前記送信スロットの時間長を決定することを特徴とする子局装置。 In the slave station device that transmits data to the master station device,
transmitting timing request information including its own identification information to the master station device;
receiving timing setting information transmitted by the master station device in response to the timing request information;
setting its own transmission slot on the time axis based on the time information and order information included in the timing setting information;
the order information indicates a transmission order determined for the child station device and another child station device different from the child station device;
the slave station device transmits the data at a predetermined transmission cycle using the transmission slot as a reference for transmission timing;
transmitting the data to the master station device directly or via a relay of the other slave station device;
the timing setting information includes a relay stage upper limit value determined for the slave station device;
The slave station device
A slave station apparatus , wherein the time length of the transmission slot is determined based on the upper limit of the number of relay stages .
前記タイミング設定情報は、
前記子局装置に対して定められた送信リトライ回数上限値を含み、
前記子局装置は、
前記送信リトライ回数上限値に基づいて、前記送信スロットの時間長を決定することを特徴とする子局装置。 In the slave station device according to claim 1 ,
The timing setting information is
including an upper limit number of transmission retries determined for the slave station device ,
The slave station device
A slave station apparatus, wherein the time length of the transmission slot is determined based on the transmission retry count upper limit value.
自らの識別情報を含むタイミング要求情報を前記親局装置に送信し、transmitting timing request information including its own identification information to the master station device;
前記親局装置が前記タイミング要求情報に応じて送信したタイミング設定情報を受信し、receiving timing setting information transmitted by the master station device in response to the timing request information;
前記タイミング設定情報に含まれる時刻情報および順序情報に基づいて、自らの送信スロットを時間軸上に設定し、setting its own transmission slot on the time axis based on the time information and order information included in the timing setting information;
前記順序情報は、前記子局装置と、前記子局装置とは異なる他の子局装置とに対して定められた送信順序を示し、the order information indicates a transmission order determined for the child station device and another child station device different from the child station device;
前記子局装置は、前記送信スロットを送信タイミングの基準として、所定の送信周期で前記データを送信し、the slave station device transmits the data at a predetermined transmission cycle using the transmission slot as a reference for transmission timing;
前記タイミング設定情報は、前記子局装置に対して定められた送信リトライ回数上限値を含み、the timing setting information includes an upper limit number of transmission retries determined for the slave station device;
前記子局装置は、The slave station device
前記送信リトライ回数上限値に基づいて、前記送信スロットの時間長を決定することを特徴とする子局装置。A slave station apparatus, wherein the time length of the transmission slot is determined based on the transmission retry count upper limit value.
先に前記データを送信してから次に前記データを送信するまでの間にスリープ状態となることを特徴とする子局装置。 In the slave station device according to any one of claims 1 to 3 ,
A slave station device, characterized in that it enters a sleep state from the first transmission of said data to the next transmission of said data.
複数の子局装置のうちの1つから送信され、送信元の子局装置の識別情報を含むタイミング要求情報を受信したときに、
時刻情報と、前記識別情報に割り当てられた順序情報と、を含むタイミング設定情報を前記タイミング要求情報を送信した子局装置に送信し、
前記順序情報は、前記複数の子局装置のそれぞれに対して定められた送信順序を示し、
前記タイミング設定情報を受信した子局装置は、
前記タイミング設定情報に基づいて、自らの送信スロットを時間軸上に設定し、
前記複数の子局装置のそれぞれは、他の子局装置の中継を介して、または直接、前記親局装置にデータを送信し、
前記タイミング設定情報は、
前記タイミング設定情報を受信した子局装置に対して定められた中継段数上限値を含み、
前記タイミング設定情報を受信した子局装置は、
前記中継段数上限値に基づいて、前記送信スロットの時間長を決定することを特徴とする親局装置。 A master station device ,
When receiving timing request information transmitted from one of a plurality of slave station devices and including identification information of a slave station device as a transmission source,
transmitting timing setting information including time information and order information assigned to the identification information to the slave station device that transmitted the timing request information;
the order information indicates a transmission order determined for each of the plurality of slave station devices;
A slave station device that receives the timing setting information,
setting its own transmission slot on the time axis based on the timing setting information ;
each of the plurality of slave station devices transmits data to the master station device directly or via a relay of another slave station device;
The timing setting information is
including a relay stage upper limit value determined for a slave station device that has received the timing setting information,
A slave station device that receives the timing setting information,
A master station apparatus , wherein the time length of the transmission slot is determined based on the upper limit value of the number of relay stages .
前記タイミング設定情報は、
前記タイミング設定情報を受信した子局装置に対して定められた送信リトライ回数上限値を含み、
前記タイミング設定情報を受信した子局装置は、前記送信リトライ回数上限値に基づいて前記送信スロットの時間長を決定することを特徴とする親局装置。 In the master station device according to claim 5 ,
The timing setting information is
including an upper limit number of transmission retries determined for a slave station device that has received the timing setting information ;
A master station apparatus, wherein the slave station apparatus that has received the timing setting information determines the time length of the transmission slot based on the transmission retry count upper limit value .
