WO2017183341A1 - 信号送信装置、信号送信方法、および信号送信システム - Google Patents
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Definitions
- the present disclosure relates to a signal transmission device, a signal transmission method, and a signal transmission system.
- a transmitter or the like is attached to the target.
- a transmitter etc. having a position detection function it is possible to attach to livestock and grasp the position of each livestock equipped with the transmitter Has been done.
- Patent Document 1 discloses a technique for managing livestock grazing by attaching an identification tag equipped with a position detector that acquires position information using GNSS (Global Navigation Satellite System) to the livestock. Yes.
- GNSS Global Navigation Satellite System
- the present disclosure proposes a new and improved signal transmission device, signal transmission method, and signal transmission system capable of grasping the state of the mounting target with a simpler and more versatile configuration.
- a power generation unit that generates power according to the surrounding environment, a first communication unit that transmits a signal using the power generated by the power generation unit, and the first communication unit for controlling the first communication unit
- a storage unit for storing communication control information, a communication control unit for controlling the first communication unit based on the communication control information, and rewrite information for rewriting the communication control information stored in the storage unit
- a signal transmission device including a non-contact communication unit that receives by non-contact communication.
- the communication control information stored inside the signal transmission device is rewritten using the rewrite information received by non-contact communication, the power generation is performed according to the surrounding environment, and the communication A signal transmission method including transmitting a signal using generated power based on control information is provided.
- the power generation unit that generates power according to the surrounding environment, the first communication unit that transmits a signal using the power generated by the power generation unit, and the first communication unit for controlling the first communication unit
- Non-contact storage unit for storing communication control information, communication control unit for controlling the first communication unit based on the communication control information, and rewriting information for rewriting the communication control information stored in the storage unit
- a signal transmission device including a non-contact communication unit that receives by communication, a relay communication unit that receives a signal transmitted from the first communication unit of the signal transmission device, and a second communication that wirelessly transmits the received signal
- a signal transmission system including a signal relay device.
- the signal transmission device can transmit a signal using the power generated by the built-in power generation device, the signal transmission device can transmit the signal without a power source such as a battery. Further, since the signal transmission device can switch the function to be executed according to the control information stored in the built-in storage device, the signal transmission device can execute a plurality of functions by rewriting the control information from the outside.
- FIG. 1 It is a flowchart figure explaining an example of the basic operation
- FIG. 12 is an explanatory diagram illustrating a first application example of a signal transmission system according to an embodiment of the present disclosure.
- FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating a second application example of a signal transmission system according to an embodiment of the present disclosure.
- FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating a second application example of a signal transmission system according to an embodiment of the present disclosure.
- FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating a second application example of a signal transmission system according to an embodiment of the present disclosure.
- FIG. 1 is an explanatory diagram showing an overview of a signal transmission system 1 according to the present embodiment.
- the signal transmission system 1 includes a signal transmission device 10 ⁇ / b> A that is attached to a management object (for example, a domestic animal or a human being not shown; A signal relay device 10B and a master relay device 10C fixed in position, a network connection device 20 connected to the master relay device 10C, and an information processing server 30 connected to the network connection device 20 via a communication network 40 are provided.
- a management object for example, a domestic animal or a human being not shown
- a signal relay device 10B and a master relay device 10C fixed in position, a network connection device 20 connected to the master relay device 10C, and an information processing server 30 connected to the network connection device 20 via a communication network 40 are provided.
- the signal transmission device 10A transmits a signal at a predetermined timing using the power generated by the built-in power generation device.
- the signal relay device 10B receives the signal transmitted from the signal transmission device 10A, and transmits the received signal to the master relay device 10C via another signal relay device 10B or the like.
- the master relay device 10C receives signals transmitted from each of the signal transmission devices 10A and transmits the received signals to the information processing server 30 via the network connection device 20 and the communication network 40.
- the connection between the master relay device 10C and the network connection device 20 can be either wired or wireless, and is not particularly limited.
- the network connection device 20 is an information processing device including a wired or wireless communication device for connecting to the communication network 40.
- the communication device included in the network connection device 20 may be, for example, a wired or wireless LAN (Local Area Network) compatible communication device, a cable communication device that performs wired cable communication, or wireless mobile communication. It may be a communication device that performs.
- the network connection device 20 may be a mobile phone, a smartphone, a gateway server, or the like.
- the communication network 40 is a network through which information is transmitted and received.
- the communication network 40 may be, for example, the Internet, a satellite communication network, a telephone line network, or a mobile communication network (for example, a 3G line network).
- the information processing server 30 manages the position of the mounting target on which the signal transmission device 10A is mounted by processing the signal transmitted from the signal transmission device 10A. According to this, the information processing server 30 can provide the position information of the mounting target to a user or the like who manages, monitors, or protects the mounting target on which the signal transmission device 10A is mounted.
- the signal transmitted from the signal transmission device 10A includes the identification information of the signal transmission device 10A.
- the signal relay device 10B that has received the signal transmitted from the signal transmission device 10A adds the identification information of the signal relay device 10B itself to the received signal, and then transmits the signal to the other signal relay device 10B.
- the signal transmission system 1 can grasp
- the communication method (also referred to as the first communication method) from the signal transmission device 10A to the signal relay device 10B, the signal relay devices 10B, and the signal relay device 10B to the master.
- a communication method or frequency different from the communication method (also referred to as the second communication method) to the relay device 10C may be used.
- the signal relay device 10B can determine whether the received signal is a signal from the signal transmission device 10A or a signal from the signal relay device 10B based on the communication method or the frequency.
- the signal transmission device 10A, the signal relay device 10B, and the master relay device 10C can be configured with the same hardware.
- the signal transmission device 10 ⁇ / b> A, the signal relay device 10 ⁇ / b> B, and the master relay device 10 ⁇ / b> C can exhibit different functions depending on the control information stored in the built-in storage device. That is, the signal transmission device 10A, the signal relay device 10B, and the master relay device 10C can be interchanged by rewriting control information stored in a built-in storage device.
- the signal transmission device 10A, the signal relay device 10B, and the master relay device 10C are wireless communication devices capable of transmitting and receiving signals by wireless communication, and whether to perform signal transmission / reception processing and signal transmission. Depending on the destination, it functions as one of the above devices.
- the signal transmission device 10A is a wireless communication device that can only transmit signals.
- the signal relay device 10B is a wireless communication device that can receive a signal and can transmit the received signal to the next signal relay device 10B.
- the master relay device 10C is a wireless communication device that can receive a signal and can transmit the received signal to the network connection device 20 to which the signal is connected.
- the signal transmission device 10A, the signal relay device 10B, or the master relay device 10C is controlled by controlling the operation of the wireless communication device including the same hardware by the control information. Can function as. Therefore, in the signal transmission system 1 according to the present embodiment, the signal transmission path from the signal transmission device 10A to the master relay device 10C can be constructed with the same hardware with different control information. Versatility and flexibility can be improved.
- the signal transmission system 1 is not limited to the above example.
- the signal transmission device 10A, the signal relay device 10B, and the master relay device 10C may be configured by different hardware.
- the signal transmission device 10A may be configured by a small and highly portable case in order to reduce the burden on the management target, and the signal relay device 10B and the master relay device 10C are fixed at predetermined positions. It may be configured with a possible housing.
- the signal relay device 10B and the master relay device 10C may include a power source such as a secondary battery in addition to the power generation device, and may include an input terminal for supplying power from an external power source.
- FIG. 2 is an explanatory diagram showing an overview of the signal transmission device 10 according to the present embodiment.
- the signal transmission device 10A, the signal relay device 10B, and the master relay device 10C are described as devices having the same hardware, although the control information stored in the built-in storage device is different. Therefore, when the hardware configuration is described, these are collectively described as the signal transmission device 10. However, when describing each function, it may be divided into the signal transmission device 10A, the signal relay device 10B, and the master relay device 10C.
- the signal transmission device 10 is a wireless communication device that includes a power generation element 11 inside and can transmit a signal from the antenna 12 using the power generated by the power generation element 11. .
- the power generation element 11 is an element capable of generating electric power according to the environment around the signal transmission device 10.
- the power generation element 11 is an element that generates electric power based on at least one of light, heat, vibration, radio waves including a far electromagnetic field and a near electromagnetic field, and a chemical reaction such as an organic substance and an inorganic substance.
- the power generation element 11 is a photovoltaic power generation element that generates power from indoor light or sunlight, a thermoelectric conversion element that generates power using temperature difference or heat, an enzyme battery that generates power using sugar, or a pressure generated by vibration. It may be a piezoelectric element or the like that converts power into electric power.
- the antenna 12 is a wireless communication antenna using electromagnetic waves or electric fields.
- the antenna 12 includes Wi-Fi (registered trademark), ZigBee (registered trademark), Bluetooth (registered trademark), Bluetooth Low Energy (registered trademark), ANT (registered trademark), ANT + (registered trademark), EnOcean Alliance (registered trademark).
- the antenna may be capable of performing communication using a wavelength signal in a band of several hundred MHz to several GHz such as a trademark, or mobile communication such as 3G or LTE (Long Term Evolution).
- the signal transmission device 10 is a wireless communication device capable of transmitting and receiving signals using at least two or more communication methods or frequencies, two or more types of antennas 12 may be provided depending on the communication method or frequency.
- a multiband antenna corresponding to a plurality of communication methods or frequency bands may be used.
- the signal transmission device 10 can generate power by power generation by the power generation element 11, it is possible to transmit a signal without mounting a power source such as a battery. According to this, since the signal transmission apparatus 10 can improve portability, it can reduce the burden on the mounting target. Further, since the signal transmission device 10 does not need to manage the life of a power source such as a battery, it is possible to further simplify the management of the mounting target.
- the signal transmission device 10 When the signal transmission device 10 is used as the signal relay device 10B or the master relay device 10C, the signal transmission device 10 may be fixed and installed at a predetermined position. In such a case, since it is not necessary to consider portability, the signal transmission device 10 may include a secondary battery or the like, and may be connected to an external power source.
- the signal transmission device 10 When the signal transmission device 10 is used as the signal relay device 10B or the master relay device 10C, the signal transmission device 10 is always in a reception standby state and continuously consumes power. Therefore, when used as the signal relay device 10B or the master relay device 10C, the signal transmission device 10 is provided with a power source such as a secondary battery, or via an outlet or a plug so that power is stably supplied. And preferably connected to an external power source.
- the structure of the signal transmission device 10 may be a sealed structure.
- FIG. 3A is a cross-sectional view schematically showing a cross-sectional structure of a signal transmission device 901 having a sealed structure.
- the signal transmission device 901 includes a circuit board 906 including a storage device sandwiched between the housings 903A and 903B, and the housings 903A and 903B of the housings 903A and 903B by a seal member 905 such as an O-ring. It has a structure where seams are sealed. According to this structure, the signal transmission device 901 can improve resistance to the external environment because there is no opening through which moisture or dust enters the surfaces of the housings 903A and 903B.
- the signal transmission device 10 since the signal transmission device 10 according to the present embodiment can change the operation and function according to the control information stored in the built-in storage device, the signal transmission device 10 rewrites the information in the built-in storage device. It is required to be possible. For this purpose, for example, as shown in FIG. 3B, it is conceivable that a terminal or the like is provided on the surface of the casing of the signal transmission device 10 to enable input / output of information.
- FIG. 3B is a cross-sectional view schematically showing a cross-sectional structure of the signal transmission device 902 provided with terminals and the like on the surface.
- the signal transmission device 902 includes a circuit board 906 including a storage device sandwiched between housings 903A and 903B, and a seal member 905 such as an O-ring between the housings 903A and 903B. It has the structure which provided.
- the housing 903A is provided with an opening, and a terminal 907 is provided in the opening. According to this structure, since the signal transmission device 902 can input / output information to / from the outside via the terminal 907, the control information stored in the built-in storage device can be rewritten from the outside. Become.
- FIGS. 3A and 3B cannot be made compatible in terms of whether or not an opening is provided in the housing of the signal transmission device 10. Further, when a terminal is provided in the housing of the signal transmission device 10, it is necessary to take measures against static electricity. Therefore, in the structure shown in FIGS. 3A and 3B, it is difficult to satisfy the characteristics required for at least the signal transmission device 10A among the signal transmission devices 10 according to the present embodiment.
- the signal transmission device 10 incorporates a non-contact communication antenna 13 while the housing structure is a sealed structure, so that an external contact by non-contact communication is provided.
- FIG. 4 is an explanatory diagram showing a cross-sectional structure of the signal transmission device 10 according to the present embodiment.
- FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating the configuration of the signal transmission device 10 related to non-contact communication.
- the signal transmission device 10 includes an antenna 13 for non-contact communication inside the casings 15A and 15B. Further, the casings 15A and 15B of the signal transmission device 10 do not have an opening for exposing a communication terminal for connection to an external device, and have a structure sealed with a sealing member 16 such as an O-ring.
- a control circuit for controlling each configuration of the power generation element 11, the antenna 12, and the signal transmission device 10, a memory (storage device), and the like. Stored.
- the signal transmission device 10 is attached to a management target such as livestock or a person. Therefore, the casings 15A and 15B may include a mechanism (for example, a pin, a clip, or an adhesive surface) for mounting on a management target. However, the housings 15A and 15B do not have to be equipped with a mounting mechanism. In such a case, the signal transmission device 10 has a structure (for example, a cover or a mount) different from the housings 15A and 15B. It may be attached to the management target via the terminal, or may be attached to the management target by being built in the living body to be managed.
- a mechanism for example, a pin, a clip, or an adhesive surface
- the signal transmission device 10 receives information from the information processing device 60 such as an external personal computer by bringing the non-contact communication antenna 13 and the non-contact communication device 50 close to each other, and the inside of the casings 15A and 15B.
- the information stored in the storage device provided in the can be rewritten. Since non-contact communication is wireless communication that does not require a wired connection via a terminal or the like, the sealed structure of the housings 15A and 15B of the signal transmission device 10 can be maintained.
- the signal transmission device 10 includes a built-in storage device 14 and an antenna 13 for non-contact communication.
- the non-contact communication device 50 includes a reader / writer 51 and an antenna 52 for non-contact communication.
- the non-contact communication device 50 can transmit information input from the connected information processing device 60 to the signal transmission device 10 by non-contact communication.
- Non-contact communication is at least a communicable distance compared to a wireless communication method performed between the signal transmission device 10A and the signal relay device 10B and a wireless communication method performed between the signal relay device 10B and the master relay device 10C.
- Is a short communication method specifically, a communication method capable of performing communication within a range of several centimeters to several meters.
- Specific examples of non-contact communication include various communication methods used for RFID (Radio Frequency IDentifier), for example, NFC (Near Field Communication) such as FeliCa (registered trademark) using a near electromagnetic field. be able to.
- RFID Radio Frequency IDentifier
- NFC Near Field Communication
- FeliCa registered trademark
- non-contact communication by transmitting a carrier wave from the antenna 52 of the non-contact communication device 50 to the antenna 13 of the signal transmission device 10, power is supplied to the signal transmission device 10 by electromagnetic induction, and further, the carrier wave is modulated. Information is transmitted to the signal transmission device 10.
- non-contact communication communication is performed after power is supplied from the non-contact communication device 50 to the signal transmission device 10, and therefore communication is possible even if the signal transmission device 10 does not include a power source such as a battery.
- Non-contact communication is a communication method in which communication between the antenna 52 and the antenna 13 is possible only at a close distance of about several centimeters to several meters. It is easy to specify the signal transmission device 10 to be rewritten.
- the storage device 14 of the signal transmission device 10 stores unique identification information, and stores control information for performing separate functions. Therefore, in order to avoid rewriting the information stored in the storage device 14 of the unintended signal transmission device 10, the information is rewritten by contactless communication that makes it easy to identify the signal transmission device 10. It is preferable.
- non-contact communication is a communication method in which communication can be performed only at a close distance of about several centimeters to several meters between the antenna 52 and the antenna 13. It needs to be close to several centimeters. Therefore, by using non-contact communication, the signal transmission device 10 can also reduce the possibility that information is illegally rewritten by remote connection from the outside.
- the information written in the storage device 14 of the signal transmission device 10 by non-contact communication includes, for example, identification information unique to the signal transmission device 10 and whether or not the signal transmission processing by the signal transmission device 10 is performed.
- Information and setting information such as a format of a signal transmitted by the signal transmission device 10 can be given. These pieces of information may be stored in the storage device 14 in the form of a character string, for example.
- the signal transmission device 10 can also update the control program by receiving an update program for the control program that controls the signal transmission device 10 using non-contact communication.
- the signal transmission device 10 can switch operations such as whether or not to perform signal transmission / reception processing without including a switch, a contact, a terminal, or the like. Therefore, the signal transmission device 10 can execute various functions such as the signal transmission device 10A, the signal relay device 10B, and the master relay device 10C in the signal transmission system 1 according to the present embodiment. Furthermore, the signal transmission device 10 can update the control program (so-called firmware) of the signal transmission device 10 without being physically connected to the internal circuit board.
- firmware control program
- the signal transmission device 10 may include a plurality of antennas 13 for non-contact communication, and may include the antennas 13 on a plurality of surfaces (for example, both surfaces).
- FIG. 6 is a block diagram illustrating a functional configuration of the signal transmission device 10 according to the present embodiment.
- the connection of each structure by information was represented by the continuous line, and the connection of each structure by electric power was represented by the broken line.
- the signal transmission device 10 includes a power generation unit 110, a power control unit 111, a power storage unit 112, a communication control unit 120, a first communication unit 121, and a second communication unit 122.
- power generation unit 110 power control unit 111, power storage unit 112, communication control unit 120, first communication unit 121, second communication unit 122, non-contact communication unit 130, storage unit 140, timer unit 150, information addition
- the unit 160 and the sensor unit 170 are housed in the housings 15A and 15B of the signal transmission device 10 illustrated in FIG.
- the power generation unit 110 is a power generation device that can generate electric power according to the environment around the signal transmission device 10.
- the power generation unit 110 is one or more of various power generation devices such as a vibration power generation device, a photovoltaic power generation device, a thermoelectric conversion power generation device, an enzyme power generation device, a radio wave power generation device, and a nearby electromagnetic field power generation device. There may be.
- the vibration power generation device is a power generation device that includes electrostatic, electromagnetic, inverse magnetostrictive, or piezoelectric power generation elements and generates power using vibration.
- the photovoltaic device is, for example, a generator that includes a silicon photovoltaic device, a compound semiconductor photovoltaic device, or a dye-sensitized photovoltaic device, and generates power using sunlight or indoor light.
- the thermoelectric conversion power generation device is a power generation device that includes, for example, a power generation element using a Seebeck effect or a Thomson effect, a thermoelectron power generation element, or a thermomagnetic power generation element, and generates power using heat or a temperature difference.
- An enzyme power generation device is a power generation device that generates power by, for example, decomposing a carbohydrate (such as glucose) contained in an organic substance or the like with an enzyme.
- the radio power generator generates power using radio waves such as Wi-Fi or terrestrial digital waves
- the near electromagnetic field power generator is a power generator that generates power using electromagnetic waves in the near field, for example.
- the signal transmission device 10 can transmit a signal without mounting a power source.
- the electric power generated by the power generation unit 110 is stored in the power storage unit 112 described later.
- the power control unit 111 controls power supply to the first communication unit 121 and the second communication unit 122. Specifically, the power control unit 111 stores the power generated by the power generation unit 110 in the power storage unit 112, and when the power stored in the power storage unit 112 reaches a predetermined amount, the power control unit 111 stores the power generated in the power storage unit 112. The supplied power is supplied to the first communication unit 121 or the second communication unit 122. Therefore, when the signal transmission device 10 functions as the signal transmission device 10A, the signal transmission device 10 starts from the first communication unit 121 when the integrated value of the power generated by the power generation unit 110 reaches a predetermined amount. A signal can be transmitted.
- the power control unit 111 may be, for example, an integrated circuit configured by various circuits such as a switching element such as a transistor, a power control IC (Integrated Circuit), or a regulator circuit.
- the signal transmission device 10 When the signal transmission device 10 functions as the signal relay device 10B or the master relay device 10C, the signal transmission device 10 receives the signal by the first communication unit 121, and the second communication unit 122 as needed. The signal received from is transmitted. At this time, the power control unit 111 may supply power supplied from a separately mounted secondary battery or an external power source to the second communication unit 122, and use the power stored in the power storage unit 112 as the second power. You may supply to the communication part 122. FIG.
- the power storage unit 112 stores the power generated by the power generation unit 110.
- the electric power stored in the power storage unit 112 is used to operate the first communication unit 121 and the second communication unit 122.
- the power storage unit 112 includes, for example, various secondary batteries such as lithium ion secondary batteries, various capacitors such as electric double layer capacitors or lithium ion capacitors, or various capacitors such as ceramic capacitors, film capacitors, aluminum electrolytic capacitors, and tantalum capacitors. Any one or a plurality of combinations may be used.
- the power storage unit 112 may convert the electric power generated by the power generation unit 110 into mechanical energy other than electric energy, thermal energy, light energy, or the like and store it.
- the power control unit 111 may include an energy conversion mechanism that converts electrical energy into other energy, and the power storage unit 112 stores a power storage device, a heat storage device, or A phosphorescent device may be used.
- the first communication unit 121 includes a communication circuit and an antenna, and transmits and receives signals using the first communication method.
- the first communication unit 121 is, for example, communication using a wavelength signal in a band of several hundred MHz to several GHz (eg, 920 MHz) such as Wi-Fi, ZigBee, Bluetooth, Bluetooth Low Energy, ANT, ANT +, EnOcean Alliance, Alternatively, a communication circuit and an antenna that perform mobile communication such as 3G or LTE may be used.
- the first communication unit 121 may be configured to include a Bluetooth Low Energy communication circuit and an antenna.
- the first communication method may be a communication method in which the communicable distance is relatively short (for example, the communicable distance is shorter than the second communication method described later).
- the signal transmission system 1 using the position of the signal relay device 10B that has received the signal transmitted by the first communication unit 121, the signal transmission device 10A and the mounting target to which the signal transmission device 10A is mounted. I know the position. Therefore, when the communicable distance of the first communication method performed by the first communication unit 121 is relatively short, the position of the signal transmission device 10A and the mounting target can be grasped with higher resolution.
- the timer unit 150 is an analog or digital time counter and measures time. Specifically, the timer unit 150 is a time counter whose integrated value is reset each time the first communication unit 121 transmits a signal, and the time elapsed since the first communication unit 121 transmitted the signal. Measure. In addition, when the signal transmission apparatus 10 is operating only with the electric power generated by the power generation unit 110, the signal transmission apparatus 10 is energized when the first communication unit 121 transmits a signal, and after the signal transmission, It becomes a non-energized state. Therefore, the timer unit 150 is preferably an analog time counter that can measure the passage of time even in a non-energized state.
- the sensor unit 170 is various sensors that measure the state of the mounting target on which the signal transmission device 10A is mounted or the state of the surrounding environment. Measurement information measured by various sensors of the sensor unit 170 is output to the communication control unit 120 and added to a signal transmitted by the first communication unit 121. According to this, the signal transmission system 1 grasps not only the position of the mounting target on which the signal transmitting device 10A is mounted, but also the state of the mounting target or the surroundings of the mounting target at the same time based on the signal from the signal transmitting device 10A. Can do.
- the sensor unit 170 is, for example, various sensors that measure the state of the surrounding environment, such as a temperature sensor, a humidity sensor, an atmospheric pressure sensor, an illuminance sensor, a gas sensor, a vibration sensor such as an acceleration and gyro sensor, a geomagnetic sensor, a microphone, and an imaging device. There may be.
- the sensor unit 170 may be various sensors that measure the state of a wearing target such as a body temperature sensor, a heart rate sensor, a blood glucose level sensor, and a blood pressure sensor.
- the sensor unit 170 may be a combination of a plurality of types of the above-described various sensors.
- the second communication unit 122 includes a communication circuit and an antenna, and transmits and receives signals using the second communication method.
- the second communication unit 122 is, for example, communication using wavelength signals in a band of several hundred MHz to several GHz (eg, 920 MHz) such as Wi-Fi, ZigBee, Bluetooth, Bluetooth Low Energy, ANT, ANT +, EnOcean Alliance, Alternatively, a communication circuit and an antenna that perform mobile communication such as 3G or LTE may be used.
- the second communication unit 122 may include a communication circuit and an antenna for a communication method using a 920 MHz wavelength signal.
- the communication circuit and the antenna configuring the second communication unit 122 may be different from the communication circuit and the antenna configuring the first communication unit 121, but may be the same.
- the communication circuit that constitutes the second communication unit 122 may be an IC or electronic component that is common to the communication circuit that constitutes the first communication unit 121, and the antenna that constitutes the second communication unit 122 is A multiband antenna common to the antennas constituting the first communication unit 121 may be used.
- the communication method or frequency of the second communication method performed by the second communication unit 122 may be different from that of the first communication method. Accordingly, the second communication unit 122 can prevent the transmitted signal from being mixed with the signal transmitted by the first communication unit 121.
- the second communication method performed by the second communication unit 122 has a longer communicable distance than the first communication method.
- the signal transmission device 10 as the signal relay device 10B transmits a signal transmitted from the signal transmission device 10A more efficiently as the master relay device 10C. Can be relayed to.
- the communication control unit 120 controls transmission / reception of signals by the first communication unit 121 and the second communication unit 122 based on the communication control information stored in the storage unit 140.
- the communication control unit 120 may include an arithmetic processing unit such as an MPU (Micro Processing Unit) or a CPU (Central Processing Unit), and a memory such as a ROM (Read Only Memory) and a RAM (Random Access Memory). Good.
- the communication control unit 120 uses a predetermined amount of power stored in the power storage unit 112 and includes a signal including identification information of the signal transmission device 10.
- the first communication unit 121 is controlled to transmit. That is, when the power stored in the power storage unit 112 reaches a predetermined amount, the communication control unit 120 supplies communication control information from the storage unit 140 by energizing the storage unit 140 with the power stored in the power storage unit 112. Based on the read communication control information, the first communication unit 121 is controlled to transmit a signal including the identification information of the signal transmission device 10.
- the communication control unit 120 may control the first communication unit 121 so as to transmit a signal each time the electric power stored in the power storage unit 112 reaches a predetermined amount.
- the communication control unit 120 receives a signal transmitted from the first communication unit 121 of another signal transmission device 10.
- the first communication unit 121 is controlled.
- the communication control unit 120 is a second communication unit of the signal transmission device 10 (that is, the signal relay device 10B or the master relay device 10C).
- the second communication unit 122 is controlled to receive the signal transmitted from 122.
- the communication control unit 120 transmits the signal from the signal transmission device 10 (that is, the signal transmission device 10A) received by the first communication unit 121 to the next signal relay device 10B or the master relay device 10C.
- the second communication unit 122 is controlled.
- the communication control unit 120 has its own identification information included in the signal from the signal transmission device 10 (that is, the signal relay device 10B or the master relay device 10C) received by the second communication unit 122.
- the second communication unit 122 is controlled so that only the signal that matches the identification information is transmitted to the next signal relay device 10B or the master relay device 10C. Note that when the signal transmission device 10 functions as the signal transmission device 10A, the communication control unit 120 controls the second communication unit 122 so as not to perform transmission / reception.
- the communication control unit 120 adjusts the signal transmission interval of the first communication unit 121 based on the time measured by the timer unit 150. Good. For example, when power generation by the power generation unit 110 is active, the power stored in the power storage unit 112 may reach a predetermined amount in a short time (for example, less than 1 second). In such a case, frequently transmitting signals from the first communication unit 121 may increase the processing load on each device of the signal transmission system 1 and reduce the processing capability of the signal transmission system 1.
- the communication control unit 120 sets a threshold for the interval at which the first communication unit 121 transmits a signal, and the first control unit 120 receives the first time when a time equal to or greater than the threshold has elapsed since the first communication unit 121 transmitted a signal.
- the communication unit 121 allows the signal to be transmitted.
- the threshold value of the interval at which the first communication unit 121 transmits a signal can be set as appropriate, but may be, for example, about 10 seconds, 20 seconds, or 30 seconds.
- the threshold value may be set in communication control information stored in the storage unit 140, for example.
- the information adding unit 160 adds information to the signal received by the first communication unit 121 or the second communication unit 122. Specifically, when the signal transmission device 10 functions as the signal relay device 10B, the information addition unit 160 adds the signal transmission device 10 (that is, the signal relay) that has received the signal to the signal received by the first communication unit 121. The identification information of the apparatus 10B) is added. According to this, in the signal transmission system 1, it is possible to specify the signal transmission device 10 (that is, the signal relay device 10B) that has received the signal transmitted by the first communication unit 121 of the signal transmission device 10A.
- the signal transmission system 1 Since the signal transmission device 10 that functions as the signal relay device 10B is fixedly installed at a predetermined position and the position is known, the signal transmission system 1 starts from the position of the signal relay device 10B to the signal transmission device 10A. The position can be grasped. On the other hand, when the signal transmission device 10 functions as the signal transmission device 10A, the information adding unit 160 has no particular function.
- the information addition part 160 may be comprised from arithmetic processing units, such as MPU or CPU, and memories, such as ROM and RAM, for example.
- the information adding unit 160 may further add information on the radio wave intensity of the received signal to the signal transmitted by the first communication unit 121 of the other signal transmitting apparatus 10. According to this, since the distance between the signal transmission device 10A that has transmitted the signal and the signal relay device 10B that has received the signal can be estimated from the radio wave intensity of the signal, the position of the signal transmission device 10A can be grasped more accurately. can do.
- the information regarding the radio wave intensity of the received signal may be, for example, three levels of “strong”, “normal”, and “weak”.
- the information adding unit 160 may add the identification information of the signal transmission device 10 (that is, the signal relay device 10B) as the next receiving destination to the signal received by the first communication unit 121.
- the information adding unit 160 specifies the transmission path of the signal by adding the identification information of the signal transmission device 10 (that is, the second signal relay device 10B) that is the next reception destination of the signal to the signal. Can do. According to this, in the signal transmission system 1, it becomes possible to relay the signal transmitted from the signal transmission device 10A by the plurality of signal relay devices 10B and transmit the signal to the master relay device 10C. It becomes possible to grasp the position of the signal transmission device 10A.
- the information adding unit 160 may update the identification information of the signal transmission device 10 that is the next reception destination included in the received signal. Good. According to this, since the information adding unit 160 can designate the signal transmission device 10 as the next receiving destination, repeating the signal relaying relays the signal at a longer distance, and the master relay device 10C. Can be sent to.
- the non-contact communication unit 130 receives rewrite information for rewriting communication control information stored in the storage unit 140 using non-contact communication.
- the communication control information is information used when the communication control unit 120 controls transmission / reception of the first communication unit 121 and the second communication unit 122.
- the non-contact communication unit 130 may communicate with the outside using a communication method used for RFID or NFC, and may acquire rewrite information for rewriting communication control information stored in the storage unit 140.
- the non-contact communication part 130 is comprised including the antenna and communication circuit corresponding to the communication system used for RFID or NFC, for example.
- the non-contact communication unit 130 receives the rewrite information by non-contact communication, and further stores the power supplied by the received carrier wave in the storage unit 140 to store the rewrite information. Rewrite the communication control information with the received rewrite information.
- the signal transmission device 10 can control the communication control information stored in the built-in storage unit 140 and the control of the signal transmission device 10 without providing a switch, a contact, or a terminal in the housing. It is possible to rewrite the program.
- the storage unit 140 stores communication control information for controlling signal transmission / reception of the signal transmission device 10. Specifically, the storage unit 140 includes, as communication control information, identification information unique to the signal transmission device 10, information for controlling whether to perform signal transmission / reception processing by the signal transmission device 10, and the signal transmission device 10. Information regarding various settings may be stored. Note that the storage unit 140 is configured by a nonvolatile memory. As the nonvolatile memory, for example, flash memory, FeRAM (Ferroelectric Random Access Memory), MRAM (Magnetic Random Access Memory), or PCRAM (Phase Change Random Access) can be used.
- nonvolatile memory for example, flash memory, FeRAM (Ferroelectric Random Access Memory), MRAM (Magnetic Random Access Memory), or PCRAM (Phase Change Random Access) can be used.
- the power generated by the power generation unit 110 and the power transmitted from the outside by the non-contact communication unit 130 are energized to the storage unit 140, thereby reading stored information or A rewrite operation is performed.
- the communication control information stored in the storage unit 140 is read when the power generated by the power generation unit 110 and stored in the power storage unit 112 is energized to the storage unit 140.
- the read communication control information is used by the communication control unit 120 to control the first communication unit 121 and the second communication unit 122.
- the power transmitted by the carrier wave received by the non-contact communication unit 130 is energized to the storage unit 140, so that the communication control information stored in the storage unit 140 is rewritten by the non-contact communication unit 130. Rewritten with information.
- the storage unit 140 may store information on each item as shown in FIG.
- FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating an example of information stored in the storage unit 140.
- the storage unit 140 may store hardware version information of the signal transmission device 10, and stores software (ie, firmware) version information of the signal transmission device 10. May be.
- the storage unit 140 may store unique identification information of the signal transmission device 10.
- the storage unit 140 may store reception control information indicating whether the signal transmission device 10 performs signal reception processing as “0” or “1”, and the signal transmission device 10 may transmit the signal. Transmission control information indicating whether or not to perform processing may be stored as “0” or “1”. Note that these pieces of control information correspond to communication control information, “0” represents that the function is off, and “1” represents that the function is on.
- the reception control information and the transmission control information may be stored in the storage unit 140 in a format other than the above.
- the reception control information is information indicating an object to be subjected to reception processing, and is “performed only by the first communication unit 121”, “performed only by the second communication unit 122”, “first communication unit 121 and It may indicate either “performed by both second communication unit 122” or “not performed by both first communication unit 121 and second communication unit 122”.
- the transmission control information is information indicating an object to be transmitted, and is “performed only by the first communication unit 121”, “performed only by the second communication unit 122”, “first communication unit 121 and Information indicating either “performed by both second communication unit 122” or “not performed by both first communication unit 121 and second communication unit 122” may be used.
- the storage unit 140 may store destination information used when the signal transmission device 10 functions as the signal relay device 10B.
- the destination information is information indicating which signal relay device 10B is the next reception destination of the signal transmitted from the signal relay device 10B. Specifically, the identification of the signal relay device 10B as the reception destination is performed. Contains information.
- the signal relay device 10B or the master relay device 10C having the identification information that matches the identification information included in the destination information sends the received signal according to the second communication method to the signal relay device 10B or the network connection device 20 that is the next destination. Send.
- FIG. 8 is a flowchart illustrating an example of a basic operation of the signal transmission device 10.
- FIG. 9 is an explanatory diagram showing an example of information included in a signal transmitted by the signal transmission device 10A.
- the signal transmission device 10 is activated by power stored in the power storage unit 112 or power from an external power source.
- the power control unit 111 supplies the power stored in the power storage unit 112 to the communication control unit 120 and the storage unit 140.
- the communication control unit 120 reads communication control information from the storage unit 140 using the supplied power (S101). Note that the power control unit 111 may supply power to the storage unit 140 via the communication control unit 120.
- the communication control unit 120 determines whether the reception functions of the first communication unit 121 and the second communication unit 122 are ON based on the read communication control information (S103). .
- the communication control unit 120 displays the first communication unit 121 or the second communication unit 122. Is shifted to a reception waiting state, and reception processing (S200) is performed.
- the signal transmission device 10 functions as the signal relay device 10B or the master relay device 10C.
- the communication control unit 120 determines whether or not the transmission function is ON (S105).
- the communication control unit 120 determines whether or not the time measured by the timer unit 150 is equal to or greater than the threshold set as the shortest transmission time. Judgment is made (S105).
- the communication control part 120 acquires various measurement information from the sensor part 170 (S109), the acquired various measurement information, and the signal transmission apparatus 10
- the first communication unit 121 is controlled to transmit a signal including the identification information (S111).
- the communication control unit 120 resets the counter of the timer unit 150 and starts measuring time from signal transmission (S113).
- the signal transmission device 10 functions as the signal transmission device 10A.
- the communication control unit 120 ends the operation and performs the signal transmission from the first communication unit 121. Absent.
- the signal transmission device 10 When the transmission function of the first communication unit 121 is ON (S103 / Yes) and the transmission function of the second communication unit 122 is OFF, the signal transmission device 10 functions as the signal transmission device 10A. The above-described operation is executed.
- the signal transmission device 10 includes the signal transmission device 10A and the signal relay device 10B. The above-described operation and the operation described later with reference to FIG. 10 are executed.
- the signal transmission device 10 is the signal relay device 10B or the master relay device 10C.
- FIG. 9 shows an example of information included in the signal transmitted in S111 by the signal transmission device 10 functioning as the signal transmission device 10A.
- the signal transmitted by the signal transmission device 10A includes, for example, data format information of a signal indicating what information is included in the signal, and identification for identifying the signal transmission device that has transmitted the signal. Information and various measurement information measured by the sensor unit 170 may be included.
- FIG. 10 is a flowchart for explaining an example of the operation when the signal transmission device 10 functions as the signal relay device 10B.
- FIG. 11 is an explanatory diagram showing an example of information included in a signal transmitted by the signal relay device 10B. The operation when the signal transmission device 10 functions as the signal relay device 10B corresponds to the operation of the reception process shown in S200 of FIG.
- the communication control unit 120 causes the first communication unit 121 and the second communication unit 122 to wait in a reception waiting state until a signal is received (S201).
- the communication control unit 120 determines whether or not the first communication unit 121 has received a signal from another signal transmission device 10 (S203).
- the communication control unit 120 controls the information adding unit 160 to add information to the signal (S205), and then the communication control unit 120. Controls the second communication unit 122 to transmit the signal with the added information (S213).
- the information added by the information adding unit 160 is, for example, identification information of the signal transmission device 10 that has received the signal, information on the radio wave intensity of the received signal, and identification of the signal transmission device 10 that is the next reception destination. Information.
- the information adding unit 160 may add information related to the time when the signal is received, information related to the communication method of the received signal, and the like.
- the communication control unit 120 has received a signal from another signal transmission device 10 by the second communication unit 122. Is determined (S207).
- the communication control unit 120 matches the identification information of the signal transmission device 10 that is the reception destination of the received signal with its own identification information. It is determined whether or not to perform (S209).
- the identification information of the signal transmission device 10 that is the reception destination matches the identification information of the own device (S209 / Yes)
- the communication control unit 120 controls the information addition unit 160 to become the next reception destination of the signal.
- the identification information of the signal transmission device 10 is updated (S211), and the second communication unit 122 is controlled to transmit a signal with the updated information (S213). Thereafter, the signal transmission device 10 returns to the signal reception waiting state (S201). Thereby, the signal transmission device 10 can function as the signal relay device 10B.
- the signal transmission device 10 when the signal is not received in the 2nd communication part 122 (S207 / No), or when the identification information of the signal transmission apparatus 10 which is a receiving destination differs from own identification information (S209 / No) The signal transmission device 10 once ends the operation and returns to the signal reception waiting state (S201).
- FIG. 11 shows an example of information included in the signal transmitted by the signal transmission device 10 functioning as the signal relay device 10B in S213.
- the signal transmitted by the signal relay apparatus 10B for example, as in FIG. 9, the signal data format information indicating what kind of information is included in the signal, the signal transmitting the signal Identification information for identifying the transmission device and various measurement information measured by the sensor unit may be included.
- the signal transmitted by the signal relay device 10B indicates, for example, identification information for identifying the next signal transmission device, identification information for identifying the signal transmission device 10 that has received the signal, and the time at which the signal is received. Information and information indicating the radio field intensity of the received signal may be included. These are information added to the signal by the signal relay device 10B.
- FIG. 12 is a flowchart for explaining an example of the operation when the signal transmission device 10 functions as the master relay device 10C.
- FIG. 13 is an explanatory diagram showing an example of information included in a signal transmitted from the master relay apparatus 10C to the network connection apparatus 20.
- the operation when the signal transmission device 10 functions as the master relay device 10C corresponds to the operation of the reception process shown in S200 of FIG.
- the communication control unit 120 causes the second communication unit 122 to wait in a reception waiting state until a signal is received (S221).
- the communication control unit 120 determines whether or not the second communication unit 122 has received a signal from another signal transmission device 10 (S223).
- the communication control unit 120 controls the information adding unit 160 to process the information included in the signal (S225), and causes the communication network 40 to
- the first communication unit 121 or the second communication unit 122 is controlled to transmit the processed signal to the network connection device 20 to be connected (S227).
- the signal transmission device 10 returns to the signal reception waiting state (S221).
- the signal transmission device 10 once ends the operation and returns to a signal reception waiting state (S221). Thereby, the signal transmission device 10 can function as the master relay device 10C.
- the information adding unit 160 deletes the identification information that identifies the signal transmission device of the next reception destination from the received signal.
- the identification information that identifies the signal receiver of the next recipient is information for relaying the signal and is not used for management of the signal transmitter 10A. Therefore, the information amount of the signal can be obtained by deleting the information. Can be reduced.
- FIG. 13 shows an example of information included in the signal transmitted by the signal transmission device 10 functioning as the master relay device 10C in S227.
- the data format information of the signal indicating what kind of information is included in the signal for example, as in FIG. 11, the signal transmitting the signal Identification information for identifying the transmission device and various measurement information measured by the sensor unit may be included.
- the signal transmitted by the master relay apparatus 10C includes, for example, identification information for identifying the signal transmission apparatus 10 that has received the signal, information indicating the time at which the signal was received, and the radio wave of the received signal, as in FIG. Information indicating the strength may be included. Note that the identification information for specifying the next receiving destination signal transmitting apparatus is not included in the signal transmitted by the master relay apparatus 10C because it is deleted in S225.
- FIG. 14 is an explanatory diagram illustrating a first application example of the signal transmission system 1 according to the present embodiment.
- the first application example of the signal transmission system 1 is a system for managing livestock by grasping the position of livestock such as cattle grazed on a ranch or the like. It is.
- the signal transmission device 10A is attached to livestock such as cattle (not shown), and the signal relay device 10B or the master relay device 10C is installed in a barn and a grazing land, respectively.
- livestock such as cattle (not shown)
- the signal relay device 10B or the master relay device 10C is installed in a barn and a grazing land, respectively.
- the signal transmission device 10A transmits a signal to the signal relay device 10B or the master relay device 10C.
- the signal received by the signal relay device 10B is transmitted to the master relay device 10C, and is transmitted to the information processing server 30 via the communication network 40 by the network connection device 20 connected to the master relay device 10C.
- a communication method between the signal transmission device 10A and the signal relay device 10B, a communication method between the signal transmission device 10A and the master relay device 10C, and a communication method between the signal relay device 10B and the master relay device 10C are used.
- the master relay device 10C can prevent the signal from the signal transmission device 10A and the signal from the signal relay device 10B from being mixed.
- the information processing server 30 determines each position of the signal transmission device 10A based on the identification information of the signal transmission device 10A included in the transmitted signal and the identification information of the signal relay device 10B that has received the transmitted signal. To do. Thereby, the information processing server 30 can grasp
- the rancher 3A managing the livestock to which the signal transmission device 10A is attached uses the information terminal 70 such as a smartphone or a tablet terminal to connect to the information processing server 30 so that the livestock to which the signal transmission device 10A is attached. The position of can be grasped. According to this, the rancher 3A can confirm whether or not the livestock equipped with the signal transmission device 10A is in the barn, whether or not it remains in the pasture.
- the information processing server 30 uses the measurement information from the various sensors as identification information of the signal transmission device 10A. And register.
- the veterinarian 3B who manages the health condition and the like of the livestock to which the signal transmission device 10A is attached, grasps the health condition of the livestock to which the signal transmission device 10A is attached by connecting to the information processing server 30 using the information terminal 70. can do. According to this, veterinarian 3B can confirm the presence or absence of livestock to be examined.
- FIGS. 15 to 17 are explanatory diagrams illustrating a second application example of the signal transmission system 1 according to the present embodiment.
- the guardian 3C grasps the position of the watching target 7 such as a child, so that the safety of the watching target 7 is improved. It is a system to confirm.
- the signal transmission device 10 ⁇ / b> A is attached to the watching target 7 such as a child (Mr. A in FIG. 15), and the master relay device 10 ⁇ / b> C possessed by the guardian 3 ⁇ / b> C of the watching target 7 Send a signal to.
- the signal received by the master relay device 10C is transmitted to the information processing server 30 via the communication network 40 by the network connection device 20 connected to the master relay device 10C.
- the information processing server 30 can grasp that the watching target 7 has left the guardian 3C based on not receiving the signal from the signal transmission device 10A for a predetermined time. Further, the information processing server 30 can notify the guardian 3C that the watching target 7 has been separated via the information terminal 70 (which may also serve as the network connection device 20).
- the signal transmission device 10A is attached to the watching target 7, and the master relay device 10C is installed in each facility such as the school 5A, the cram school 5B, and the home 5C.
- the watching target 7 wearing the signal transmission device 10A enters the facility of any of the school 5A, the cram school 5B, or the home 5C
- the signal transmission device 10A falls within the communication range of the master relay device 10C.
- a signal is transmitted from the master relay device 10C to the master relay device 10C.
- the master relay device 10C that has received the signal from the signal transmission device 10A transmits the signal received by the network connection device 20 to the information processing server 30 via the communication network 40.
- the information processing server 30 determines which master relay device 10C has received the signal from the signal transmission device 10A, so that the watching target 7 wearing the signal transmission device 10A is a school 5A, a cram school 5B, or a home 5C. It is possible to determine which of the indoors has been entered. In addition, when the master relay device 10C does not receive a signal from the signal transmission device 10A for a predetermined time, the information processing server 30 installs the master relay device 10C by the watching target 7 wearing the signal transmission device 10A. Can be determined to have left the facility.
- the guardians 3C and 3D of the watching target 7 use the information terminal 70 such as a smartphone or a tablet terminal to connect to the information processing server 30 to determine which facility the watching target 7 has entered, or You can check whether you have left. According to this, the guardians 3C and 3D can confirm the safety of the watching target 7 by checking the location of the watching target 7.
- the signal transmission device 10A is attached to the watching target 7 such as a child, and the master relay device 10C is attached to each facility such as a friend (Mr. B in FIG. 17) home 5D and home 5C. Installed.
- the signal transmitted by the signal transmission device 10 ⁇ / b> A is possessed not only by the master relay device 10 ⁇ / b> C but also by a collaborator 4 such as a guardian of the watching target 7 (for example, an acquaintance of the guardian of the watching target 7).
- the information terminal 70 that receives the information can also receive the information.
- the signal transmission device 10A falls within the communication range of the master relay device 10C.
- a signal is transmitted from 10A to master relay apparatus 10C.
- the signal transmission device 10A enters the communication range of the information terminal 70, so that a signal is transmitted from the signal transmission device 10A to the information terminal 70. Is done.
- the master relay device 10C or the information terminal 70 that has received the signal from the signal transmission device 10A transmits the received signal to the information processing server 30 via the communication network 40.
- the information processing server 30 determines whether the signal from the signal transmission device 10A is received by the master relay device 10C or the information terminal 70, thereby obtaining information on the location of the watching target 7 wearing the signal transmission device 10A. Can be acquired. Specifically, the information processing server 30 determines whether the watching target 7 equipped with the signal transmission device 10A is in a facility where the master relay device 10C is installed or near the cooperator 4 who owns the information terminal 70. Judgment can be made. When the information terminal 70 includes a position detector such as a GNSS sensor, the information processing server 30 can specify the position of the signal transmission device 10A from the position of the information terminal 70 that has received the signal.
- a position detector such as a GNSS sensor
- the guardians 3C and 3D of the watching target 7 wearing the signal transmission device 10A connect to the information processing server 30 using the information terminal 70 such as a smartphone or a tablet terminal, so that the watching target 7 is in any facility. It is possible to confirm whether or not he / she has entered or near the collaborator 4. According to this, the guardians 3C and 3D can confirm the safety of the watching target 7 by checking the location of the watching target 7.
- the signal transmission device 10A transmits a signal using the power generated by the built-in power generation unit 110. Therefore, since the signal transmission device 10A does not need to be equipped with a power source such as a battery, it is possible to reduce the burden on the mounting target and improve portability.
- signal transmission is performed by controlling whether to perform communication processing of the signal transmission device 10 using communication control information stored in a built-in storage device.
- the device 10 can function as a signal transmission device 10A, a signal relay device 10B, and a master relay device 10C. According to this, in the signal transmission system 1 according to an embodiment of the present disclosure, the function to be executed can be switched by rewriting the communication control information. Can be improved.
- a power generation unit that generates power according to the surrounding environment;
- a first communication unit that transmits a signal using the power generated by the power generation unit;
- a storage unit for storing communication control information for controlling the first communication unit;
- a communication control unit that controls the first communication unit based on the communication control information;
- a non-contact communication unit that receives rewrite information for rewriting the communication control information stored in the storage unit by non-contact communication;
- a signal transmission device comprising: (2) In the storage unit, rewriting operation for rewriting the communication control information with the rewriting information is performed using the power transmitted by the carrier wave received by the non-contact communication unit, and the power generation unit generates power.
- a read operation for reading the communication control information is performed using electric power,
- the signal transmission device according to (1), wherein the communication control unit controls the first communication unit to transmit the signal based on the read communication control information.
- the communication control unit performs a read operation of reading the communication control information from the storage unit using the power generated by the power generation unit when the power stored in the power storage unit reaches a predetermined amount.
- the signal transmission device according to (2).
- the first communication unit consumes the power stored in the power storage unit and transmits the signal,
- the communication control unit is configured to read the communication control information from the storage unit and read the first communication unit based on the read communication control information each time the power stored in the power storage unit reaches a predetermined amount.
- the signal transmission device according to (3), wherein the control is performed.
- the signal transmission device according to any one of (2) to (4), wherein the power generation unit includes a photovoltaic power generation element or a vibration power generation element.
- the signal transmission apparatus according to any one of the above.
- the signal transmission device according to any one of (1) to (6), wherein the signal transmitted by the first communication unit includes identification information of the signal transmission device that has transmitted the signal.
- a second communication unit The first communication unit receives a signal transmitted by a first communication unit of another signal transmission device, and the second communication unit receives a signal received by the first communication unit.
- the signal transmission device according to any one of (1) to (7), which performs wireless transmission.
- An information adding unit that adds identification information of the signal transmission device that has received the signal to the signal received by the first communication unit;
- the information adding unit adds, as destination information, identification information of a signal transmission device that is a next reception destination of the signal to a signal received by the first communication unit.
- Signal transmission device (12) The signal transmission device according to any one of (8) to (11), wherein the second communication unit and the first communication unit transmit signals with different communication methods or frequencies.
- the second communication unit receives a signal wirelessly transmitted by a second communication unit of another signal transmission device, If the destination information of the received signal matches its own identification information, the information adding unit updates the destination information of the signal received by the second communication unit, The signal transmission device according to (11) or (12), wherein the second communication unit wirelessly transmits a signal in which the destination information is updated.
- the communicable distance of the signal wirelessly transmitted by the second communication unit is longer than the communicable distance of the signal transmitted by the first communication unit, according to any one of (8) to (13).
- Signal transmission device (15) The signal transmission according to any one of (8) to (14), wherein the communication control unit controls the first communication unit and the second communication unit based on the communication control information. apparatus. (16) The signal transmission device according to (15), wherein the communication control information includes information regarding whether to perform signal transmission processing from the first communication unit and the second communication unit. (17) The signal transmission device according to (15) or (16), wherein the communication control information includes information regarding whether or not to perform signal reception processing in the first communication unit and the second communication unit.
- a sensor unit for measuring the surrounding environment or the state of the signal transmission device The signal transmission device according to any one of (1) to (17), wherein the signal transmitted by the first communication unit includes information on a state measured by the sensor unit. (19) Rewriting the communication control information stored inside the signal transmission device using the rewrite information received by non-contact communication; Generating electricity according to the surrounding environment, Based on the communication control information, using the generated power to send a signal; Including a signal transmission method.
- a power generation unit that generates electricity according to the surrounding environment, A first communication unit that transmits a signal using the power generated by the power generation unit; A storage unit for storing communication control information for controlling the first communication unit; A communication control unit for controlling the first communication unit based on the communication control information; A signal transmission device including a non-contact communication unit that receives rewrite information for rewriting the communication control information stored in the storage unit by non-contact communication; A relay communication unit that receives a signal transmitted from the first communication unit of the signal transmission device; A signal relay device comprising a second communication unit for wirelessly transmitting a received signal; A signal transmission system comprising:
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Abstract
[課題]より簡素かつ汎用性が高い構成にて装着対象の位置等を把握することが可能な信号送信システムを提供する。[解決手段]周囲の環境に応じて発電する発電部と、前記発電部が発電した電力を用いて信号を発信する第1の通信部と、前記第1の通信部を制御するための通信制御情報が記憶される記憶部と、前記通信制御情報に基づいて、前記第1の通信部を制御する通信制御部と、前記記憶部に記憶された通信制御情報を書き換えるための書換情報を非接触通信にて受信する非接触通信部と、を備える、信号送信装置。
Description
本開示は、信号送信装置、信号送信方法、および信号送信システムに関する。
自由に移動可能な対象の状態を把握および管理するために、対象に発信器等を装着させることが行われている。例えば、柵等により設定された領域に放牧される家畜を管理するために、家畜に位置検出機能を有する発信器等を装着させ、発信器を装着された家畜の各々の位置を把握することが行われている。
下記の特許文献1には、GNSS(Global Navigation Satellite System)を用いて位置情報を取得する位置検出器を備えた識別票を家畜に装着させることで、家畜の放牧を管理する技術が開示されている。
上記の特許文献1に開示された技術では、GNSS衛星からの信号を受信するために識別票に電源を搭載することが必要である。しかし、識別票に電源となる電池等を搭載した場合、電源の重量のために識別票の携帯性が低下してしまう。また、このような場合、識別票に搭載した電池等の寿命も管理する必要が生じるため、装着対象の管理がより煩雑になってしまう。
そこで、本開示では、より簡素かつ汎用性が高い構成にて装着対象の状態を把握することが可能な、新規かつ改良された信号送信装置、信号送信方法、および信号送信システムを提案する。
本開示によれば、周囲の環境に応じて発電する発電部と、前記発電部が発電した電力を用いて信号を発信する第1の通信部と、前記第1の通信部を制御するための通信制御情報が記憶される記憶部と、前記通信制御情報に基づいて、前記第1の通信部を制御する通信制御部と、前記記憶部に記憶された通信制御情報を書き換えるための書換情報を非接触通信にて受信する非接触通信部と、を備える、信号送信装置が提供される。
また、本開示によれば、信号送信装置の内部に記憶される通信制御情報を非接触通信にて受信した書換情報を用いて書き換えることと、周囲の環境に応じて発電することと、前記通信制御情報に基づいて、発電した電力を用いて、信号を発信することと、を含む信号送信方法が提供される。
さらに、本開示によれば、周囲の環境に応じて発電する発電部、前記発電部が発電した電力を用いて信号を発信する第1の通信部、前記第1の通信部を制御するための通信制御情報が記憶される記憶部、前記通信制御情報に基づいて、前記第1の通信部を制御する通信制御部、前記記憶部に記憶された通信制御情報を書き換えるための書換情報を非接触通信にて受信する非接触通信部を備える信号送信装置と、前記信号送信装置の前記第1の通信部から発信された信号を受信する中継通信部、受信した信号を無線送信する第2の通信部を備える信号中継装置と、を備える、信号送信システムが提供される。
本開示によれば、信号送信装置は、内蔵する発電装置にて発電した電力を用いて信号を送信することができるため、電池等の電源を備えずとも信号を発信することができる。また、信号送信装置は、内蔵する記憶装置に記憶された制御情報によって、実行する機能を切り替えることができるため、外部から制御情報を書き換えることで複数の機能を実行することができる。
以上説明したように本開示によれば、より簡素かつ汎用性が高い構成にて装着対象の状態を把握することが可能な信号送信システムを提供することができる。
なお、上記の効果は必ずしも限定的なものではなく、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書に示されたいずれかの効果、または本明細書から把握され得る他の効果が奏されてもよい。
以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
なお、説明は以下の順序で行うものとする。
1.信号送信システム
2.信号送信装置
2.1.信号送信装置の概要
2.2.信号送信装置の構成
2.3.信号送信装置の動作
3.信号送信システムの適用例
3.1.第1の適用例
3.2.第2の適用例
4.まとめ
1.信号送信システム
2.信号送信装置
2.1.信号送信装置の概要
2.2.信号送信装置の構成
2.3.信号送信装置の動作
3.信号送信システムの適用例
3.1.第1の適用例
3.2.第2の適用例
4.まとめ
<1.信号送信システム>
まず、図1を参照して、本開示の一実施形態に係る信号送信システムの概要について説明する。図1は、本実施形態に係る信号送信システム1の概要を示す説明図である。
まず、図1を参照して、本開示の一実施形態に係る信号送信システムの概要について説明する。図1は、本実施形態に係る信号送信システム1の概要を示す説明図である。
図1に示すように、信号送信システム1は、自由に移動可能である管理対象(例えば、図示しない家畜または人間など。以下、装着対象ともいう)に装着された信号発信装置10Aと、所定の位置に固定された信号中継装置10Bおよびマスタ中継装置10Cと、マスタ中継装置10Cと接続するネットワーク接続装置20と、通信網40を介してネットワーク接続装置20と接続する情報処理サーバ30とを備える。
信号発信装置10Aは、内蔵する発電装置が発電した電力を用いて所定のタイミングで信号を発信する。信号中継装置10Bは、信号発信装置10Aから発信された信号を受信し、受信した信号を他の信号中継装置10B等を介してマスタ中継装置10Cに送信する。マスタ中継装置10Cは、信号発信装置10Aの各々から発信された信号を受信し、受信した信号をネットワーク接続装置20および通信網40を介して情報処理サーバ30に送信する。なお、マスタ中継装置10Cと、ネットワーク接続装置20との接続は、有線または無線のいずれも使用可能であり、特に限定されない。
また、ネットワーク接続装置20は、通信網40に接続するための有線または無線の通信デバイスを備える情報処理装置である。ネットワーク接続装置20が備える通信デバイスは、例えば、有線または無線LAN(Local Area Network)対応通信装置であってもよく、有線によるケーブル通信を行うケーブル通信装置であってもよく、無線による移動体通信を行う通信装置であってもよい。例えば、ネットワーク接続装置20は、携帯電話、スマートフォン、またはゲートウェイサーバなどであってもよい。
通信網40は、情報の送受信が行われるネットワークである。通信網40は、例えば、インターネット、衛星通信網、電話回線網、または移動体通信網(例えば、3G回線網など)等であってもよい。
情報処理サーバ30は、信号発信装置10Aから発信された信号を情報処理することで、信号発信装置10Aが装着された装着対象の位置等を管理する。これによれば、情報処理サーバ30は、信号発信装置10Aが装着された装着対象を管理、監視または保護するユーザ等に対して、装着対象の位置情報を提供することができる。
ここで、信号発信装置10Aから発信された信号には、信号発信装置10Aの識別情報が含まれる。また、信号発信装置10Aから発信された信号を受信した信号中継装置10Bは、受信した信号に信号中継装置10B自身の識別情報を付与した上で、信号を他の信号中継装置10Bに送信する。これにより、信号送信システム1は、信号を発信した信号発信装置10Aがいずれの信号中継装置10Bの通信可能範囲に存在するかを把握することができる。したがって、本実施形態に係る信号送信システム1は、信号を受信した信号中継装置10Bが設置された位置に基づいて、信号を発信した信号発信装置10Aおよび該信号発信装置10Aを装着した装着対象の位置を把握することができる。
また、本実施形態に係る信号送信システム1では、信号発信装置10Aから信号中継装置10Bへの通信方式(第1の通信方式ともいう)と、信号中継装置10B同士、および信号中継装置10Bからマスタ中継装置10Cへの通信方式(第2の通信方式ともいう)とは、異なる通信方式または周波数が用いられてもよい。これにより、信号中継装置10Bは、受信した信号が信号発信装置10Aからの信号であるのか、信号中継装置10Bからの信号であるのかを通信方式または周波数によって判断することが可能となる。
さらに、本実施形態に係る信号送信システム1では、信号発信装置10A、信号中継装置10B、およびマスタ中継装置10Cを同一のハードウェアで構成することができる。このような場合、信号発信装置10A、信号中継装置10B、およびマスタ中継装置10Cは、内蔵された記憶装置に記憶される制御情報によって、それぞれ別個の機能を発揮することができる。すなわち、信号発信装置10A、信号中継装置10B、およびマスタ中継装置10Cは、内蔵された記憶装置に記憶される制御情報を書き換えることによって相互に交換可能である。
具体的には、信号発信装置10A、信号中継装置10B、およびマスタ中継装置10Cは、無線通信による信号の送受信が可能な無線通信装置であり、信号の送受信処理を行うか否かおよび信号の送信先によって、上記のいずれかの装置として機能する。
例えば、信号発信装置10Aは、信号の発信のみが可能な無線通信装置である。また、信号中継装置10Bは、信号の受信が可能であり、受信した信号を次の信号中継装置10Bに送信可能な無線通信装置である。さらに、マスタ中継装置10Cは、信号の受信が可能であり、受信した信号を接続したネットワーク接続装置20に送信可能な無線通信装置である。
したがって、本実施形態に係る信号送信システム1では、同一のハードウェアを備える無線通信装置の動作を制御情報にて制御することで、それぞれ信号発信装置10A、信号中継装置10B、またはマスタ中継装置10Cとして機能させることができる。よって、本実施形態に係る信号送信システム1では、信号発信装置10Aからマスタ中継装置10Cまでの信号の送信経路を、制御情報が異なる同一のハードウェアにて構築することができるため、システム全体の汎用性および柔軟性を向上させることができる。
なお、本実施形態に係る信号送信システム1は、上記例示に限定されない。信号発信装置10A、信号中継装置10B、およびマスタ中継装置10Cは、それぞれ異なるハードウェアにて構成されてもよい。例えば、信号発信装置10Aは、管理対象への負担を軽減するために小型の携帯性の高い筐体にて構成されてもよく、信号中継装置10Bおよびマスタ中継装置10Cは、所定の位置に固定可能な筐体にて構成されてもよい。また、信号中継装置10Bおよびマスタ中継装置10Cは、発電装置以外に二次電池等の電源を備えていてもよく、外部電源からの電力供給のための入力端子を備えていてもよい。
<2.信号送信装置>
[2.1.信号送信装置の概要]
続いて、図2を参照して、本開示の一実施形態に係る信号送信装置の概要について説明する。図2は、本実施形態に係る信号送信装置10の概要を示す説明図である。
[2.1.信号送信装置の概要]
続いて、図2を参照して、本開示の一実施形態に係る信号送信装置の概要について説明する。図2は、本実施形態に係る信号送信装置10の概要を示す説明図である。
なお、以下では、信号発信装置10A、信号中継装置10B、およびマスタ中継装置10Cは、内蔵された記憶装置に記憶される制御情報が異なるものの、同じハードウェアを備えた装置として説明する。したがって、ハードウェアの構成を説明する場合は、これらをまとめて信号送信装置10として説明する。ただし、それぞれの機能について説明する場合は、信号発信装置10A、信号中継装置10B、およびマスタ中継装置10Cに分けて説明することもある。
図2に示すように、本実施形態に係る信号送信装置10は、内部に発電素子11を備え、発電素子11にて発電した電力を用いてアンテナ12から信号を発信可能な無線通信装置である。
発電素子11は、信号送信装置10の周囲の環境に応じて電力を生成可能な素子である。具体的には、発電素子11は、光、熱、振動、遠方電磁界および近傍電磁界を含む電波、ならびに有機物および無機物などの化学反応のうちの少なくともいずれかに基づいて電力を生成する素子であってもよい。例えば、発電素子11は、屋内光もしくは太陽光などから発電する光発電素子、温度差もしくは熱を利用して発電する熱電変換素子、糖を利用して発電する酵素電池、または振動により発生する圧力を電力に変換する圧電素子などであってもよい。
アンテナ12は、電磁波または電界を利用した無線方式の通信アンテナである。例えば、アンテナ12は、Wi-Fi(登録商標)、ZigBee(登録商標)、Bluetooth(登録商標)、Bluetooth Low Energy(登録商標)、ANT(登録商標)、ANT+(登録商標)、EnOcean Alliance(登録商標)等の数百MHz~数GHzの帯域の波長信号による通信、または3GもしくはLTE(Long Term Evolution)などの移動体通信が可能なアンテナであってもよい。なお、信号送信装置10が少なくとも2種以上の通信方式または周波数にて信号の送受信が可能な無線通信装置である場合、アンテナ12は、通信方式または周波数に応じて2種以上設けられてもよく、複数の通信方式または周波数帯域に対応したマルチバンドアンテナであってもよい。
本実施形態に係る信号送信装置10は、発電素子11による発電にて電力を生成することが可能であるため、電池等の電源を搭載しなくとも信号を発信することが可能である。これによれば、信号送信装置10は、携帯性を高めることができるため、装着対象への負担を軽減することができる。また、信号送信装置10は、電池等の電源の寿命を管理する必要がなくなるため、装着対象の管理をより簡素化することが可能である。
なお、信号送信装置10を信号中継装置10Bまたはマスタ中継装置10Cとして用いる場合、信号送信装置10は所定の位置に固定されて設置されてもよい。このような場合、携帯性を考慮する必要がないため、信号送信装置10は、二次電池等を備えていてもよく、外部の電源と接続されていてもよい。信号送信装置10を信号中継装置10Bまたはマスタ中継装置10Cとして用いる場合、信号送信装置10は、常に受信待機状態となり、継続的に電力を消費するようになる。したがって、信号中継装置10Bまたはマスタ中継装置10Cとして用いられる場合、信号送信装置10は、安定して電力が供給されるように、二次電池等の電源を備えるか、またはコンセントまたはプラグ等を介して外部電源と接続されていることが好ましい。
ここで、本実施形態に係る信号送信装置10のうち少なくとも信号発信装置10Aは、屋外を自由に移動する装着対象に装着されたり、屋外に設置されたりするため、外部環境に対する高い耐性(例えば、防水性、および防塵性など)が求められる。このためには、例えば、図3Aに示すように、信号送信装置10の構造を密封構造とすることが考えられる。図3Aは、密封構造の信号送信装置901の断面構造を模式的に示した断面図である。
具体的には、図3Aに示すように、信号送信装置901は、記憶装置を含む回路基板906を筐体903A、903Bで挟持し、Oリング等のシール部材905にて筐体903A、903Bの繋ぎ目を密封した構造を有する。この構造によれば、信号送信装置901は、筐体903A、903Bの表面に水分または粉塵等が侵入する開口が存在しないため、外部環境に対する耐性を向上させることができる。
一方、本実施形態に係る信号送信装置10は、内蔵される記憶装置に記憶される制御情報によって動作および機能が変更可能であるため、信号送信装置10は、内蔵される記憶装置の情報を書き換え可能であることが求められる。このためには、例えば、図3Bに示すように、信号送信装置10の筐体の表面に端子等を設け、情報の入出力を可能とすることが考えられる。図3Bは、表面に端子等を設けた信号送信装置902の断面構造を模式的に示した断面図である。
具体的には、図3Bに示すように、信号送信装置902は、記憶装置を含む回路基板906を筐体903A、903Bで挟持し、筐体903A、903Bの間にOリング等のシール部材905を設けた構造を有する。また、筐体903Aには、開口が設けられ、該開口に端子907が設けられる。この構造によれば、信号送信装置902は、端子907を介して外部と情報の入出力を行うことができるため、内蔵された記憶装置に記憶された制御情報等を外部から書き換えることが可能となる。
しかしながら、図3Aおよび図3Bに示した構造は、信号送信装置10の筐体に開口を設けるか否かという点で両立させることができない。また、信号送信装置10の筐体に端子を設けた場合、静電気に対する対策を施すことも必要になる。したがって、図3Aおよび図3Bに示した構造では、本実施形態に係る信号送信装置10のうち少なくとも信号発信装置10Aに対して求められる特性を満たすことが困難であった。
そこで、本実施形態に係る信号送信装置10は、図4および図5に示すように、筐体の構造を密封構造としつつ、非接触通信のアンテナ13を内蔵させ、非接触通信による外部からの入出力を可能とすることで、信号発信装置10Aとして要求される特性を達成するものである。図4は、本実施形態に係る信号送信装置10の断面構造を示す説明図である。図5は、非接触通信に関する信号送信装置10の構成を説明する説明図である。
具体的には、図4に示すように、信号送信装置10は、筐体15A、15Bの内部に非接触通信用のアンテナ13を備える。また、信号送信装置10の筐体15A、15Bは、外部の装置と接続するための通信用端子を露出させる開口を有さず、Oリング等のシール部材16で密封された構造を有する。また、信号送信装置10の筐体15A、15Bの内部には、上述した発電素子11、アンテナ12、および信号送信装置10の各構成を制御するための制御回路、およびメモリ(記憶装置)等が収納される。
信号送信装置10は、家畜または人などの管理対象に装着される。そのため、筐体15A、15Bは、管理対象への装着用の機構(例えば、ピン、クリップまたは接着面など)を備えていてもよい。ただし、筐体15A、15Bは、装着用の機構を備えていなくともよく、このような場合、信号送信装置10は、筐体15A、15Bとは別の構造物(例えば、カバーまたはマウントなど)を介して管理対象に装着されてもよく、管理対象の生体に内蔵されることで管理対象に装着されてもよい。
信号送信装置10は、非接触通信用のアンテナ13と、非接触通信装置50とを近接させることで、外部のパーソナルコンピュータ等の情報処理装置60から情報を受信し、筐体15A、15Bの内部に備えられた記憶装置に記憶される情報を書き換えることができる。非接触通信は、端子等を介した有線での接続を必要としない無線通信であるため、信号送信装置10の筐体15A、15Bの密封構造を維持することができる。
より具体的には、図5に示すように、信号送信装置10は、内蔵された記憶装置14と、非接触通信用のアンテナ13とを備える。また、非接触通信装置50は、リーダライタ51と、非接触通信用のアンテナ52とを備える。非接触通信装置50は、接続された情報処理装置60から入力された情報を非接触通信にて信号送信装置10に送信することが可能である。
非接触通信とは、信号発信装置10Aと信号中継装置10Bとの間で行われる無線通信方式、および信号中継装置10Bとマスタ中継装置10Cとの間で行われる無線通信方式よりも少なくとも通信可能距離が短い通信方式であり、具体的には、数cm~数m程度の範囲で通信を行うことが可能な通信方式である。非接触通信の具体例としては、RFID(Radio Frequency IDentifer)に用いられる種々の通信方式を挙げることができ、例えば、近接電磁界を用いるFeliCa(登録商標)などのNFC(Near Field Communication)を挙げることができる。
非接触通信では、非接触通信装置50のアンテナ52から信号送信装置10のアンテナ13に搬送波を送信することで、電磁誘導によって信号送信装置10に電力を供給し、さらに搬送波を変調することで、信号送信装置10に情報を送信する。非接触通信では、非接触通信装置50から信号送信装置10に電力を供給した上で通信を行うため、信号送信装置10が電池等の電源を備えていなくとも通信を行うことが可能である。
また、非接触通信は、アンテナ52と、アンテナ13との間の距離が数cm~数m程度の近接距離でのみ通信が可能な通信方式であるため、他の無線通信方式と異なり、情報を書き換える信号送信装置10を特定することが容易である。ここで、信号送信装置10の記憶装置14には、それぞれ固有の識別情報が記憶され、それぞれ別個の機能を発揮するための制御情報が記憶されている。そのため、意図しない信号送信装置10の記憶装置14に記憶された情報を書き換えてしまうことを避けるためにも、情報の書き換えは、信号送信装置10を特定することが容易な非接触通信にて行うことが好ましい。
さらに、非接触通信は、アンテナ52とアンテナ13との間の距離が数cm~数m程度の近接距離でのみ通信が可能な通信方式であるため、通信を行うには、信号送信装置10と数cm程度まで近接する必要がある。したがって、非接触通信を用いることにより、信号送信装置10は、外部からの遠隔接続によって不正に情報が書き換えられる可能性を低くすることも可能である。
なお、非接触通信によって信号送信装置10の記憶装置14に書き込まれる情報としては、例えば、信号送信装置10に固有の識別情報、信号送信装置10による信号の送受信処理を行うか否かなどの制御情報、および信号送信装置10にて送信される信号のフォーマット等の設定情報を挙げることができる。これらの情報は、例えば、文字列等の形式で記憶装置14に記憶されてもよい。また、信号送信装置10は、非接触通信を用いて、信号送信装置10を制御する制御プログラムの更新プログラムを受信することで、制御プログラムの更新を行うことも可能である。
以上の構成によれば、本実施形態に係る信号送信装置10は、スイッチ、接点または端子等を備えずとも、信号の送受信処理を行うか否かなどの動作を切り換えることが可能である。したがって、信号送信装置10は、本実施形態に係る信号送信システム1において、信号発信装置10A、信号中継装置10Bおよびマスタ中継装置10C等の多様な機能を実行することが可能である。さらに、信号送信装置10は、内部の回路基板に物理的に接続することなく、信号送信装置10の制御プログラム(いわゆる、ファームウェア)を更新することも可能である。
なお、図4では、アンテナ13が信号送信装置10の一方の面側に設けられている構造を示したが、本実施形態に係る信号送信装置10は、図4に示した構造に限定されない。例えば、信号送信装置10は、非接触通信用のアンテナ13を複数備えていてもよく、複数の面(例えば、両面など)側にアンテナ13をそれぞれ備えていてもよい。
[2.2.信号送信装置の構成]
次に、図6を参照して、本実施形態に係る信号送信装置10の具体的な構成について説明する。図6は、本実施形態に係る信号送信装置10の機能構成を示すブロック図である。なお、図6では、情報による各構成のつながりを実線で表し、電力による各構成のつながりを破線で表した。
次に、図6を参照して、本実施形態に係る信号送信装置10の具体的な構成について説明する。図6は、本実施形態に係る信号送信装置10の機能構成を示すブロック図である。なお、図6では、情報による各構成のつながりを実線で表し、電力による各構成のつながりを破線で表した。
図6に示すように、信号送信装置10は、発電部110と、電力制御部111と、蓄電部112と、通信制御部120と、第1の通信部121と、第2の通信部122と、非接触通信部130と、記憶部140と、タイマー部150と、情報付加部160と、センサ部170とを備える。
これらの発電部110、電力制御部111、蓄電部112、通信制御部120、第1の通信部121、第2の通信部122、非接触通信部130、記憶部140、タイマー部150、情報付加部160、およびセンサ部170は、例えば、図4で示した信号送信装置10の筐体15A、15Bの内部に収納されている。
発電部110は、信号送信装置10の周囲の環境に応じて電力を生成可能な発電装置である。具体的には、発電部110は、振動発電装置、光発電装置、熱電変換発電装置、酵素発電装置、電波発電装置、および近傍電磁界発電装置などの各種発電装置のうちの1つまたは複数であってもよい。
例えば、振動発電装置は、静電型、電磁型、逆磁歪型または圧電型の発電素子を含み、振動を利用して発電する発電装置である。光発電装置は、例えば、シリコン系光発電素子、化合物半導体系光発電素子、または色素増感型光発電素子を含み、太陽光または屋内光を利用して発電する発電装置である。熱電変換発電装置は、例えば、ゼーベック効果もしくはトムソン効果を用いた発電素子、熱電子発電素子、または熱磁気発電素子を含み、熱または温度差等を利用して発電する発電装置である。酵素発電装置は、例えば、有機物等に含まれる炭水化物(例えば、ブドウ糖など)を酵素で分解することで発電する発電装置である。電波発電装置は、例えば、Wi-Fi、または地上デジタル波等の電波を利用して発電し、近傍電磁界発電装置は、例えば、近傍界の電磁波を利用して発電する発電装置である。
発電部110が上記の発電装置であることにより、信号送信装置10は、電源を搭載せずとも信号を発信することができる。なお、発電部110が生成した電力は、後述する蓄電部112に蓄えられる。
電力制御部111は、第1の通信部121および第2の通信部122への電力の供給を制御する。具体的には、電力制御部111は、発電部110にて生成された電力を蓄電部112に蓄えさせ、蓄電部112に蓄えられた電力が所定量に達した場合、蓄電部112に蓄えられた電力を第1の通信部121または第2の通信部122へ供給する。したがって、信号送信装置10が信号発信装置10Aとして機能する場合、信号送信装置10は、発電部110にて生成された電力の積算値が所定量に達した際に、第1の通信部121から信号を発信することができる。電力制御部111は、例えば、トランジスタ等のスイッチング素子、パワー制御IC(Integrated Circuit)、またはレギュレータ回路などの各種回路にて構成される集積回路であってもよい。
なお、信号送信装置10が信号中継装置10Bまたはマスタ中継装置10Cとして機能する場合、信号送信装置10は、第1の通信部121にて信号を受信した際に、随時、第2の通信部122から受信した信号を発信する。このとき、電力制御部111は、別途搭載された二次電池または外部電源から供給された電力を第2の通信部122に供給してもよく、蓄電部112に蓄えられた電力を第2の通信部122に供給してもよい。
蓄電部112は、発電部110にて生成された電力を蓄える。蓄電部112に蓄えられた電力は、第1の通信部121および第2の通信部122を動作させるために使用される。蓄電部112は、例えば、リチウムイオン二次電池等の各種二次電池、電気二重層キャパシタもしくはリチウムイオンキャパシタなどの各種キャパシタ、またはセラミックコンデンサ、フィルムコンデンサ、アルミ電解コンデンサもしくはタンタルコンデンサなどの各種コンデンサのいずれか1つまたは複数の組み合わせであってもよい。
また、蓄電部112は、発電部110にて生成された電力を電気エネルギー以外の力学的エネルギー、熱エネルギー、または光エネルギー等に変換して蓄えてもよい。このような場合、電力制御部111は、電気エネルギーを他のエネルギーに変換するエネルギー変換機構を備えていてもよく、蓄電部112は、変換した他のエネルギーを蓄える蓄力装置、蓄熱装置、または蓄光装置であってもよい。
第1の通信部121は、通信回路およびアンテナを含んで構成され、第1の通信方式で信号を送受信する。第1の通信部121は、例えば、Wi-Fi、ZigBee、Bluetooth、Bluetooth Low Energy、ANT、ANT+、EnOcean Alliance等の数百MHz~数GHzの帯域(例えば、920MHzなど)の波長信号による通信、または3GもしくはLTEなどの移動体通信を行う通信回路およびアンテナであってもよい。具体的には、第1の通信部121は、Bluetooth Low Energyの通信回路およびアンテナを含んで構成されてもよい。
なお、第1の通信方式は、通信可能距離が比較的短い(例えば、後述する第2の通信方式よりも通信可能距離が短い)通信方式であってもよい。本実施形態に係る信号送信システム1では、第1の通信部121が発信した信号を受信した信号中継装置10Bの位置を用いて、信号発信装置10Aおよび該信号発信装置10Aを装着した装着対象の位置を把握している。そのため、第1の通信部121が行う第1の通信方式の通信可能距離が比較的短い場合、より高い分解能にて信号発信装置10Aおよび装着対象の位置を把握することができる。
タイマー部150は、アナログ式またはデジタル式のタイムカウンタであり、時間を計測する。具体的には、タイマー部150は、第1の通信部121が信号を発信するたびに積算値がリセットされるタイムカウンタであり、第1の通信部121が信号を発信してから経過した時間を計測する。なお、信号送信装置10が発電部110にて生成された電力のみで動作している場合、信号送信装置10は、第1の通信部121が信号を発信する時に通電状態となり、信号発信後は、非通電状態となる。そのため、タイマー部150は、非通電状態でも時間経過を計測することが可能なアナログ式のタイムカウンタであることが好ましい。
センサ部170は、信号発信装置10Aが装着された装着対象の状態、または周囲の環境の状態を測定する各種センサである。センサ部170の各種センサが測定した測定情報は、通信制御部120に出力され、第1の通信部121が発信する信号に追加される。これによれば、信号送信システム1は、信号発信装置10Aからの信号によって、信号発信装置10Aが装着された装着対象の位置だけでなく、同時に装着対象または装着対象の周囲の状態も把握することができる。
センサ部170は、例えば、温度センサ、湿度センサ、気圧センサ、照度センサ、ガスセンサ、加速度およびジャイロセンサなどの振動センサ、地磁気センサ、マイクロフォンならびに撮像装置などの周囲の環境の状態を測定する各種センサであってもよい。また、センサ部170は、体温センサ、心拍数センサ、血糖値センサおよび血圧センサなどの装着対象の状態を測定する各種センサであってもよい。さらに、センサ部170は、上述した各種センサを複数種の組み合わせであってもよい。
第2の通信部122は、通信回路およびアンテナを含んで構成され、第2の通信方式で信号を送受信する。第2の通信部122は、例えば、Wi-Fi、ZigBee、Bluetooth、Bluetooth Low Energy、ANT、ANT+、EnOcean Alliance等の数百MHz~数GHzの帯域(例えば、920MHzなど)の波長信号による通信、または3GもしくはLTEなどの移動体通信を行う通信回路およびアンテナであってもよい。例えば、第2の通信部122は、920MHzの波長信号を用いる通信方式のための通信回路およびアンテナを含んで構成されてもよい。
第2の通信部122を構成する通信回路およびアンテナは、第1の通信部121を構成する通信回路およびアンテナと異なっていてもよいが、同じであってもよい。例えば、第2の通信部122を構成する通信回路は、第1の通信部121を構成する通信回路と共通のICまたは電子部品であってもよく、第2の通信部122を構成するアンテナは、第1の通信部121を構成するアンテナと共通のマルチバンドアンテナであってもよい。
第2の通信部122が行う第2の通信方式の通信方式または周波数は、第1の通信方式とは異なっていてもよい。これによれば、第2の通信部122は、送信した信号が第1の通信部121が発信した信号と混線することを防止することができる。
また、第2の通信部122が行う第2の通信方式は、第1の通信方式よりも通信可能距離が長いほうが好ましい。第2の通信方式の通信可能距離が第1の通信方式よりも長い場合、信号送信装置10は、信号中継装置10Bとして、より効率的に信号発信装置10Aから発信される信号をマスタ中継装置10Cに中継することができる。
通信制御部120は、記憶部140に記憶された通信制御情報に基づいて、第1の通信部121および第2の通信部122による信号の送受信を制御する。通信制御部120は、例えば、MPU(Micro Processing Unit)またはCPU(Central Processing Unit)などの演算処理装置と、ROM(Read Only Memory)およびRAM(Random Access Memory)などのメモリとから構成されてもよい。
具体的には、通信制御部120は、信号送信装置10が信号発信装置10Aとして機能する場合、蓄電部112に蓄えられた所定量の電力を用いて、信号送信装置10の識別情報を含む信号を発信するように第1の通信部121を制御する。すなわち、通信制御部120は、蓄電部112に蓄えられた電力が所定量に達した場合、蓄電部112に蓄えられた電力を記憶部140に通電させることで、記憶部140から通信制御情報を読み出し、読み出した通信制御情報に基づいて、信号送信装置10の識別情報を含む信号を発信するように第1の通信部121を制御する。
なお、蓄電部112に蓄えられた電力は、第1の通信部121が信号を発信することで一旦消費されるが、発電部110の発電によって時間経過に伴い再び蓄えられる。そのため、通信制御部120は、蓄電部112に蓄えられた電力が所定量に達するたびに、信号を発信するように第1の通信部121を制御してもよい。
また、通信制御部120は、信号送信装置10が信号中継装置10Bまたはマスタ中継装置10Cとして機能する場合、他の信号送信装置10の第1の通信部121から発信された信号を受信するように第1の通信部121を制御する。
また、通信制御部120は、信号送信装置10が信号中継装置10Bまたはマスタ中継装置10Cとして機能する場合、信号送信装置10(すなわち、信号中継装置10Bまたはマスタ中継装置10C)の第2の通信部122から送信された信号を受信するように第2の通信部122を制御する。また、通信制御部120は、第1の通信部121にて受信した信号送信装置10(すなわち、信号発信装置10A)からの信号を、次の信号中継装置10Bまたはマスタ中継装置10Cに送信するように第2の通信部122を制御する。さらに、通信制御部120は、第2の通信部122にて受信した信号送信装置10(すなわち、信号中継装置10Bまたはマスタ中継装置10C)からの信号のうち、信号に含まれる識別情報が自身の識別情報と一致した信号のみを次の信号中継装置10Bまたはマスタ中継装置10Cに送信するように第2の通信部122を制御する。なお、通信制御部120は、信号送信装置10が信号発信装置10Aとして機能する場合、送受信を行わないように第2の通信部122を制御する。
ここで、通信制御部120は、信号送信装置10が信号発信装置10Aとして機能する場合、タイマー部150が計測した時間に基づいて、第1の通信部121の信号発信の間隔を調整してもよい。例えば、発電部110による発電が活発である場合、蓄電部112に蓄えられた電力が短時間(例えば、1秒未満)で所定量に達してしまう可能性がある。このような場合、第1の通信部121から頻繁に信号を発信することは、信号送信システム1の各装置の処理負荷を増大させ、信号送信システム1の処理能力を低下させる可能性がある。そのため、通信制御部120は、第1の通信部121が信号を発信する間隔に閾値を設け、第1の通信部121が信号を発信してから閾値以上の時間が経過した場合に、第1の通信部121が信号を発信することを許可する。第1の通信部121が信号を発信する間隔の閾値は、適宜、設定可能であるが、例えば、10秒、20秒または30秒程度であってもよい。上記の閾値は、例えば、記憶部140に記憶された通信制御情報に設定されていてもよい。
情報付加部160は、第1の通信部121または第2の通信部122が受信した信号に情報を付加する。具体的には、信号送信装置10が信号中継装置10Bとして機能する場合、情報付加部160は、第1の通信部121が受信した信号に、信号を受信した信号送信装置10(すなわち、信号中継装置10B)の識別情報を付加する。これによれば、信号送信システム1では、信号発信装置10Aの第1の通信部121が発信した信号を受信した信号送信装置10(すなわち、信号中継装置10B)を特定することができる。信号中継装置10Bとして機能する信号送信装置10は、所定の位置に固定されて設置されており、位置が分かっているため、信号送信システム1は、信号中継装置10Bの位置から信号発信装置10Aの位置を把握することができる。一方、信号送信装置10が信号発信装置10Aとして機能する場合、情報付加部160は、特に機能を奏しない。
なお、情報付加部160は、例えば、MPUまたはCPUなどの演算処理装置と、ROMおよびRAMなどのメモリとから構成されてもよい。
また、情報付加部160は、他の信号送信装置10の第1の通信部121が発信した信号に、受信した信号の電波強度に関する情報をさらに付加してもよい。これによれば、信号を発信した信号発信装置10Aと、信号を受信した信号中継装置10Bとの距離を信号の電波強度から推定することができるため、信号発信装置10Aの位置をより正確に把握することができる。なお、受信した信号の電波強度に関する情報は、例えば、「強い」、「普通」、および「弱い」の三段階としてもよい。
また、情報付加部160は、第1の通信部121が受信した信号に、次の受信先となる信号送信装置10(すなわち、信号中継装置10B)の識別情報を付加してもよい。例えば、信号発信装置10Aから発信された信号が、複数の信号中継装置10Bを中継されてマスタ中継装置10Cに送信される場合、信号中継装置10Bの各々での信号の送信経路を特定し、混線が生じないようにしておくことが好ましい。そこで、情報付加部160は、信号の次の受信先となる信号送信装置10(すなわち、2番目の信号中継装置10B)の識別情報を信号に付加することにより、信号の送信経路を特定することができる。これによれば、信号送信システム1では、信号発信装置10Aから発信された信号を複数の信号中継装置10Bにて中継してマスタ中継装置10Cに送信することが可能となるため、より広い領域における信号発信装置10Aの位置を把握することが可能となる。
さらに、信号送信装置10が2番目以降の信号中継装置10Bとして機能する場合、情報付加部160は、受信した信号に含まれる次の受信先となる信号送信装置10の識別情報を更新してもよい。これによれば、情報付加部160は、次の受信先となる信号送信装置10を指定することができるため、信号の中継を繰り返すことで、信号をより長い距離で中継し、マスタ中継装置10Cに送信することができる。
非接触通信部130は、非接触通信を用いて、記憶部140に記憶された通信制御情報を書き換える書換情報を受信する。なお、通信制御情報とは、通信制御部120が第1の通信部121および第2の通信部122の送受信を制御する際に用いる情報である。非接触通信部130は、例えば、RFIDに用いられる通信方式、またはNFCを用いて外部と通信し、記憶部140に記憶された通信制御情報を書き換える書換情報を取得してもよい。このような場合、非接触通信部130は、例えば、RFIDに用いられる通信方式またはNFCに対応するアンテナおよび通信回路を含んで構成される。
具体的には、非接触通信部130は、非接触通信にて書換情報を受信し、さらに受信した搬送波にて供給された電力を記憶部140に通電することで、記憶部140に記憶された通信制御情報を受信した書換情報にて書き換える。非接触通信部130によれば、信号送信装置10は、筐体にスイッチ、接点または端子などを設けなくとも、内蔵された記憶部140に記憶された通信制御情報、および信号送信装置10の制御プログラム等を書き換えることが可能である。
記憶部140は、信号送信装置10の信号の送受信を制御する通信制御情報を記憶する。具体的には、記憶部140は、通信制御情報として、信号送信装置10に固有の識別情報、信号送信装置10による信号の送受信処理を行うか否かを制御する情報、および信号送信装置10の各種設定に関する情報などを記憶してもよい。なお、記憶部140は、不揮発性メモリで構成される。不揮発性メモリとしては、例えば、フラッシュメモリ、FeRAM(Ferroelectric Random Access Memory)、MRAM(Magnetic Random Access Memory)、またはPCRAM(Phase Change Random Access Memory)などを用いることができる。
なお、記憶部140では、発電部110にて発電された電力、および非接触通信部130にて外部から伝送された電力が記憶部140に通電されることで、記憶された情報の読出動作または書換動作が行われる。具体的には、発電部110にて発電され、蓄電部112に蓄えられた電力が記憶部140に通電されることで、記憶部140に記憶された通信制御情報が読み出される。読み出された通信制御情報は、通信制御部120にて第1の通信部121および第2の通信部122の制御に用いられる。また、非接触通信部130が受信した搬送波にて伝送された電力が記憶部140に通電されることで、記憶部140に記憶された通信制御情報は、非接触通信部130にて受信した書換情報で書き換えられる。
例えば、記憶部140は、図7に示すような各項目の情報を記憶していてもよい。図7は、記憶部140に記憶される情報の一例を示す説明図である。
図7に示すように、例えば、記憶部140は、信号送信装置10のハードウェアのバージョン情報を記憶していてもよく、信号送信装置10のソフトウェア(すなわち、ファームウェア)のバージョン情報を記憶していてもよい。また、記憶部140は、信号送信装置10の固有の識別情報を記憶していてもよい。
また、記憶部140は、信号送信装置10が信号の受信処理を行うか否かを示す受信制御情報を「0」または「1」と記憶していてもよく、信号送信装置10が信号の送信処理を行うか否かを示す送信制御情報を「0」または「1」と記憶していてもよい。なお、これらの制御情報が通信制御情報に相当し、「0」は機能がオフであることを表し、「1」は機能がオンであることを表す。
なお、受信制御情報および送信制御情報は、上記以外の形式で記憶部140に記憶されていてもよいことは言うまでもない。例えば、受信制御情報は、受信処理を行う対象を示す情報であり、「第1の通信部121のみで行う」、「第2の通信部122のみで行う」、「第1の通信部121および第2の通信部122の両方で行う」、または「第1の通信部121および第2の通信部122の両方で行わない」のいずれかを示してもよい。また、送信制御情報は、送信処理を行う対象を示す情報であり、「第1の通信部121のみで行う」、「第2の通信部122のみで行う」、「第1の通信部121および第2の通信部122の両方で行う」、または「第1の通信部121および第2の通信部122の両方で行わない」のいずれかを示す情報であってもよい。
さらに、記憶部140は、信号送信装置10が信号中継装置10Bとして機能する場合に用いられる宛先情報を記憶していてもよい。宛先情報とは、信号中継装置10Bから送信される信号がいずれの信号中継装置10Bを次の受信先としているのかを表す情報であり、具体的には、受信先となる信号中継装置10Bの識別情報を含む。宛先情報に含まれる識別情報と一致する識別情報を有する信号中継装置10Bまたはマスタ中継装置10Cは、受信した第2の通信方式による信号を次の宛先となる信号中継装置10Bまたはネットワーク接続装置20に送信する。
[2.3.信号送信システムの動作]
続いて、図8~図13を参照して、本実施形態に係る信号送信システム1における各装置の動作について説明する。
続いて、図8~図13を参照して、本実施形態に係る信号送信システム1における各装置の動作について説明する。
まず、図8および図9を参照して、信号送信装置10の基本的な動作について説明する。図8は、信号送信装置10の基本的な動作の一例を説明するフローチャート図である。また、図9は、信号発信装置10Aが発信する信号に含まれる情報の一例を示した説明図である。
図8に示すように、まず、蓄電部112に蓄えられた電力または外部電源からの電力にて信号送信装置10が起動する。具体的には、電力制御部111は、蓄電部112に蓄えられた電力を通信制御部120および記憶部140に供給する。その後、通信制御部120は、供給された電力を用いて、記憶部140から通信制御情報を読み込む(S101)。なお、電力制御部111は、通信制御部120を経由して記憶部140に電力を供給してもよい。
次に、通信制御部120は、読み込んだ通信制御情報に基づいて、第1の通信部121および第2の通信部122のそれぞれの受信機能がONになっているか否かを判断する(S103)。第1の通信部121または第2の通信部122の少なくともいずれかの受信機能がONである場合(S103/Yes)、通信制御部120は、第1の通信部121または第2の通信部122を受信待ち状態に移行させ、受信処理(S200)を行う。このとき、信号送信装置10は、信号中継装置10Bまたはマスタ中継装置10Cとして機能することになる。
一方、第1の通信部121および第2の通信部122の受信機能がOFFである場合(S103/No)、通信制御部120は、読み込んだ通信制御情報に基づいて、第1の通信部121の送信機能がONであるか否かを判断する(S105)。第1の通信部121の送信機能がONである場合(S103/Yes)、通信制御部120は、タイマー部150が計測した時間が最短送信時間として設定された閾値以上となっているか否かを判断する(S105)。最短送信時間以上の時間が経過している場合(S105/Yes)、通信制御部120は、センサ部170から各種測定情報を取得し(S109)、取得した各種測定情報と、信号送信装置10の識別情報とを含む信号を発信するように第1の通信部121を制御する(S111)。その後、通信制御部120は、タイマー部150のカウンタをリセットし、信号発信からの時間計測を開始させる(S113)。このとき、信号送信装置10は、信号発信装置10Aとして機能している。ただし、前回の信号の発信から最短送信時間以上の時間が経過していない場合(S105/No)、通信制御部120は、動作を終了し、第1の通信部121からの信号の発信を行わない。
なお、第1の通信部121の送信機能がONであり(S103/Yes)、かつ第2の通信部122の送信機能がOFFである場合、信号送信装置10は、信号発信装置10Aとして機能し、上述した動作を実行する。第1の通信部121の送信機能がONであり(S103/Yes)、かつ第2の通信部122の送信機能がONである場合、信号送信装置10は、信号発信装置10Aおよび信号中継装置10Bとして機能し、上述した動作および図10にて後述する動作を実行する。第1の通信部121の送信機能がOFFであり(S103/No)、かつ第2の通信部122の送信機能がONである場合、信号送信装置10は、信号中継装置10Bまたはマスタ中継装置10Cとして機能し、図10または図12にて後述する動作を実行する。第1の通信部121の送信機能がOFFであり(S103/No)、かつ第2の通信部122の送信機能がOFFである場合、信号送信装置10は、機能が停止した状態であり、通信制御部120は、動作を終了する。
ここで、信号発信装置10Aとして機能する信号送信装置10がS111にて発信する信号に含まれる情報の一例を図9に示す。図9に示すように、信号発信装置10Aが発信する信号には、例えば、どのような情報が信号に含まれているかを示す信号のデータフォーマット情報、信号を発信した信号送信装置を特定する識別情報、およびセンサ部170にて測定された各種測定情報が含まれてもよい。
続いて、図10および図11を参照して、信号送信装置10が信号中継装置10Bとして機能する場合の動作の一例について説明する。図10は、信号送信装置10が信号中継装置10Bとして機能する場合の動作の一例を説明するフローチャート図である。また、図11は、信号中継装置10Bが送信する信号に含まれる情報の一例を示した説明図である。なお、信号送信装置10が信号中継装置10Bとして機能する場合の動作は、図9のS200で示した受信処理の動作に該当する。
図10に示すように、受信処理(S200)では、まず、通信制御部120は、信号受信まで第1の通信部121および第2の通信部122を受信待ち状態で待機させる(S201)。次に、通信制御部120は、第1の通信部121にて、他の信号送信装置10からの信号を受信したか否かを判断する(S203)。第1の通信部121にて信号が受信された場合(S203/Yes)、通信制御部120は、情報付加部160を制御して信号に情報を付加させ(S205)、その後、通信制御部120は、情報が付加された信号を送信するように第2の通信部122を制御する(S213)。
ここで、情報付加部160が付加する情報とは、例えば、信号を受信した信号送信装置10の識別情報、受信した信号の電波強度に関する情報、および次の受信先となる信号送信装置10の識別情報などである。また、情報付加部160は、信号を受信した時刻に関する情報、および受信した信号の通信方式に関する情報などを付加してもよい。
一方、第1の通信部121にて信号が受信されない場合(S203/No)、通信制御部120は、第2の通信部122にて、他の信号送信装置10からの信号を受信したか否かを判断する(S207)。第2の通信部122にて信号が受信された場合(S207/Yes)、通信制御部120は、受信した信号の受信先である信号送信装置10の識別情報と、自身の識別情報とが一致するか否かを判断する(S209)。受信先である信号送信装置10の識別情報と、自身の識別情報とが一致した場合(S209/Yes)、通信制御部120は、情報付加部160を制御して信号の次の受信先となる信号送信装置10の識別情報を更新させ(S211)、情報が更新された信号を送信するように第2の通信部122を制御する(S213)。その後、信号送信装置10は、信号の受信待ち状態(S201)に戻る。これにより、信号送信装置10は、信号中継装置10Bとして機能することができる。
なお、第2の通信部122にて信号を受信していない場合(S207/No)、または受信先である信号送信装置10の識別情報と、自身の識別情報とが異なる場合(S209/No)、信号送信装置10は、一旦動作を終了し、信号の受信待ち状態(S201)に戻る。
ここで、信号中継装置10Bとして機能する信号送信装置10がS213にて送信する信号に含まれる情報の一例を図11に示す。図11に示すように、信号中継装置10Bが送信する信号には、例えば、図9と同様に、どのような情報が信号に含まれているかを示す信号のデータフォーマット情報、信号を発信した信号送信装置を特定する識別情報、およびセンサ部にて測定された各種測定情報が含まれてもよい。
また、信号中継装置10Bが送信する信号には、例えば、次の受信先の信号送信装置を特定する識別情報、信号を受信した信号送信装置10を特定する識別情報、信号を受信した時刻を示す情報、および受信した信号の電波強度を示す情報が含まれていてもよい。これらは、信号中継装置10Bが信号に付加した情報である。
次に、図12および図13を参照して、信号送信装置10がマスタ中継装置10Cとして機能する場合の動作の一例について説明する。図12は、信号送信装置10がマスタ中継装置10Cとして機能する場合の動作の一例を説明するフローチャート図である。また、図13は、マスタ中継装置10Cからネットワーク接続装置20に送信する信号に含まれる情報の一例を示した説明図である。なお、信号送信装置10がマスタ中継装置10Cとして機能する場合の動作は、図9のS200で示した受信処理の動作に該当する。
図12に示すように、受信処理(S200)では、まず、通信制御部120は、信号受信まで第2の通信部122を受信待ち状態で待機させる(S221)。次に、通信制御部120は、第2の通信部122にて、他の信号送信装置10からの信号を受信したか否かを判断する(S223)。第2の通信部122にて信号が受信された場合(S223/Yes)、通信制御部120は、情報付加部160を制御して信号に含まれる情報を加工させ(S225)、通信網40に接続するネットワーク接続装置20に加工後の信号を送信するように第1の通信部121または第2の通信部122を制御する(S227)。その後、信号送信装置10は、信号の受信待ち状態(S221)に戻る。なお、第2の通信部122にて信号が受信されない場合(S223/No)、信号送信装置10は、一旦動作を終了し、信号の受信待ち状態(S221)に戻る。これにより、信号送信装置10は、マスタ中継装置10Cとして機能することができる。
ここで、S225において、情報付加部160は、受信した信号から、次の受信先の信号送信装置を特定する識別情報を削除する。次の受信先の信号送信装置を特定する識別情報は、信号の中継を行うための情報であり、信号発信装置10Aの管理には用いられないため、当該情報を削除することで信号の情報量を削減することができる。
ここで、マスタ中継装置10Cとして機能する信号送信装置10がS227にて送信する信号に含まれる情報の一例を図13に示す。図13に示すように、マスタ中継装置10Cが送信する信号には、例えば、図11と同様に、どのような情報が信号に含まれているかを示す信号のデータフォーマット情報、信号を発信した信号送信装置を特定する識別情報、およびセンサ部にて測定された各種測定情報が含まれてもよい。
また、マスタ中継装置10Cが送信する信号には、例えば、図11と同様に、信号を受信した信号送信装置10を特定する識別情報、信号を受信した時刻を示す情報、および受信した信号の電波強度を示す情報が含まれていてもよい。なお、次の受信先の信号送信装置を特定する識別情報は、S225にて削除されているため、マスタ中継装置10Cが送信する信号には含まれていない。
以上にて、本実施形態に係る信号送信装置10の構成および動作について詳細に説明した。
<3.信号送信システムの適用例>
続いて、図14~17を参照して、本実施形態に係る信号送信システム1の適用例について説明する。
続いて、図14~17を参照して、本実施形態に係る信号送信システム1の適用例について説明する。
[3.1.第1の適用例]
まず、図14を参照して、本実施形態に係る信号送信システム1の第1の適用例について説明する。図14は、本実施形態に係る信号送信システム1の第1の適用例を説明する説明図である。
まず、図14を参照して、本実施形態に係る信号送信システム1の第1の適用例について説明する。図14は、本実施形態に係る信号送信システム1の第1の適用例を説明する説明図である。
図14に示すように、本実施形態に係る信号送信システム1の第1の適用例は、牧場等で放牧されている牛等の家畜の位置等を把握することで、家畜の管理を行うシステムである。
具体的には、信号発信装置10Aは、牛等の家畜(図示せず)に装着され、信号中継装置10Bまたはマスタ中継装置10Cは、畜舎および放牧地にそれぞれ設置される。発電部110により発電された電力が所定量に達した場合、信号発信装置10Aは、信号中継装置10Bまたはマスタ中継装置10Cに対して信号を発信する。信号中継装置10Bにて受信された信号は、マスタ中継装置10Cに送信され、マスタ中継装置10Cに接続されたネットワーク接続装置20によって通信網40を介して情報処理サーバ30に送信される。
ここで、信号発信装置10Aと信号中継装置10Bとの間、および信号発信装置10Aとマスタ中継装置10Cとの間の通信方式と、信号中継装置10Bとマスタ中継装置10Cとの間の通信方式とは、異なる通信方式または周波数が用いられる。これにより、マスタ中継装置10Cは、信号発信装置10Aからの信号と、信号中継装置10Bからの信号とが混線することを防止することができる。
情報処理サーバ30は、送信された信号に含まれる信号発信装置10Aの識別情報、および発信された信号を受信した信号中継装置10Bの識別情報に基づいて、信号発信装置10Aの各々の位置を判断する。これにより、情報処理サーバ30は、信号発信装置10Aを装着した家畜の各々の位置を把握することができる。
したがって、信号発信装置10Aが装着された家畜を管理する牧場主3Aは、スマートフォンまたはタブレット端末などの情報端末70を用いて、情報処理サーバ30に接続することで、信号発信装置10Aを装着した家畜の位置を把握することができる。これによれば、牧場主3Aは、信号発信装置10Aを装着した家畜が畜舎にいるか否か、または放牧地に残っているか否か等を確認することができる。
また、情報処理サーバ30に送信される信号に、信号発信装置10Aが備える各種センサからの測定情報が含まれる場合、情報処理サーバ30は、各種センサからの測定情報を信号発信装置10Aの識別情報と紐付けて登録する。信号発信装置10Aが装着された家畜の健康状態等を管理する獣医3Bは、情報端末70を用いて、情報処理サーバ30に接続することで、信号発信装置10Aを装着した家畜の健康状態を把握することができる。これによれば、獣医3Bは、診察すべき家畜の有無等を確認することができる。
[3.2.第2の適用例]
次に、図15~図17を参照して本実施形態に係る信号送信システム1の第2の適用例について説明する。図15~図17は、本実施形態に係る信号送信システム1の第2の適用例を説明する説明図である。
次に、図15~図17を参照して本実施形態に係る信号送信システム1の第2の適用例について説明する。図15~図17は、本実施形態に係る信号送信システム1の第2の適用例を説明する説明図である。
図15~図17に示すように、本実施形態に係る信号送信システム1の第2の適用例は、保護者3Cが子供等の見守り対象7の位置を把握することで、見守り対象7の安全を確認するシステムである。
具体的には、図15に示す様態では、信号発信装置10Aは、子供等の見守り対象7(図15では、A君)に装着され、見守り対象7の保護者3Cが所持するマスタ中継装置10Cに信号を発信する。マスタ中継装置10Cにて受信された信号は、マスタ中継装置10Cに接続されたネットワーク接続装置20によって通信網40を介して情報処理サーバ30に送信される。
ここで、信号発信装置10Aを装着する見守り対象7が、マスタ中継装置10Cを所持する保護者3Cから所定距離以上離れた場合、信号発信装置10Aとマスタ中継装置10Cとの間で通信が成立しなくなる。そのため、情報処理サーバ30は、信号発信装置10Aからの信号を所定時間受信していないことに基づいて、見守り対象7が保護者3Cから離れてしまったことを把握することができる。また、情報処理サーバ30は、情報端末70(ネットワーク接続装置20を兼ねていてもよい)を介して、保護者3Cに見守り対象7が離れてしまったことを通知することができる。
また、図16に示す様態では、信号発信装置10Aは、見守り対象7に装着され、マスタ中継装置10Cは、学校5A、塾5Bおよび自宅5Cなどの各施設に設置される。信号発信装置10Aを装着した見守り対象7が学校5A、塾5Bまたは自宅5Cのいずれかの施設に入った場合、信号発信装置10Aがマスタ中継装置10Cの通信範囲内に入るため、信号発信装置10Aからマスタ中継装置10Cへ信号が発信される。信号発信装置10Aからの信号を受信したマスタ中継装置10Cは、ネットワーク接続装置20によって通信網40を介して情報処理サーバ30に受信した信号を送信する。
情報処理サーバ30は、信号発信装置10Aからの信号がいずれのマスタ中継装置10Cにて受信されたかを判断することで、信号発信装置10Aを装着した見守り対象7が学校5A、塾5Bまたは自宅5Cのいずれの屋内に入ったのかを判断することができる。また、情報処理サーバ30は、マスタ中継装置10Cにて、所定時間、信号発信装置10Aからの信号が受信されなかった場合、信号発信装置10Aを装着した見守り対象7が該マスタ中継装置10Cを設置した施設から退出したと判断することができる。
したがって、見守り対象7の保護者3C、3Dは、スマートフォンまたはタブレット端末などの情報端末70を用いて、情報処理サーバ30に接続することで、見守り対象7がいずれの施設に入ったか否か、または退出したか否かを確認することができる。これによれば、保護者3C、3Dは、見守り対象7の所在を確認することで、見守り対象7の安全を確認することができる。
さらに、図17に示す様態では、信号発信装置10Aは、子供等の見守り対象7に装着され、マスタ中継装置10Cは、友人(図17では、B君)宅5Dおよび自宅5Cなどの各施設に設置される。また、図17では、信号発信装置10Aが発信する信号は、マスタ中継装置10Cだけでなく、見守り対象7の保護者等の協力者4(例えば、見守り対象7の保護者の知人など)が所持する情報端末70でも受信可能となっている。
信号発信装置10Aを装着した子供等の見守り対象7が友人宅5Dまたは自宅5Cのいずれかの施設に入った場合、信号発信装置10Aがマスタ中継装置10Cの通信範囲内に入るため、信号発信装置10Aからマスタ中継装置10Cへ信号が発信される。また、信号発信装置10Aを装着した見守り対象7が協力者4の近くにいる場合、信号発信装置10Aが情報端末70の通信範囲内に入るため、信号発信装置10Aから情報端末70へ信号が発信される。信号発信装置10Aからの信号を受信したマスタ中継装置10Cまたは情報端末70は、通信網40を介して情報処理サーバ30に受信した信号を送信する。
情報処理サーバ30は、信号発信装置10Aからの信号がマスタ中継装置10Cまたは情報端末70のいずれにて受信されたかを判断することで、信号発信装置10Aを装着した見守り対象7の所在に関する情報を取得することができる。具体的には、情報処理サーバ30は、信号発信装置10Aを装着した見守り対象7がマスタ中継装置10Cを設置した施設内にいるのか、情報端末70を所持する協力者4の近くにいるのかを判断することができる。また、情報端末70がGNSSセンサなどの位置検出器を備えている場合、情報処理サーバ30は、信号を受信した情報端末70の位置から信号発信装置10Aの位置を特定することができる。
したがって、信号発信装置10Aを装着した見守り対象7の保護者3C、3Dは、スマートフォンまたはタブレット端末などの情報端末70を用いて、情報処理サーバ30に接続することで、見守り対象7がいずれの施設に入ったか否か、または協力者4の近くにいるのか否かを確認することができる。これによれば、保護者3C、3Dは、見守り対象7の所在を確認することで、見守り対象7の安全を確認することができる。
<4.まとめ>
以上にて説明したように、本開示の一実施形態に係る信号送信システム1では、信号を発信した信号発信装置10Aがいずれの信号中継装置10Bまたはマスタ中継装置10Cの通信可能範囲に存在するかを把握することで、該信号発信装置10Aを装着した装着対象の位置を把握することができる。
以上にて説明したように、本開示の一実施形態に係る信号送信システム1では、信号を発信した信号発信装置10Aがいずれの信号中継装置10Bまたはマスタ中継装置10Cの通信可能範囲に存在するかを把握することで、該信号発信装置10Aを装着した装着対象の位置を把握することができる。
また、本開示の一実施形態に係る信号送信システム1では、信号発信装置10Aは、内蔵する発電部110にて発電した電力を用いて信号を発信する。したがって、信号発信装置10Aは、電池等の電源を搭載する必要がないため、装着対象への負担を軽減し、携帯性を向上させることができる。
さらに、本開示の一実施形態に係る信号送信システム1では、内蔵された記憶装置に記憶される通信制御情報にて信号送信装置10の通信処理を行うか否かを制御することで、信号送信装置10を信号発信装置10A、信号中継装置10Bおよびマスタ中継装置10Cとして機能させることができる。これによれば、本開示の一実施形態に係る信号送信システム1では、通信制御情報を書き換えることで、実行する機能を切り替えることができるため、信号送信システム1の構築の汎用性および柔軟性を向上させることができる。
また、内蔵された記憶装置に記憶される通信制御情報の書き換えは、非接触通信にて行われる。これによれば、信号送信装置10の筐体にスイッチ、接点または端子を設ける必要がないため、信号送信装置10の外部環境に対する耐性を向上させることができる。
以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。
なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
(1)
周囲の環境に応じて発電する発電部と、
前記発電部が発電した電力を用いて信号を発信する第1の通信部と、
前記第1の通信部を制御するための通信制御情報が記憶される記憶部と、
前記通信制御情報に基づいて、前記第1の通信部を制御する通信制御部と、
前記記憶部に記憶された通信制御情報を書き換えるための書換情報を非接触通信にて受信する非接触通信部と、
を備える、信号送信装置。
(2)
前記記憶部では、前記非接触通信部が受信する搬送波にて伝送される電力を用いて、前記書換情報にて前記通信制御情報を書き換える書換動作が行われ、かつ前記発電部にて発電された電力を用いて、前記通信制御情報を読み出す読出動作が行われ、
前記通信制御部は、読み出された前記通信制御情報に基づいて、前記信号を発信するように前記第1の通信部を制御する、前記(1)に記載の信号送信装置。
(3)
前記発電部が発電した電力を蓄える蓄電部をさらに備え、
前記通信制御部は、前記蓄電部に蓄えられた電力が所定量に達した場合、前記発電部にて発電された電力を用いて、前記記憶部から前記通信制御情報を読み出す読出動作を行う、前記(2)に記載の信号送信装置。
(4)
前記第1の通信部は、前記蓄電部に蓄えられた電力を消費して前記信号を発信し、
前記通信制御部は、前記蓄電部に蓄えられた電力が所定量に達するたびに、前記記憶部からの前記通信制御情報の読出、および読み出した前記通信制御情報に基づく、前記第1の通信部の制御を行う、前記(3)に記載の信号送信装置。
(5)
前記発電部は、光発電素子または振動発電素子を含む、前記(2)~(4)のいずれか一項に記載の信号送信装置。
(6)
移動可能な管理対象に物理的に装着される筐体をさらに備え、
前記筐体は、前記発電部、前記第1の通信部、前記記憶部、前記通信制御部、および前記非接触通信部を前記筐体の内部に収納する構造を有する、前記(2)~(5)のいずれか一項に記載の信号送信装置。
(7)
前記第1の通信部によって発信された信号は、前記信号を発信した信号送信装置の識別情報を含む、前記(1)~(6)のいずれか一項に記載の信号送信装置。
(8)
第2の通信部をさらに備え、
前記第1の通信部は、他の前記信号送信装置の第1の通信部によって発信された信号を受信し、前記第2の通信部は、前記第1の通信部にて受信された信号を無線送信する、前記(1)~(7)のいずれか一項に記載の信号送信装置。
(9)
前記第1の通信部にて受信した信号に対して、前記信号の受信した信号送信装置の識別情報を付加する情報付加部をさらに備え、
前記第2の通信部は、前記識別情報が付加された信号を無線送信する、前記(8)に記載の信号送信装置。
(10)
前記情報付加部は、前記第1の通信部にて受信した信号に対して、受信した前記信号の電波強度に関する情報を付加する、前記(9)に記載の信号送信装置。
(11)
前記情報付加部は、前記第1の通信部にて受信した信号に対して、前記信号の次の受信先となる信号送信装置の識別情報を宛先情報として付加する、前記(9)または(10)に記載の信号送信装置。
(12)
前記第2の通信部と、前記第1の通信部とは、互いに異なる通信方式または周波数で信号を送信する、前記(8)~(11)のいずれか一項に記載の信号送信装置。
(13)
前記第2の通信部は、他の前記信号送信装置の第2の通信部によって無線送信された信号を受信し、
受信した信号の前記宛先情報と、自身の識別情報とが一致した場合、前記情報付加部は、前記第2の通信部にて受信した信号の前記宛先情報を更新し、
前記第2の通信部は、前記宛先情報が更新された信号を無線送信する、前記(11)または(12)に記載の信号送信装置。
(14)
前記第2の通信部が無線送信した信号の通信可能距離は、前記第1の通信部が発信した信号の通信可能距離よりも長い、前記(8)~(13)のいずれか一項に記載の信号送信装置。
(15)
前記通信制御部は、前記通信制御情報に基づいて、前記第1の通信部、および前記第2の通信部を制御する、前記(8)~(14)のいずれか一項に記載の信号送信装置。
(16)
前記通信制御情報は、前記第1の通信部、および前記第2の通信部からの信号送信処理を行うか否かに関する情報を含む、前記(15)に記載の信号送信装置。
(17)
前記通信制御情報は、前記第1の通信部、および前記第2の通信部での信号受信処理を行うか否かに関する情報を含む、前記(15)または(16)に記載の信号送信装置。
(18)
周囲の環境または信号送信装置の状態を測定するセンサ部をさらに備え、
前記第1の通信部によって発信された信号は、前記センサ部によって測定された状態に関する情報を含む、前記(1)~(17)のいずれか一項に記載の信号送信装置。
(19)
信号送信装置の内部に記憶される通信制御情報を非接触通信にて受信した書換情報を用いて書き換えることと、
周囲の環境に応じて発電することと、
前記通信制御情報に基づいて、発電した電力を用いて、信号を発信することと、
を含む、信号送信方法。
(20)
周囲の環境に応じて発電する発電部、
前記発電部が発電した電力を用いて信号を発信する第1の通信部、
前記第1の通信部を制御するための通信制御情報が記憶される記憶部、
前記通信制御情報に基づいて、前記第1の通信部を制御する通信制御部、
前記記憶部に記憶された通信制御情報を書き換えるための書換情報を非接触通信にて受信する非接触通信部を備える信号送信装置と、
前記信号送信装置の前記第1の通信部から発信された信号を受信する中継通信部、
受信した信号を無線送信する第2の通信部を備える信号中継装置と、
を備える、信号送信システム。
(1)
周囲の環境に応じて発電する発電部と、
前記発電部が発電した電力を用いて信号を発信する第1の通信部と、
前記第1の通信部を制御するための通信制御情報が記憶される記憶部と、
前記通信制御情報に基づいて、前記第1の通信部を制御する通信制御部と、
前記記憶部に記憶された通信制御情報を書き換えるための書換情報を非接触通信にて受信する非接触通信部と、
を備える、信号送信装置。
(2)
前記記憶部では、前記非接触通信部が受信する搬送波にて伝送される電力を用いて、前記書換情報にて前記通信制御情報を書き換える書換動作が行われ、かつ前記発電部にて発電された電力を用いて、前記通信制御情報を読み出す読出動作が行われ、
前記通信制御部は、読み出された前記通信制御情報に基づいて、前記信号を発信するように前記第1の通信部を制御する、前記(1)に記載の信号送信装置。
(3)
前記発電部が発電した電力を蓄える蓄電部をさらに備え、
前記通信制御部は、前記蓄電部に蓄えられた電力が所定量に達した場合、前記発電部にて発電された電力を用いて、前記記憶部から前記通信制御情報を読み出す読出動作を行う、前記(2)に記載の信号送信装置。
(4)
前記第1の通信部は、前記蓄電部に蓄えられた電力を消費して前記信号を発信し、
前記通信制御部は、前記蓄電部に蓄えられた電力が所定量に達するたびに、前記記憶部からの前記通信制御情報の読出、および読み出した前記通信制御情報に基づく、前記第1の通信部の制御を行う、前記(3)に記載の信号送信装置。
(5)
前記発電部は、光発電素子または振動発電素子を含む、前記(2)~(4)のいずれか一項に記載の信号送信装置。
(6)
移動可能な管理対象に物理的に装着される筐体をさらに備え、
前記筐体は、前記発電部、前記第1の通信部、前記記憶部、前記通信制御部、および前記非接触通信部を前記筐体の内部に収納する構造を有する、前記(2)~(5)のいずれか一項に記載の信号送信装置。
(7)
前記第1の通信部によって発信された信号は、前記信号を発信した信号送信装置の識別情報を含む、前記(1)~(6)のいずれか一項に記載の信号送信装置。
(8)
第2の通信部をさらに備え、
前記第1の通信部は、他の前記信号送信装置の第1の通信部によって発信された信号を受信し、前記第2の通信部は、前記第1の通信部にて受信された信号を無線送信する、前記(1)~(7)のいずれか一項に記載の信号送信装置。
(9)
前記第1の通信部にて受信した信号に対して、前記信号の受信した信号送信装置の識別情報を付加する情報付加部をさらに備え、
前記第2の通信部は、前記識別情報が付加された信号を無線送信する、前記(8)に記載の信号送信装置。
(10)
前記情報付加部は、前記第1の通信部にて受信した信号に対して、受信した前記信号の電波強度に関する情報を付加する、前記(9)に記載の信号送信装置。
(11)
前記情報付加部は、前記第1の通信部にて受信した信号に対して、前記信号の次の受信先となる信号送信装置の識別情報を宛先情報として付加する、前記(9)または(10)に記載の信号送信装置。
(12)
前記第2の通信部と、前記第1の通信部とは、互いに異なる通信方式または周波数で信号を送信する、前記(8)~(11)のいずれか一項に記載の信号送信装置。
(13)
前記第2の通信部は、他の前記信号送信装置の第2の通信部によって無線送信された信号を受信し、
受信した信号の前記宛先情報と、自身の識別情報とが一致した場合、前記情報付加部は、前記第2の通信部にて受信した信号の前記宛先情報を更新し、
前記第2の通信部は、前記宛先情報が更新された信号を無線送信する、前記(11)または(12)に記載の信号送信装置。
(14)
前記第2の通信部が無線送信した信号の通信可能距離は、前記第1の通信部が発信した信号の通信可能距離よりも長い、前記(8)~(13)のいずれか一項に記載の信号送信装置。
(15)
前記通信制御部は、前記通信制御情報に基づいて、前記第1の通信部、および前記第2の通信部を制御する、前記(8)~(14)のいずれか一項に記載の信号送信装置。
(16)
前記通信制御情報は、前記第1の通信部、および前記第2の通信部からの信号送信処理を行うか否かに関する情報を含む、前記(15)に記載の信号送信装置。
(17)
前記通信制御情報は、前記第1の通信部、および前記第2の通信部での信号受信処理を行うか否かに関する情報を含む、前記(15)または(16)に記載の信号送信装置。
(18)
周囲の環境または信号送信装置の状態を測定するセンサ部をさらに備え、
前記第1の通信部によって発信された信号は、前記センサ部によって測定された状態に関する情報を含む、前記(1)~(17)のいずれか一項に記載の信号送信装置。
(19)
信号送信装置の内部に記憶される通信制御情報を非接触通信にて受信した書換情報を用いて書き換えることと、
周囲の環境に応じて発電することと、
前記通信制御情報に基づいて、発電した電力を用いて、信号を発信することと、
を含む、信号送信方法。
(20)
周囲の環境に応じて発電する発電部、
前記発電部が発電した電力を用いて信号を発信する第1の通信部、
前記第1の通信部を制御するための通信制御情報が記憶される記憶部、
前記通信制御情報に基づいて、前記第1の通信部を制御する通信制御部、
前記記憶部に記憶された通信制御情報を書き換えるための書換情報を非接触通信にて受信する非接触通信部を備える信号送信装置と、
前記信号送信装置の前記第1の通信部から発信された信号を受信する中継通信部、
受信した信号を無線送信する第2の通信部を備える信号中継装置と、
を備える、信号送信システム。
1 信号送信システム
10 信号送信装置
10A 信号発信装置
10B 信号中継装置
10C マスタ中継装置
110 発電部
111 電力制御部
112 蓄電部
120 通信制御部
121 第1の通信部
122 第2の通信部
130 非接触通信部
140 記憶部
150 タイマー部
160 情報付加部
170 センサ部
10 信号送信装置
10A 信号発信装置
10B 信号中継装置
10C マスタ中継装置
110 発電部
111 電力制御部
112 蓄電部
120 通信制御部
121 第1の通信部
122 第2の通信部
130 非接触通信部
140 記憶部
150 タイマー部
160 情報付加部
170 センサ部
Claims (20)
- 周囲の環境に応じて発電する発電部と、
前記発電部が発電した電力を用いて信号を発信する第1の通信部と、
前記第1の通信部を制御するための通信制御情報が記憶される記憶部と、
前記通信制御情報に基づいて、前記第1の通信部を制御する通信制御部と、
前記記憶部に記憶された通信制御情報を書き換えるための書換情報を非接触通信にて受信する非接触通信部と、
を備える、信号送信装置。 - 前記記憶部では、前記非接触通信部が受信する搬送波にて伝送される電力を用いて、前記書換情報にて前記通信制御情報を書き換える書換動作が行われ、かつ前記発電部にて発電された電力を用いて、前記通信制御情報を読み出す読出動作が行われ、
前記通信制御部は、読み出された前記通信制御情報に基づいて、前記信号を発信するように前記第1の通信部を制御する、請求項1に記載の信号送信装置。 - 前記発電部が発電した電力を蓄える蓄電部をさらに備え、
前記通信制御部は、前記蓄電部に蓄えられた電力が所定量に達した場合、前記発電部にて発電された電力を用いて、前記記憶部から前記通信制御情報を読み出す読出動作を行う、請求項2に記載の信号送信装置。 - 前記第1の通信部は、前記蓄電部に蓄えられた電力を消費して前記信号を発信し、
前記通信制御部は、前記蓄電部に蓄えられた電力が所定量に達するたびに、前記記憶部からの前記通信制御情報の読出、および読み出した前記通信制御情報に基づく、前記第1の通信部の制御を行う、請求項3に記載の信号送信装置。 - 前記発電部は、光発電素子または振動発電素子を含む、請求項2に記載の信号送信装置。
- 移動可能な管理対象に物理的に装着される筐体をさらに備え、
前記筐体は、前記発電部、前記第1の通信部、前記記憶部、前記通信制御部、および前記非接触通信部を前記筐体の内部に収納する構造を有する、請求項2に記載の信号送信装置。 - 前記第1の通信部によって発信された信号は、前記信号を発信した信号送信装置の識別情報を含む、請求項1に記載の信号送信装置。
- 第2の通信部をさらに備え、
前記第1の通信部は、他の前記信号送信装置の第1の通信部によって発信された信号を受信し、前記第2の通信部は、前記第1の通信部にて受信された信号を無線送信する、請求項1に記載の信号送信装置。 - 前記第1の通信部にて受信した信号に対して、前記信号の受信した信号送信装置の識別情報を付加する情報付加部をさらに備え、
前記第2の通信部は、前記識別情報が付加された信号を無線送信する、請求項8に記載の信号送信装置。 - 前記情報付加部は、前記第1の通信部にて受信した信号に対して、受信した前記信号の電波強度に関する情報を付加する、請求項9に記載の信号送信装置。
- 前記情報付加部は、前記第1の通信部にて受信した信号に対して、前記信号の次の受信先となる信号送信装置の識別情報を宛先情報として付加する、請求項9に記載の信号送信装置。
- 前記第2の通信部と、前記第1の通信部とは、互いに異なる通信方式または周波数で信号を送信する、請求項8に記載の信号送信装置。
- 前記第2の通信部は、他の前記信号送信装置の第2の通信部によって無線送信された信号を受信し、
受信した信号の前記宛先情報と、自身の識別情報とが一致した場合、前記情報付加部は、前記第2の通信部にて受信した信号の前記宛先情報を更新し、
前記第2の通信部は、前記宛先情報が更新された信号を無線送信する、請求項11に記載の信号送信装置。 - 前記第2の通信部が無線送信した信号の通信可能距離は、前記第1の通信部が発信した信号の通信可能距離よりも長い、請求項8に記載の信号送信装置。
- 前記通信制御部は、前記通信制御情報に基づいて、前記第1の通信部、および前記第2の通信部を制御する、請求項8に記載の信号送信装置。
- 前記通信制御情報は、前記第1の通信部、および前記第2の通信部からの信号送信処理を行うか否かに関する情報を含む、請求項15に記載の信号送信装置。
- 前記通信制御情報は、前記第1の通信部、および前記第2の通信部での信号受信処理を行うか否かに関する情報を含む、請求項15に記載の信号送信装置。
- 周囲の環境または信号送信装置の状態を測定するセンサ部をさらに備え、
前記第1の通信部によって発信された信号は、前記センサ部によって測定された状態に関する情報を含む、請求項1に記載の信号送信装置。 - 信号送信装置の内部に記憶される通信制御情報を非接触通信にて受信した書換情報を用いて書き換えることと、
周囲の環境に応じて発電することと、
前記通信制御情報に基づいて、発電した電力を用いて、信号を発信することと、
を含む、信号送信方法。 - 周囲の環境に応じて発電する発電部、
前記発電部が発電した電力を用いて信号を発信する第1の通信部、
前記第1の通信部を制御するための通信制御情報が記憶される記憶部、
前記通信制御情報に基づいて、前記第1の通信部を制御する通信制御部、
前記記憶部に記憶された通信制御情報を書き換えるための書換情報を非接触通信にて受信する非接触通信部を備える信号送信装置と、
前記信号送信装置の前記第1の通信部から発信された信号を受信する中継通信部、
受信した信号を無線送信する第2の通信部を備える信号中継装置と、
を備える、信号送信システム。
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