複数の子局装置のうちの1つから送信され、送信元の子局装置の識別情報を含むタイミング要求情報を受信したときに、When receiving timing request information transmitted from one of a plurality of slave station devices and including identification information of a slave station device as a transmission source,
時刻情報と、前記識別情報に割り当てられた順序情報と、を含むタイミング設定情報を前記タイミング要求情報を送信した子局装置に送信し、transmitting timing setting information including time information and order information assigned to the identification information to the slave station device that transmitted the timing request information;
前記順序情報は、前記複数の子局装置のそれぞれに対して定められた送信順序を示し、the order information indicates a transmission order determined for each of the plurality of slave station devices;
前記タイミング設定情報を受信した子局装置は、A slave station device that receives the timing setting information,
前記タイミング設定情報に基づいて、自らの送信スロットを時間軸上に設定し、setting its own transmission slot on the time axis based on the timing setting information;
前記タイミング設定情報は、The timing setting information is
前記タイミング設定情報を受信した子局装置に対して定められた送信リトライ回数上限値を含み、including an upper limit number of transmission retries determined for a slave station device that has received the timing setting information;
前記タイミング設定情報を受信した子局装置は、A slave station device that receives the timing setting information,
前記送信リトライ回数上限値に基づいて前記送信スロットの時間長を決定することを特徴とする親局装置。A master station apparatus, wherein the time length of the transmission slot is determined based on the transmission retry count upper limit value.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021111985A JP7292332B2 (en) | 2021-07-06 | 2021-07-06 | Slave station device and master station device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021111985A JP7292332B2 (en) | 2021-07-06 | 2021-07-06 | Slave station device and master station device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023008426A JP2023008426A (en) | 2023-01-19 |
JP7292332B2 true JP7292332B2 (en) | 2023-06-16 |
Family
ID=85111748
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021111985A Active JP7292332B2 (en) | 2021-07-06 | 2021-07-06 | Slave station device and master station device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7292332B2 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012073578A1 (en) | 2010-11-30 | 2012-06-07 | 日本電気株式会社 | Information collection system using wireless multihop network, terminal, sink node, and communication method for same |
WO2013085058A1 (en) | 2011-12-09 | 2013-06-13 | 京セラ株式会社 | Power-control apparatus, power-control system, and control method |
WO2013133213A1 (en) | 2012-03-09 | 2013-09-12 | 三菱電機株式会社 | Communication apparatus and communication method |
WO2015118622A1 (en) | 2014-02-05 | 2015-08-13 | 株式会社日立製作所 | Multi-hop radio communication method |
JP2016019200A (en) | 2014-07-10 | 2016-02-01 | ローム株式会社 | Sensor node communication terminal, host communication terminal, and radio sensor network system |
JP2020098952A (en) | 2018-12-17 | 2020-06-25 | 株式会社日立製作所 | Communication management method, communication system and program |
-
2021
- 2021-07-06 JP JP2021111985A patent/JP7292332B2/en active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012073578A1 (en) | 2010-11-30 | 2012-06-07 | 日本電気株式会社 | Information collection system using wireless multihop network, terminal, sink node, and communication method for same |
WO2013085058A1 (en) | 2011-12-09 | 2013-06-13 | 京セラ株式会社 | Power-control apparatus, power-control system, and control method |
WO2013133213A1 (en) | 2012-03-09 | 2013-09-12 | 三菱電機株式会社 | Communication apparatus and communication method |
WO2015118622A1 (en) | 2014-02-05 | 2015-08-13 | 株式会社日立製作所 | Multi-hop radio communication method |
JP2016019200A (en) | 2014-07-10 | 2016-02-01 | ローム株式会社 | Sensor node communication terminal, host communication terminal, and radio sensor network system |
JP2020098952A (en) | 2018-12-17 | 2020-06-25 | 株式会社日立製作所 | Communication management method, communication system and program |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2023008426A (en) | 2023-01-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI502903B (en) | Wireless communication system | |
US8553743B1 (en) | System, apparatus and method for communicating messages using multiple frequency hopping sequences | |
KR101696443B1 (en) | Method for controlling transmissions from a resource-restricted device, and batteryless device | |
EP3045987B1 (en) | Control device and control method | |
JP2009094896A (en) | Radio device | |
KR20150068498A (en) | Data transfer device | |
WO2017090306A1 (en) | Sensor data collection system | |
JP5791357B2 (en) | Fire alarm system | |
KR101989148B1 (en) | Method for generating of tree and scheduling | |
JP2007174145A (en) | Network system | |
JP7292332B2 (en) | Slave station device and master station device | |
JP6508594B2 (en) | Communication node, communication method and wireless communication system | |
JP6157523B2 (en) | Data collection device, relay device, and data collection system | |
KR101457436B1 (en) | Low power sensor node | |
JP2008228180A (en) | Radio device | |
JP5786836B2 (en) | Wireless communication system, management apparatus, wireless device, and wireless communication method | |
JP5923715B2 (en) | Measurement information collecting system, wireless node, wireless node communication method and program | |
JP4699277B2 (en) | Wireless device and abnormality detection method | |
JP3611062B2 (en) | Telemeter / telecontrol system | |
JP2013005419A (en) | Communication system, packet transmission device, and program | |
US20140280726A1 (en) | Asynchronous ubiquitous protocol | |
JP4358074B2 (en) | Wireless data collection system | |
JP5993997B2 (en) | Fire alarm system | |
JP5183528B2 (en) | Wireless communication system | |
JP5705013B2 (en) | Fire alarm system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220216 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230214 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230407 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230509 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230606 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7292332 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |