JP2006019796A - Wireless routing system and street light fault monitor system utilizing this system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無線通信により自端末から他の特定の端末に至る中継経路を確定して無線通信を行う無線ルーティングシステム及びこのシステムを利用した街路灯故障監視システムに関する。 The present invention relates to a wireless routing system that performs wireless communication by determining a relay route from its own terminal to another specific terminal by wireless communication, and a street light failure monitoring system using this system.
メッシュ・ネットワークはシングル・ホップネットワークに比べて多くの利点を備え、家庭、ビジネス、公共スペース、通信サービス産業用途などさまざまな環境での利用が期待されている。図13(a)において、メッシュ・ネットワークによれば、ノード1と、ノード2間にリンクがなくても、ノード3が仲介することで、ノード1からノード2に送信することができる。また、(b)のようにあるノード(例えばノード4)に障害が発生しても、別の通信ルートを通じ、障害が発生したノード4を回避して送信を続けることができる。さらに、(c)のように、既存のネットワークの構成を変えずに新たなノードを追加することができる。さらに(d)のように中継ノードを使えば送信電力を抑えることもできるなどの効果が期待されている。 Mesh networks have many advantages over single-hop networks and are expected to be used in a variety of environments such as home, business, public space, and telecommunications service industries. In FIG. 13A, according to the mesh network, even if there is no link between the node 1 and the node 2, the node 3 can mediate transmission from the node 1 to the node 2. Further, even if a failure occurs in a certain node (for example, node 4) as shown in (b), transmission can be continued while avoiding the failed node 4 through another communication route. Further, as shown in (c), a new node can be added without changing the configuration of the existing network. Further, if a relay node is used as shown in (d), an effect that transmission power can be suppressed is expected.
しかしながら、実際の運用においていろいろな問題が指摘されている。第1に他ノードのトラフィックを転送することで電力が消費されてしまうこと、第2に、トラフィックを中継するノードのセキュリティに問題があること、第3にノード配置の設計を行わないと、図14(a)のように、1つのノードに多数のノードからトラフィックが集中してしまう可能性があること、第4に、ノードが増えるにつれ、各ノードが位置やリンク状態などのネットワーク制御情報をやり取りするケースが頻繁に起こり、そのデータ量が無視できなくなる。このために、ネットワークが不安定になる危険性がある、などの問題点が指摘されている。 However, various problems have been pointed out in actual operation. First, power is consumed by transferring the traffic of other nodes, second, there is a problem with the security of the node that relays the traffic, and third, if the node arrangement is not designed, As shown in FIG. 14 (a), there is a possibility that traffic will be concentrated from a large number of nodes in one node. Fourth, as the number of nodes increases, each node will receive network control information such as position and link status. Exchange cases occur frequently, and the amount of data cannot be ignored. For this reason, problems such as the risk of the network becoming unstable have been pointed out.
なかでも、第4の問題は深刻である。実際に運用しようとすると、図14(b)のように各ノードが位置やリンク状態などのネットワーク制御情報(ルーティング情報)をやり取りするだけでデータが使い切られ、他のノードに伝達すべき肝心のコンテンツである伝送情報のデータを通信する余力がなくなってしまうのである。 Above all, the fourth problem is serious. In actual operation, as shown in FIG. 14 (b), each node can use up data only by exchanging network control information (routing information) such as position and link status, and it is important to transmit to other nodes. This leaves no room for communication of the transmission information data that is the content.
このような問題が生じる最大の理由は、メッシュ・ネットワークは、マルチホップ・ネットワークとも呼ばれるが、上記のような問題が生ずる最大の理由は、従来、マルチホップ・ネットワークは、シングルホップ・ネットワークのシステムと同じような構想として考えられていたからではないかと思われる。シングルホップ・ネットワーク、例えば無線LANでは、複数のクライアントがひとつのアクセスポイントに直接接続してネットワークにアクセスする仕組みになっているのに対し、従来のマルチホップ・ネットワークの考え方は、無線リンク機能を搭載したデバイスならどれでもルータやアクセスポイントの役割を果たすことができるシステムに構築しようと言うものである。 The biggest reason why such a problem occurs is that a mesh network is also called a multi-hop network, but the biggest reason why such a problem occurs is that the conventional multi-hop network is a single-hop network system. It seems that it was because it was considered as a similar concept. In a single-hop network, for example, a wireless LAN, multiple clients connect directly to a single access point to access the network. On the other hand, the conventional multi-hop network concept has a wireless link function. Any installed device is meant to be built into a system that can act as a router or access point.
つまり、最も近くにあるアクセスポイントが混雑している場合は、データは次の近くにあるトラフィック量の少ないノードへまわされ、データはあるノードから他のノードへとホップを続け、最終のノードに到達させようとするのであるが、この構想は、インターネットの考え方をそのまま無線に置き換えたにすぎず、この様なシステムでは、インターネットと同様にノードが増えるにつれ、ルーティング情報が大容量となってしまい、その結果、ネットワークが不安定になる以上に肝心の情報通信のためのネットワークを構築することができないという結果になってしまうのである。 That is, if the nearest access point is congested, the data is routed to the next nearby low traffic volume node, and the data continues to hop from one node to the other, leaving the final node. This concept only replaces the concept of the Internet with wireless as it is. In such a system, as the number of nodes increases, the routing information becomes larger in capacity as in the Internet. As a result, the network for essential information communication cannot be constructed more than the network becomes unstable.
これとは別に、街路灯の保守、管理については、従来はもっぱら保安員の見回りによる目視による点検に任されていた。すなわち、街路灯の点灯の有無を目視にて点検し、もし街路灯が消灯していれば街路灯維持管理者に通報して修理を行うというシステムである。しかし、このような方法では、保安員の見回りがなければ街路灯に異常が発生していても、その異常に気づくことができないが、街路灯は夜間しか点灯しないので、日中に目視で点検を行っても、その異常、機器の消耗などを発見することは難しい。もし、街路灯の消灯が放置されたときには、暗がりでの事故や犯罪が発生する危険がある。
解決しようとする問題点は、従来のマルチホップ・ネットワークがインターネットを単に無線化したシステムに過ぎなかったため、実際の運用上の問題で実現できなかった点である。 The problem to be solved is that the conventional multi-hop network is merely a system in which the Internet is simply wireless, and cannot be realized due to an actual operational problem.
本発明は、特定のアクセスポイントを設定することなく、また、システムの駆動時には通信ルートを確定せず、ノードである端末同士が互いに無線通信し、あるいは近隣の端末の通信内容を傍受することによって、自端末からあて先の端末に至る中継端末を確保しながら、端末間、特に子機と親機端末間、あるいは親機端末からすべての子機端末に至る最適ルートを確定し、さらに通信ルートを監視しつつ最適ルートを更新する点を最も主要な特徴とする。 The present invention does not set a specific access point, does not determine a communication route when the system is driven, and wirelessly communicates with each other as nodes, or by intercepting communication contents of neighboring terminals While establishing a relay terminal from its own terminal to the destination terminal, determine the optimum route between terminals, especially between the slave unit and the master unit terminal, or from the master unit terminal to all the slave unit terminals, and further establish a communication route. The most important feature is that the optimum route is updated while monitoring.
本発明による無線ルーティングシステムによれば、従来のネットワークシステムのようにノード間のネットワーク制御情報のデータ量が増大してネットワークが不安定になることがなく、実際の運用上の問題で実現できないような事態に陥ることがなく、また、固定局への通信を対象としてクローズドな特定ネットワークを形成することで通常複雑且つ大容量の原因となるルーティング情報通信を限りなく少なくすることが可能となり、セキュリティを問題にしない各種情報の通信、特に街路灯故障監視システムに適用して市街の安全確保、街路灯維持管理者の業務及び経費節減に絶大な効果を期待できる。 According to the wireless routing system of the present invention, the amount of network control information between nodes does not increase and the network does not become unstable unlike the conventional network system, so that it cannot be realized due to actual operational problems. In addition, by forming a closed specific network for communication to fixed stations, it is possible to reduce the amount of routing information communication that usually causes complicated and large capacity, as much as possible. It can be expected to have tremendous effects in ensuring the safety of the city, the work of the street light maintenance manager and the cost saving by applying it to various information communication, especially the street light failure monitoring system.
以下に本発明による無線ルーティングシステムの概要を説明する。ルーティングとは、通常、ネットワーク上で、送信先に到達するまでの経路を見つけ出すことをいうのであるが、本発明においてはさらに、直接通信が不可能な2地点間に直接通信が可能な1〜数箇所に中継点を設定し、中継伝送を可能とした時にどの中継点経路(通信ルート)を経由することで2地点間の通信が可能かを判定して通信ルートを確定することを意味するものとする。また、ルーティング情報とは、直接又は中継点を経由して各端末から最終送信先であるあて先端末に至るまでの通信ルートの情報を意味する。 The outline of the wireless routing system according to the present invention will be described below. Routing usually means finding a route to reach a transmission destination on the network. However, in the present invention, direct communication between two points where direct communication is impossible is possible. This means that when relay points are set at several locations and relay transmission is enabled, the relay route is determined by determining which relay point route (communication route) allows communication between two points. Shall. The routing information means information on a communication route from each terminal to a destination terminal that is a final transmission destination directly or via a relay point.
(1)ルーティングについて
図1(a)において、端末N1と、端末N2との間が離れていて、端末N1と端末N2間で直接通信ができないときに、図1(b)のように、端末N1と端末N2を結ぶ通信ルート上で隣接相互で通信可能な位置に端末N3を置き、また、端末N1と端末N2を結ぶ迂回ルートで隣接相互間で通信可能な位置に端末N4,端末N5を置いたとき、端末N1と端末N2とは、端末N1−端末N3−端末N2を結ぶ第1の通信ルートと、端末N1−端末N4−端末N5−端末N2を結ぶ第2の通信ルートで通信が可能になる。この場合、第1の通信ルートは、第2の通信ルートに比べて通信負荷が小さい(ホップ数が少ない)。端末間は、通信負荷が最小となる通信ルートを優先して選択するのが原則である。
(1) Routing In FIG. 1A, when the terminal N1 and the terminal N2 are separated and direct communication is not possible between the terminal N1 and the terminal N2, as shown in FIG. The terminal N3 is placed at a position where communication is possible between adjacent terminals on the communication route connecting N1 and the terminal N2, and terminals N4 and N5 are placed at positions where communication is possible between adjacent points via a bypass route connecting the terminal N1 and the terminal N2. The terminal N1 and the terminal N2 communicate with each other through a first communication route connecting the terminal N1-terminal N3-terminal N2 and a second communication route connecting the terminal N1-terminal N4-terminal N5-terminal N2. It becomes possible. In this case, the first communication route has a smaller communication load (less hops) than the second communication route. In principle, a communication route that minimizes the communication load is selected between terminals.
本発明において、通信ルートは、あて先の固定局である親機端末と、子機端末との間、すなわち2機以上の子機端末から1機以上の親機端末とを接続する通信ルート又は1機以上の親機端末から2機以上の子機端末とを接続する通信ルートを選択する場合を想定している。本発明において、任意の子機端末と、固定局である親機端末端間の中継経路が確定した時点で通信ルート確定とする。子機端末間の通信ルートの確定も可能であるが、ケースによってはさらに別のロジックが必要な場合がある。 In the present invention, the communication route is a communication route for connecting one or more parent device terminals from a parent device terminal that is a destination fixed station and a child device terminal, that is, two or more child device terminals, or 1 A case is assumed in which a communication route for connecting two or more child device terminals is selected from two or more parent device terminals. In the present invention, the communication route is determined when a relay path between an arbitrary slave terminal and the terminal of the master terminal that is a fixed station is determined. Although it is possible to determine the communication route between the slave terminals, further logic may be required depending on the case.
複数の端末(子機端末)とあて先の端末(親機端末)の相互間の通信ルート(中継経路)は、近隣端末確定処理と中継伝送確認処理とによって確定される。あて先端末が親機端末のときには、複数の端末は、情報の発信源あるいは通信ルートの中継点となる子機端末であり、あて先端末が特定の子機端末の時には、親機端末から、直接又は他の子機端末を中継して情報が伝達される。 A communication route (relay route) between a plurality of terminals (child device terminals) and a destination terminal (master device terminal) is determined by a neighboring terminal determination process and a relay transmission confirmation process. When the destination terminal is a master terminal, the plurality of terminals are slave terminals that serve as information transmission sources or relay points of communication routes, and when the destination terminal is a specific slave terminal, either directly or from the master terminal Information is transmitted via other slave terminals.
図2(a)はシステムが初期状態にあって、親機端末あるいは子機端末として2以上の端末N1〜N5が各所に分散して配置されてはいるが、各端末がルーティング情報を全く保有していない状態を示している。以下、端末N1を親機端末、他の端末N2〜N5は子機端末として、端末間で通信ルートを確立してゆく要領を説明する。 FIG. 2 (a) shows that the system is in an initial state, and two or more terminals N1 to N5 are distributed in various places as a parent terminal or a child terminal, but each terminal has no routing information. It shows a state that is not. In the following, the procedure for establishing a communication route between terminals with the terminal N1 as a master terminal and the other terminals N2 to N5 as slave terminals will be described.
(1)近隣端末確定処理
近隣端末確定処理は、初期状態でルーティング情報が全く持たないそれぞれの端末が互いに無線通信して近隣の端末に呼びかけ、呼びかけに応答を返した端末を確定し、応答した端末の有する情報を自端末のルーティング情報に取り込む処理である。図2(a)において、初期状態でルーティング情報を全く持たないそれぞれの端末は、無線信号が届くすべての端末に対して呼びかけを行う。この例では、端末N1は、一定強度の無線信号を発信して端末N1の近隣に呼びかけを行っている。この例では、端末N1を親機とする。
(1) Neighboring terminal determination process In the initial state, the neighboring terminal determination process responds by determining that the terminals that have no routing information in the initial state communicate with each other wirelessly, call the neighboring terminals, and return the response to the call. This is a process of taking the information held by the terminal into the routing information of the terminal itself. In FIG. 2A, each terminal having no routing information in the initial state makes a call to all terminals to which radio signals reach. In this example, the terminal N1 transmits a radio signal with a constant strength and calls to the vicinity of the terminal N1. In this example, the terminal N1 is set as the parent device.
この呼びかけは、端末N1の無線信号を端末N2,N3が受信している。図2(b)において、ある端末の呼びかけによる無線信号を受信した端末はその呼びかけに応答して一定強度の無線信号を送信する。この応答によって、呼びかけた端末は、近隣に応答した端末が存在することを認識し、その応答をさらに受信した他の端末は、応答した端末の先に呼びかけをした端末の存在を知り、応答した端末を中継して最初に呼びかけた端末に至る通信ルートを確立する。 In this call, the terminals N2 and N3 receive the radio signal of the terminal N1. In FIG.2 (b), the terminal which received the radio signal by the call of a certain terminal transmits the radio signal of fixed intensity in response to the call. From this response, the calling terminal recognizes that there is a terminal that responded in the vicinity, and the other terminals that received the response knew the presence of the terminal that called the terminal ahead of the responding terminal and responded Establish a communication route from the terminal to the first called terminal.
この例では端末N2とN3とが端末N1の呼びかけに応答した例である。この応答により、端末(親機)N1は,近隣に端末N2,N3が存在することを認識し、端末N2,N3は近隣に端末N1が存在すことが確認する。さらに、端末N3の端末N1に対する応答を端末N4が傍受したとき、端末N3から端末N1に応答した無線信号は端末N3の先に端末N1が存在し、端末N2,N3は、端末N1と直接通信が可能であることを認識し、端末N4は,端末N3を中継して端末N1に到達できることを認識し、端末N1は、近隣に端末N2,N3が存在することを認識する。この動作は、端末N1だけでなく、端末N2,N3,N4においてもそれぞれ定期的または不定期に行われ、この処理によって、それぞれの端末は、直接あるいは中継によって通信可能な近隣の他の端末を確定し、これを自端末のルーティング情報として保有する。 In this example, the terminals N2 and N3 respond to the call from the terminal N1. From this response, the terminal (base unit) N1 recognizes that the terminals N2 and N3 exist in the vicinity, and the terminals N2 and N3 confirm that the terminal N1 exists in the vicinity. Further, when the terminal N4 intercepts the response of the terminal N3 to the terminal N1, the terminal N3 is present before the terminal N3, and the terminals N2 and N3 communicate directly with the terminal N1. The terminal N4 recognizes that the terminal N3 can be reached by relaying the terminal N3, and the terminal N1 recognizes that the terminals N2 and N3 exist in the vicinity. This operation is performed not only at the terminal N1, but also at the terminals N2, N3, and N4, respectively. This process allows each terminal to communicate with other terminals in the vicinity that can communicate directly or by relay. Confirm and store this as routing information of the terminal itself.
(2)中継伝送確認処理
中継伝送確認処理は、近隣端末確定処理によって確定された近隣の端末に対し、さらにあて先を指定して別の端末に対する中継の呼びかけを依頼し、その呼びかけに応答した中継端末を特定してあて先端末への通信ルートを確定する処理である。図2(c)において、ある端末が近隣端末を確定できれば、各端末に対し、さらに他の端末に対する中継呼びかけを依頼する。この例では、端末N1は、端末N2、N3とは直接通信が可能であることがわかった。そこで端末N1は、まず端末N2に呼びかけを行い、端末N2に端末N4への中継を依頼する。
(2) Relay transmission confirmation process The relay transmission confirmation process is a relay that responds to a call to a neighboring terminal that has been confirmed by the neighboring terminal confirmation process by requesting a relay call to another terminal by specifying a destination. This is a process for identifying a terminal and determining a communication route to a destination terminal. In FIG. 2 (c), if a certain terminal can determine a neighboring terminal, it requests each terminal to make a relay call to another terminal. In this example, it has been found that the terminal N1 can directly communicate with the terminals N2 and N3. Therefore, the terminal N1 first calls the terminal N2, and requests the terminal N2 to relay to the terminal N4.
中継を依頼された端末は、自端末が保有するルーティング情報の中に、依頼されたあて先端末のルーティング情報があるか、どうかを確認し、あて先端末のルーティング情報が存在しなければ、他の近隣端末に中継を依頼する。もし、中継を依頼してきた端末以外に他の端末がなければ、中継不能(NG)を依頼先の端末に戻す。自端末が保有するルーティング情報の中にあて先端末のルーティング情報があれば、その端末を選んで依頼先の端末に通信可能な中継端末に対して中継を依頼し、あて先端末が近隣であれば直接要求内容を無線送信する。 The terminal requested to relay confirms whether there is routing information of the requested destination terminal in the routing information held by its own terminal. If the routing information of the destination terminal does not exist, other neighboring Request relay to the terminal. If there is no other terminal other than the terminal that has requested relaying, relay impossible (NG) is returned to the requesting terminal. If there is routing information of the destination terminal in the routing information held by the terminal itself, the terminal is selected and the relay terminal that can communicate with the requested terminal is requested to relay, and if the destination terminal is nearby, it is directly Send the request contents wirelessly.
図2(d)において、端末N2は、直接通信可能な端末は、端末N1だけであるので、端末N1に対し、中継不能(NG)を応答する。端末N2のNGを受信した端末N1は、次に、端末N4との通信の中継を端末N3に依頼する。端末N3は、近隣情報として近隣に端末N4が存在することを記憶しているので、端末N4に対し、端末N1からの呼びかけを伝える。 In FIG. 2D, since the terminal N2 is the only terminal that can communicate directly with the terminal N1, the terminal N2 responds to the terminal N1 with relay failure (NG). The terminal N1 that has received the NG of the terminal N2 next requests the terminal N3 to relay communication with the terminal N4. Since the terminal N3 stores the fact that the terminal N4 exists in the vicinity as the neighbor information, the terminal N3 transmits a call from the terminal N1 to the terminal N4.
呼びかけを受けた端末は、中継してきた端末に対し、依頼元への応答を依頼する。この例では、端末N4が端末N1への応答を端末N3に中継依頼する。依頼を受けた端末N3は、端末N4の応答を端末N1に伝える。端末N3に対する端末N4の応答は、近隣の端末N5においても受信され、以下同様の動作によって端末N5は、端末N4を中継して端末N3への通信ルートが確定される。 The terminal that received the call requests the terminal that relayed it to respond to the request source. In this example, the terminal N4 requests the terminal N3 to relay a response to the terminal N1. The terminal N3 that has received the request transmits the response of the terminal N4 to the terminal N1. The response of the terminal N4 to the terminal N3 is also received by the neighboring terminal N5, and then the terminal N5 relays the terminal N4 and establishes a communication route to the terminal N3 by the same operation.
これによって、各端末への中継端末が確定され、両処理の結果、端末N1−端末N2の通信ルートと、端末N1−端末N3−端末N4−端末N5の通信ルートが確定される。通信ルートは常に監視され、もし、端末N1−N5の確定された通信ルートに新たに端末N6が加わり、端末N6−N5、N6−N1間での通信が可能であったとすると、端末N5から端末N1に至る通信ルートは、従前の端末N5−N4−N3−N1から通信負荷の小さい通信ルート(よりホップ数の少ない通信ルート)端末N5−N6−N1に変更して確定される。あて先に伝送する情報(伝送情報)は、確定された通信ルートを経て、或る子機端末からあて先端末である親機端末Pへ、あるいは親機端末Pからあて先の子機端末に伝えられる。 Thereby, the relay terminal to each terminal is determined, and as a result of both processes, the communication route of terminal N1-terminal N2 and the communication route of terminal N1-terminal N3-terminal N4-terminal N5 are determined. The communication route is constantly monitored. If the terminal N6 is newly added to the determined communication route of the terminals N1-N5 and communication between the terminals N6-N5 and N6-N1 is possible, the terminal N5 to the terminal The communication route to N1 is determined by changing from the previous terminal N5-N4-N3-N1 to a communication route with a smaller communication load (communication route with a smaller number of hops) terminal N5-N6-N1. Information to be transmitted to the destination (transmission information) is transmitted from a certain slave unit terminal to the master unit terminal P that is the destination terminal or from the base unit terminal P to the destination slave unit terminal via the determined communication route.
以下に本発明のシステムを街路灯故障監視システムに適用した例を説明する。街路灯故障監視システムは、市街に設置されたすべての街路灯について電球、蛍光灯の滅灯、断芯を含めた故障を検知し、その情報を監視サーバーに通報するシステムである。 An example in which the system of the present invention is applied to a street light failure monitoring system will be described below. The street light failure monitoring system is a system that detects failures including light bulbs, extinction of fluorescent lamps, and disconnection of all street lights installed in the city and reports the information to the monitoring server.
図3は、市街の道路(歩道)1に沿って設置された街路灯の設置例を示している。街路灯には、電球、蛍光灯の滅灯、断芯を含めた故障を検知し、その情報を監視サーバーに通報するための端末を装備するが、装備に際しては、監視サーバー接続された特定の街路灯を選び、これをあて先の固定局として親機端末Pを装備し、残りのすべての街路灯には子機端末C1、C2、C3、・・・を装備する。図3において、親機端末Pおよび各子機端末C1、C2、C3、・・・の表示は同時に街路灯をも示している。街路灯故障監視システムは、いずれかの街路灯が故障したときに、その故障を検知した端末から故障情報を発信し、子機端末を次々に中継し、あて先である親機端末に故障情報を伝えるシステム、すなわち、子機端末から直接あるいは他の子機端末を中継して親機端末に情報を伝達する無線ルーティングシステムを利用して街路灯の故障情報を伝達するシステムである。 FIG. 3 shows an installation example of street lamps installed along a city road (sidewalk) 1. Street lights are equipped with a terminal for detecting malfunctions including light bulbs, extinction of fluorescent lights, and disconnection, and reporting the information to the monitoring server. A street light is selected, and the base station terminal P is equipped as a fixed station of the destination, and the remaining street lights are equipped with handset terminals C1, C2, C3,. In FIG. 3, the display of the master terminal P and each slave terminal C1, C2, C3,... When any street light fails, the street light failure monitoring system transmits failure information from the terminal that detected the failure, relays the slave devices one after another, and sends failure information to the parent device terminal that is the destination. This is a system for transmitting street lamp failure information using a wireless routing system that transmits information to a parent device terminal directly from the child device terminal or relaying another child device terminal.
このシステムに用いる端末(親機端末、子機端末に共通)は、図4に示すように監視機能2と、通信機能3と、故障通知機能4を有している。
監視機能2は、街路灯の故障を検知する故障検出機能であり、通信機能3は、ルート探索機能5と、中継機能6であり、ルート探索機能5は、無線信号の送受信によって最終あて先である親機端末への通信ルートを探索する機能であり、後述するように自発的に通信ルートを探索し、また、他端末の通信を監視する。
The terminal used in this system (common to the parent device terminal and the child device terminal) has a monitoring function 2, a communication function 3, and a failure notification function 4, as shown in FIG.
The monitoring function 2 is a failure detection function for detecting a street light failure, the communication function 3 is a route search function 5 and a relay function 6, and the route search function 5 is a final destination by transmitting and receiving radio signals. This is a function for searching for a communication route to the base terminal, and as described later, searches for a communication route spontaneously and monitors communication of other terminals.
中継機能6は、自端末に蓄積されたルーティング情報に基づいて決定された近隣子機端末に対し、親機端末Pへ通信データの送信の中継を依頼する機能である。故障通知機能は、監視機能2によって検知された故障情報を通信機能3に伝え、さらに通信機能3から無線送信する機能である。 The relay function 6 is a function for requesting the base station terminal P to relay the transmission of communication data to the neighboring handset terminal determined based on the routing information stored in the own terminal. The failure notification function is a function of transmitting failure information detected by the monitoring function 2 to the communication function 3 and further wirelessly transmitting from the communication function 3.
送信データの制御情報としての通信ヘッダには、中継先ID、中継元ID、ホップカウンタ、発信日時、発信先ID、発信元ID、親機端末と自機端末との間のホップ数などが含まれている。 The communication header as transmission data control information includes a relay destination ID, a relay source ID, a hop counter, a transmission date and time, a transmission destination ID, a transmission source ID, the number of hops between the parent terminal and the own terminal. It is.
街路灯故障監視システムは、複数の子機端末と親機端末間の通信ルートを確定するためのルート探索機能5と、通信データを確定された通信ルートを通じて故障情報を通報する故障通知機能4とを実行することによって実現される。以下順を追って各機能の内容を説明する。 The street light failure monitoring system includes a route search function 5 for determining a communication route between a plurality of child device terminals and the parent device terminal, a failure notification function 4 for reporting failure information through a communication route for which communication data is determined, It is realized by executing. The contents of each function will be described below in order.
(1)ルート探索機能
ルート探索機能は、「自発的ルート探索機能」と、「他端末通信の監視機能」とによって前述の近隣端末確定処理と中継伝送確認処理を実行する機能である。「自発的ルート探索機能」は、自端末にルーティング情報がないときに自発的に近隣端末に情報を要求し、応答があった近隣端末の情報を自端末のルーティング情報に追加し、ルーティング情報があるときには親機端末の応答を近隣の端末に要求し、その応答を待っていずれも親機端末への通信ルートを確定する機能であり、「他端末通信の監視機能」は、他の端末間の通信を監視(傍受)することで他端末のルーティング情報を判断し、自端末のルーティング情報を更新し、蓄積し続ける機能である。
(1) Route Search Function The route search function is a function that executes the above-described neighboring terminal determination process and relay transmission confirmation process by the “spontaneous route search function” and the “monitoring function of other terminal communication”. “Spontaneous route search function” voluntarily requests information from neighboring terminals when there is no routing information in its own terminal, adds information on neighboring terminals that responded to its own routing information, It is a function that requests a response from the master terminal to a neighboring terminal, waits for the response, and determines the communication route to the master terminal. This is a function that determines the routing information of other terminals by monitoring (intercepting) the communication, updates the routing information of the own terminal, and continues to accumulate it.
(1−1)自発的ルート探索機能
図5において、説明を簡単にするため、複数の子機端末C1〜C3と親機端末Pとの配置について、子機端末C3からC2−C1を経由して親機端末Pに至る通信ルートを確定する要領を子機端末C3での処理を中心に説明する。図5には子機端末C4を図示しているが、当初子機端末C4は設置されていないものとする。子機端末C1〜C3が配置された初期の状態では、親機端末Pを含めていずれの子機端末C1〜C3も親機端末Pに接続するためのルーティング情報は一切保有していない(空の状態である)。図6に子機端末の自発的ルート探索のフローを示す。
(1-1) Spontaneous route search function In FIG. 5, for simplification of description, the arrangement of a plurality of child device terminals C1 to C3 and the parent device terminal P is passed from the child device terminal C3 via C2-C1. The procedure for determining the communication route to the base terminal P will be described with a focus on the processing at the handset terminal C3. FIG. 5 illustrates the slave terminal C4, but it is assumed that the slave terminal C4 is not initially installed. In an initial state in which the slave terminals C1 to C3 are arranged, no routing information for connecting any of the slave terminals C1 to C3 including the master terminal P to the master terminal P (empty) State). FIG. 6 shows a flow of a spontaneous route search of the handset terminal.
図6において、子機端末C3は、まず、自端末内のルーティング情報の有無をチェックする(ステップS1)。ルーティング情報がないときには、通信相手を指定せずに近隣に対し、呼びかけとして一定強度の送信信号を発し、近隣の端末に対して応答を要求する(ステップS2)。他の子機端末C2,C1においても同様に、そのルート探索機能を用いて最小のホップ数で親端末Pに至るルーティング情報を探索している。子機端末C3の呼びかけに対し、近隣の端末から応答(ステップS3)があったときには、子機端末C3には、近隣のルーティング情報が追加される(ステップS4)。 In FIG. 6, the slave terminal C3 first checks the presence / absence of routing information in its own terminal (step S1). When there is no routing information, a transmission signal of a certain strength is issued as a call to the neighbor without designating a communication partner, and a response is requested to the neighboring terminal (step S2). Similarly, the other handset terminals C2 and C1 use the route search function to search for routing information reaching the parent terminal P with the minimum number of hops. When there is a response (step S3) from a neighboring terminal to the call from the child device terminal C3, neighboring routing information is added to the child device terminal C3 (step S4).
図5の例では、子機端末C3の呼びかけに対し、近隣の子機端末C2から応答があった場合を示している。もし、子機端末C2が、子機端末C1を中継して親機端末Pにいたるルーティング情報を保有していたときには、親端末Pにいたる通信ルートが確定できるか、どうかか判断され(ステップS5)、確定できると判断されたときには、子機端末C2が保有するルーティング情報が子機端末C3に追加され、子機端末C3から、C2,C1を経て親機端末Pにいたる通信ルートが確定される。 The example of FIG. 5 shows a case where there is a response from a nearby child device terminal C2 in response to a call from the child device terminal C3. If handset terminal C2 retains routing information that relays handset terminal C1 to base terminal P, it is determined whether or not the communication route to base terminal P can be determined (step S5). When it is determined that it can be determined, the routing information held by the slave terminal C2 is added to the slave terminal C3, and the communication route from the slave terminal C3 to the master terminal P via C2 and C1 is confirmed. The
一方、ステップS1において、子機端末C3がルーティング情報を保有していたときには、近隣端末に対して親機端末Pの応答を依頼する(ステップS6)。図5の例では、子機端末C2は、子機端末C1を中継して親機端末Pにつながっているので、親機端末Pの応答(ステップS7)は、子機端末C1,C2を経由して子機端末C3に伝えられ、子機端末C3−C2−C1−親機端末Pの通信ルートが確定される(ステップS5)。もし、ステップS7において、親機端末Pからの応答がないとき、又はステップS3において、近隣端末から応答(ステップS4)がなかったときには、一定時間待機した後、ステップS5に戻って親端末Pにいたる通信ルートが確定できるか、どうかか判断され、親端末Pにいたる通信ルートが確定できなかったときにはステップS1へもどり、新たなルーティング情報の探索が開始される。 On the other hand, when the handset terminal C3 has routing information in step S1, a response from the base terminal P is requested to the neighboring terminal (step S6). In the example of FIG. 5, since the child device terminal C2 relays the child device terminal C1 and is connected to the parent device terminal P, the response (step S7) of the parent device terminal P passes through the child device terminals C1 and C2. Then, the information is transmitted to the child device terminal C3, and the communication route of the child device terminals C3-C2-C1-master device terminal P is determined (step S5). If there is no response from the parent terminal P in step S7, or if there is no response from the neighboring terminal (step S4) in step S3, after waiting for a predetermined time, the process returns to step S5 and returns to the parent terminal P. It is determined whether or not the communication route to be reached can be determined. If the communication route to the parent terminal P cannot be determined, the process returns to step S1 and a search for new routing information is started.
図7に親機端末Pの自発的ルート探索のフローを示す。親機端末Pが行う自発的ルート探索は、子機端末の自発的ルート探索とほぼ同じであるため、対応するステップは、図6と同じステップとして説明するが、親機端末と、子機端末とは当然、ルーティング情報の求め方が違っている。すなわち、子機端末は、自分の端末から親機端末Pまでの通信ルートを探索したが、親機端末Pは、親機端末Pから全子機端末へのルーティング情報を求めることになる。 FIG. 7 shows a flow of the spontaneous route search of the parent terminal P. Since the spontaneous route search performed by the parent device terminal P is almost the same as the spontaneous route search of the child device terminal, the corresponding steps will be described as the same steps as in FIG. 6, but the parent device terminal and the child device terminal will be described. Naturally, the method for obtaining routing information is different. That is, the child device terminal searches for a communication route from its own terminal to the parent device terminal P, but the parent device terminal P obtains routing information from the parent device terminal P to all the child device terminals.
したがって、ステップS5では、親機端末Pから全子機端末へのルートが確定されているかどうかが判断され、また、ステップS6では、親機端末Pの近隣の子機端末に応答が依頼される。図5の例では、親機端末Pは、近隣の子機端末(C1)に応答を依頼し、子機端末からの応答を受けて(ステップS7)、全子機端末への通信ルートが確定される。 Therefore, in step S5, it is determined whether or not the route from the parent device terminal P to all the child device terminals has been determined. In step S6, a response is requested to a child device terminal adjacent to the parent device terminal P. . In the example of FIG. 5, base unit terminal P requests a response from a nearby handset terminal (C1), receives a response from the handset terminal (step S7), and establishes a communication route to all handset terminals. Is done.
もし、近隣に子機端末がないときには、別の近隣の子機端末に応答を依頼してルーティング情報を収集する。図5の例で親機端末Pの近隣に子機端末C4が新たに追加されていて、親機端末Pと子機端末C4との通信が可能であれば、子機端末C4を中継して親機端末Pから子機端末C3に通じる新たなルーティング情報が自端末に追加される。 If there is no slave terminal in the neighborhood, a response is requested to another neighbor slave terminal to collect routing information. In the example of FIG. 5, if a child device terminal C4 is newly added near the parent device terminal P and communication between the parent device terminal P and the child device terminal C4 is possible, the child device terminal C4 is relayed. New routing information from the master terminal P to the slave terminal C3 is added to the own terminal.
しかも、子機端末C3から子機端末C4を中継して親機端末Pに至る通信ルートのホップ数は、「2」であり、子機端末C3−C2−C1を経由して親機端末Pに至るホップ数「3」より小さいため、子機端末C3から子機端末C4を中継して親機端末Pに至る通信ルートが確定される。 In addition, the number of hops of the communication route from the child device terminal C3 to the parent device terminal P through the child device terminal C4 is “2”, and the parent device terminal P passes through the child device terminals C3-C2-C1. Therefore, the communication route from the child device terminal C3 to the child device terminal C4 to the parent device terminal P is determined.
親機端末Pから子機端末C3へ、あるいは逆に子機端末C3から親機端末Pに通じる通信ルートが2ルート以上確保されていることが重要である。第1候補の通信ルートが遮断されているときに、第2、第3の通信ルートを通じて目的の端末と通信できる。通信ルートを確定する時の最大の条件は親機端末と子機端末間のホップ数が最小となる通信ルートを優先させることである。 It is important that two or more communication routes from the parent device terminal P to the child device terminal C3 or conversely from the child device terminal C3 to the parent device terminal P are secured. When the communication route of the first candidate is blocked, it is possible to communicate with the target terminal through the second and third communication routes. The maximum condition for determining the communication route is to give priority to the communication route that minimizes the number of hops between the parent terminal and the child terminal.
(1−2)他端末通信の監視機能
図8に他端末通信の監視のフローを示す。図8のフローを説明する前に、他端末通信の監視処理のフローを理解するうえに必要な事項を簡単に説明する。図8にいう「発信元」とは、通信データ(この場合には街路灯の故障情報のデータ)をはじめに発信した端末(子機端末)、「発信先」とは、データを伝えるべき最終のあて先端末(親機端末)を意味する。
(1-2) Other Terminal Communication Monitoring Function FIG. 8 shows a monitoring flow of other terminal communication. Before describing the flow of FIG. 8, items necessary for understanding the flow of monitoring processing of other terminal communication will be briefly described. The “source” in FIG. 8 refers to the terminal (slave terminal) that first transmitted the communication data (in this case, street lamp failure information data), and the “destination” refers to the final data to be transmitted. It means a destination terminal (master terminal).
また、「中継元」は発信元の通知データの(最初の)中継端末を意味し、「中継先」は、最終端末(親機端末P)にデータを渡すための次の(直前の)中継端末を意味する。図5の例で、子機端末C3を発信元とすると、子機端末C2が「中継元」、子機端末C1が「中継先」、親機端末Pが「発信先」となる。 Also, “relay source” means the (first) relay terminal of the notification data of the transmission source, and “relay destination” is the next (previous) relay for passing data to the final terminal (master terminal P). Means a terminal. In the example of FIG. 5, when the slave terminal C3 is a sender, the slave terminal C2 is a “relay source”, the slave terminal C1 is a “relay destination”, and the master terminal P is a “send destination”.
この結果、発信元端末が通信データを発信先端末(親機端末P)に送信するときには、発信元端末は、通信データに「発信元端末」「発信先端末」「中継先」「中継元」を通信ヘッダー情報として添付して中継してもらう子機端末に送信する。「発信元」から発信するときには、「中継元」と、「発信元」とは一致しているが、順次端末に中継されて中継が複数回繰り返されると、その都度「中継先」「中継元」は更新される。 As a result, when the transmission source terminal transmits communication data to the transmission destination terminal (master terminal P), the transmission source terminal adds “transmission source terminal”, “transmission destination terminal”, “relay destination”, and “relay source” to the communication data. Is attached as communication header information and transmitted to the slave terminal to be relayed. When calling from "source", "relay source" and "source" match, but when relaying to the terminal and repeating the relay multiple times, "relay destination" and "relay source" each time "Is updated.
最後に、「発信元」のひとつ手前の中継端末から「発信先」に送信されるときには、「中継先」と、「発信先」とが一致することになる。図5の例で言えば、子機端末C3が親機端末Pに通信をするために、子機端末C2,C1を中継するとき、子機端末C3が子機端末C2に中継依頼するためのヘッダー情報は、「C3」「P」「C2」「C3」となる。 Finally, when the relay terminal immediately before the “source” is transmitted to the “destination”, the “relay destination” and the “destination” match. In the example of FIG. 5, when the slave terminal C3 relays the slave terminals C2 and C1 in order to communicate with the master terminal P, the slave terminal C3 makes a relay request to the slave terminal C2. The header information is “C3”, “P”, “C2”, and “C3”.
次に、子機端末C2が子機端末C3から中継依頼を受け、次の中継先である子機端末C1に中継依頼するときのヘッダー情報は、「C3」「P」「C1」「C2」となる。さらに、子機端末C1が子機端末C2から中継依頼を受け、最終送信先である親機端末Pに通信データを送信するときのヘッダー情報は、「C3」「P」「P」「C1」となる。 Next, the header information when the slave terminal C2 receives a relay request from the slave terminal C3 and makes a relay request to the slave terminal C1 which is the next relay destination is “C3” “P” “C1” “C2”. It becomes. Further, the header information when the slave terminal C1 receives the relay request from the slave terminal C2 and transmits the communication data to the master terminal P which is the final transmission destination is “C3” “P” “P” “C1”. It becomes.
他端末通信の監視処理は、端末の起動から開始し(ステップS11)、他端末の通信を傍受してその通信データの受信を待つ(ステップS12)。傍受した通信信号の強度から発信元が近隣かどうかを判断し(ステップS13)。近隣であると判断されるときには、さらに中継先又は最終送信先が近隣かどうかを判断し(ステップS14)、中継先又は最終送信先が近隣であるときには、自端末への中継を依頼するかどうかを判断し(ステップS15)、自端末への中継を依頼すると判断したときには、自端末が有するルーティング情報の中から、最適な通信ルートを選定し、自端末の中継機能を働かせ(ステップS16)通信データを送信し、通信データの受信待ち状態に戻る(ステップS17)。 The monitoring process of other terminal communication starts from the activation of the terminal (step S11), intercepts the communication of the other terminal and waits for reception of the communication data (step S12). It is determined from the strength of the intercepted communication signal whether the caller is a neighbor (step S13). When it is determined that it is in the vicinity, it is further determined whether or not the relay destination or the final transmission destination is a neighbor (step S14). When the relay destination or the final transmission destination is in the vicinity, whether or not to request relay to its own terminal (Step S15), and when it is determined that the relay to the own terminal is requested, an optimum communication route is selected from the routing information of the own terminal and the relay function of the own terminal is activated (Step S16). The data is transmitted, and the communication data reception waiting state is returned (step S17).
一方、ステップS13で発信元端末が近隣ではないと判断されたときには、発信元端末から中継先までのホップ数を自端末に蓄積されたルーティング情報と比較してホップ数はいずれが小さいかを判断し(ステップS18)、発信元端末から中継先までのホップ数が大きいと判断されたときには、ステップS14に進み、逆に発信元端末から中継先までのホップ数が小さいと判定されたときには、自端末が受信した近隣の発信元の通信データを取り込み、発信元端末への中継先に受信したデータの中継元端末を設定し、通信先を発信元端末に切り替えてルーティング情報を更新し(ステップS19)、更新されたルーティング情報のもとでステップS14を判断する。 On the other hand, when it is determined in step S13 that the source terminal is not a neighbor, the number of hops from the source terminal to the relay destination is compared with the routing information stored in the own terminal to determine which is the smaller number of hops. If it is determined that the number of hops from the source terminal to the relay destination is large (YES in step S18), the process proceeds to step S14. If the number of hops from the source terminal to the relay destination is determined to be small, The communication data of the neighboring transmission source received by the terminal is fetched, the relay source terminal of the received data is set as the relay destination to the transmission source terminal, the communication destination is switched to the transmission source terminal, and the routing information is updated (step S19). Step S14 is determined based on the updated routing information.
なお、ステップS14において、中継先又は最終送信先が近隣でないと判断されたときには、中継先から中継元までのホップ数を自端末に蓄積されたルーティング情報と比較してホップ数の大小を判定し、ホップ数が小さいと判定されたときには、中継先端末への中継先に、受信したデータの中継元の端末を設定し、中継先端末へのルーティング情報を更新(ステップS21)した後ステップS15の判断を行い、自端末への中継を依頼しないときには、そのまま通信データの受信待ち状態に戻る(ステップS17)。 In step S14, when it is determined that the relay destination or the final transmission destination is not a neighborhood, the number of hops from the relay destination to the relay source is compared with the routing information stored in the own terminal to determine the number of hops. When it is determined that the number of hops is small, the relay source terminal of the received data is set as the relay destination to the relay destination terminal, and the routing information to the relay destination terminal is updated (step S21), and then in step S15 When the determination is made and the relay to the own terminal is not requested, the process returns to the communication data reception waiting state as it is (step S17).
(1−3)中継機能
中継機能は、端末が有する通信ルート探索機能によって自端末に蓄積されたルーティング情報の中から、最適な通信ルート(ホップ数が最も少ない通信ルート)を選定して通信データを送信する機能である。図9において、子機端末は、自端末に、「発信先」(親機端末P)へのルーティング情報があるかどうかを判断し(ステップS31)、その情報があれば、そのルーティング情報に基づき、中継先(発信先)への送信を依頼(ステップ32)して中継機能を終了する。また、ステップS31において、「発信先」(親機端末P)へのルーティング情報がなければ中継元に対して中継不可を通知して(ステップS33)中継機能を終了する。特定の子機端末から発信された伝送情報の通信データは、それぞれの子機端末が保有するルーティング情報に基づき、確定された通信ルートを通して親機端末に送信される。
(1-3) Relay Function The relay function selects communication data by selecting an optimum communication route (communication route with the smallest number of hops) from the routing information accumulated in the terminal by the communication route search function of the terminal. It is a function to transmit. In FIG. 9, the slave terminal determines whether or not there is routing information to the “destination” (master terminal P) in its own terminal (step S 31). If there is such information, the slave terminal is based on the routing information. Then, transmission to the relay destination (transmission destination) is requested (step 32), and the relay function is terminated. In step S31, if there is no routing information to the “destination” (master terminal P), the relay source is notified that relaying is not possible (step S33), and the relay function is terminated. Communication data of transmission information transmitted from a specific slave terminal is transmitted to the master terminal through a determined communication route based on routing information held by each slave terminal.
(2)伝送情報の通信データの発生並びに送信
街路灯故障監視システムにおいて、伝送情報の通信データは、街路灯の故障検知信号である。通信データの発生並びに送信は、端末の故障通知機能に基づき、故障検知処理と、故障情報通知処理とによって実現される。故障検知処理は、街路灯の電球切れを検知する処理であり、故障通知処理は、電球切れが発生した街路灯と特定してこれを親機端末に通知する処理である。
(2) Generation and transmission of communication data of transmission information In the street light failure monitoring system, the communication data of transmission information is a street light failure detection signal. Generation and transmission of communication data are realized by failure detection processing and failure information notification processing based on the failure notification function of the terminal. The failure detection process is a process for detecting when the street lamp is out of light bulbs, and the failure notification process is a process for identifying the street light where the light bulb has run out and notifying the parent terminal of this.
(2−1)故障検知処理
故障検知処理は、子機端末が有する故障検出機能に基づいてそれぞれの端末が個別に実行する処理である。図10において、まず検出処理ループを開始する(ステップS41)。次に、街路灯に給電される商用電源が正常であるか、どうかをチェックする(ステップS42)。正常であれば、電源から街路灯への通電中か、どうかをチェックする(ステップS43)。通電中であれば、点灯の明るさが不安定であるか、どうかをチェックする(ステップS44)。不安定であれば親機端末Pに対し、街路灯の故障を通知(ステップS45)して検出処理ループの開始に戻る(ステップS46)。
(2-1) Failure detection process The failure detection process is a process that each terminal individually executes based on a failure detection function of the slave terminal. In FIG. 10, first, a detection processing loop is started (step S41). Next, it is checked whether or not the commercial power supplied to the street lamp is normal (step S42). If it is normal, it is checked whether the street light is being energized from the power source (step S43). If it is energized, it is checked whether the lighting brightness is unstable (step S44). If it is unstable, the base station terminal P is notified of the failure of the street lamp (step S45) and returns to the start of the detection processing loop (step S46).
なお、ステップS42において、商用電源が異常であれば、親機端末Pに対し、停電を通知する(ステップS47)。また、ステップS43において、街路灯に通電されていないとき、およびステップS44において、街路灯の明るさが安定しているときにはいずれもそのまま検出処理ループの開始に戻る(ステップS46)。 If the commercial power supply is abnormal in step S42, a power failure is notified to base unit terminal P (step S47). In step S43, both when the street light is not energized and when the brightness of the street light is stable in step S44, the process directly returns to the start of the detection processing loop (step S46).
(2−2)故障通知処理
故障通知処理は、故障検知処理によって検知された故障情報を通信機能を用いて外部に送信する処理である。図11において、故障通知処理ループを開始し(ステップS51)、各端末は、故障検知処理によって街路灯の故障の有無を検知し(ステップS52)、故障が発見されたときには、近隣に親機端末Pが存在するか、どうかをチェックし(ステップS53)、近隣に親機端末が存在するときにはその親機端末Pに対して自端末が検知した街路灯の故障を直接親機端末に通知し(ステップS54)、故障通知処理ループの開始に戻る(ステップS56)。
(2-2) Failure Notification Processing The failure notification processing is processing for transmitting failure information detected by the failure detection processing to the outside using a communication function. In FIG. 11, a failure notification processing loop is started (step S51), and each terminal detects the presence or absence of a street light failure through the failure detection processing (step S52). It is checked whether or not P exists (step S53), and when there is a parent terminal in the vicinity, the parent terminal is directly notified of the failure of the street light detected by the terminal to the parent terminal P ( Step S54) and return to the start of the failure notification processing loop (step S56).
また、ステップS53で、近隣に親機端末Pが存在しないときには、自端末の有するルーティング情報に基づき、近隣端末へ故障通知の中継を依頼する(ステップ55)。一方、ステップS52で故障が発見されないときにはそのままループを終了する(ステップS56)。図3において、子機端末Cm、Cn、Clと、親機端末P間は、通信ルート探索処理によって予め通信ルートが確定されており、子機端末Cm、Cn、Clがそれぞれ街路灯の故障を検知したときに、その検知情報は子機端末Cmから近隣の子機端末Cm−1へさらに確定された通信ルートに従い、順次子機端末を中継して親機端末Pに通報される。 In step S53, when the parent terminal P does not exist in the vicinity, the neighboring terminal is requested to relay a failure notification based on the routing information of the own terminal (step 55). On the other hand, when no failure is found in step S52, the loop is terminated as it is (step S56). In FIG. 3, the communication route between the child device terminals Cm, Cn, Cl and the parent device terminal P is determined in advance by the communication route search process, and each of the child device terminals Cm, Cn, Cl has a street light failure. When detected, the detected information is relayed to the parent device terminal P sequentially through the child device terminals in accordance with a further established communication route from the child device terminal Cm to the neighboring child device terminal Cm-1.
子機端末Cn、Clについても全く同じである。なお、子機端末Clと親機端末Pとをつなぐ通信ルートには、子機端末Cl−1から子機端末Cl−4まで至るには子機端末Cl−2、Cl−3を経由する通信ルートと、Cl’−2、Cl’−3、Cl’−4を経由する通信ルートと2通りのルートがあるが、通信ルートの確定に際しては、親機端末Pまでのホップ数の少ないルートが選定されるのはすでに説明したとおりである。 The same applies to the slave terminals Cn and Cl. The communication route connecting the child device terminal Cl and the parent device terminal P includes communication via the child device terminals Cl-2 and Cl-3 from the child device terminal Cl-1 to the child device terminal Cl-4. There are two routes: a route, a communication route via Cl′-2, Cl′-3, and Cl′-4. When determining the communication route, a route with a small number of hops to the parent terminal P is used. The selection is as described above.
街路灯故障監視システムは、図12のように1台の監視サーバー8と、1又は2以上の故障検出端末の組S1、S2とから構成されており、親機端末Pに通報された各組S1、S2の街路灯の故障情報は、モデム7より監視サーバ設置エリア内の管理サーバー8に通知され、サーバー8において、検知情報はプリントアウトその他の方法によって取り出され、その情報を保守要員に連絡して、故障した街路灯の修理に向かわせる。もっとも、監視サーバー8に入力された情報をさらに上位のサーバーやメールサーバーに接続することによって、故障情報や修理指令を保守要員が保持する携帯電話端末9に通知することもできる。本発明による無線ルーティングシステムを街路灯故障監視システムに適用することによって、人手による監視、通報によらず街路灯の故障監視の自動化の実現が可能となり、故障した街路灯の迅速な復旧を図り、消灯したままの暗がりでの事故や犯罪の発生を防止でき、さらに街路灯維持管理の業務及び経費を削減できるなど、安全、安心な街づくりの市政に大きく貢献できる。 As shown in FIG. 12, the street light failure monitoring system is composed of one monitoring server 8 and one or more sets of failure detection terminals S1 and S2, and each set notified to the parent terminal P The failure information of the street lights S1 and S2 is notified from the modem 7 to the management server 8 in the monitoring server installation area, and the detected information is taken out by the printout or other methods in the server 8, and the information is notified to the maintenance staff. Then go to repair the broken street light. Of course, by connecting the information input to the monitoring server 8 to a higher-level server or mail server, the mobile phone terminal 9 held by maintenance personnel can be notified of failure information and repair instructions. By applying the wireless routing system according to the present invention to a streetlight failure monitoring system, it becomes possible to realize the automation of streetlight failure monitoring regardless of manual monitoring and notification, and to promptly recover a failed streetlight, It can greatly contribute to the city administration of safe and secure city planning by preventing accidents and crimes in the dark when the lights are off, and by reducing the work and expenses for street light maintenance and management.
従来のメッシュ・ネットワークシステムでは、トラフィック中継するノード間でセキュリティが問題とされていたのに対し、本発明による無線通報システムでは、近隣のノードの通信内容を傍受して特定の端末までの中継端末を確保してゆく点に特徴があり、したがって街路灯故障監視による街路灯の故障検知情報の通報に限らず、ノード間でセキュリティが問題にならない各種情報の伝送に広く活用することができる。 In the conventional mesh network system, security is considered to be a problem between nodes that relay traffic, whereas in the wireless notification system according to the present invention, the communication contents of neighboring nodes are intercepted and relayed to a specific terminal. Therefore, the present invention is not limited to the notification of street light failure detection information by street light failure monitoring, and can be widely used for transmission of various information where security does not become a problem between nodes.
1 道路
2 監視機能
3 通信機能
4 故障通知機能
5 ルート探索機能
6 中継機能
7 モデム
8 監視サーバ
9 携帯電話
N1〜N5 端末
P 親機端末
C1〜C5 子機端末
Cn、Cm、Cl 子機端末
S1、S2 故障検出端末の組
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Road 2 Monitoring function 3 Communication function 4 Failure notification function 5 Route search function 6 Relay function 7 Modem 8 Monitoring server 9 Cellular phone N1-N5 Terminal P Master terminal C1-C5 Slave terminal Cn, Cm, Cl Slave terminal S1 , S2 Failure detection terminal set
Claims (10)
近隣端末確定処理は、初期状態でルーティング情報を全く持たないそれぞれの端末が互いに無線通信して近隣の端末に呼びかけ、呼びかけに応答を返した端末を確定し、応答した端末の有する情報を自端末のルーティング情報に取り込む処理及び他端末間の無線通信情報を傍受し、その情報を自端末のルーティング情報に取り込む処理であり、
ルーティング情報は、直接又は中継点を経由して各端末から最終送信先であるあて先端末に至るまでの通信ルートの情報であり、
中継伝送確認処理は、近隣端末確定処理によって確定された近隣の端末に対し、さらにあて先を指定して別の端末に対する中継の呼びかけを依頼し、その呼びかけに応答した中継端末を特定してあて先端末への通信ルートを確定する処理であり、確定された通信ルートを経由してある端末からあて先端末に情報を伝送することを特徴とする無線ルーティングシステム。 A wireless routing system that determines a communication route between a plurality of terminals and a destination terminal by neighboring terminal determination processing and relay transmission confirmation processing,
In the neighboring terminal determination process, each terminal that does not have routing information in the initial state wirelessly communicates with each other, calls a neighboring terminal, determines a terminal that has returned a response to the call, and determines the information of the terminal that has responded Processing to capture in the routing information and intercept the wireless communication information between other terminals, and to capture the information into the routing information of its own terminal,
Routing information is information on a communication route from each terminal to a destination terminal that is a final transmission destination directly or via a relay point,
The relay transmission confirmation process specifies a destination for a neighboring terminal determined by the neighboring terminal confirmation process, requests a relay call to another terminal, specifies the relay terminal that responds to the call, and specifies the destination terminal. A wireless routing system for determining a communication route to a terminal and transmitting information from a terminal to a destination terminal via the determined communication route.
各端末は、近隣端末確定処理と中継伝送確認処理を実行するルート探索機能を有し、
ルート探索機能は、自発的ルート探索機能と、他端末通信の監視機能であり、
自発的ルート探索機能は、自端末にルーティング情報がないときに自発的に近隣端末に情報を要求し、応答があった近隣端末の情報を自端末のルーティング情報に追加し、ルーティング情報があるときには親機端末の応答を近隣の端末に要求し、その応答を待っていずれも親機端末への通信ルートを確定する機能であり、他端末通信の監視機能は、他の端末間の通信を監視(傍受)することで他端末のルーティング情報を判断し、自端末のルーティング情報を更新し、蓄積し続ける機能であることを特徴とする請求項1又は2に記載の無線ルーティングシステム。 A wireless routing system that transmits information to a parent device terminal directly from a child device terminal or relays another child device terminal or transmits information to all child device terminals from the parent device terminal,
Each terminal has a route search function for executing neighboring terminal determination processing and relay transmission confirmation processing,
The route search function is a spontaneous route search function and other terminal communication monitoring function,
The spontaneous route search function voluntarily requests information from neighboring terminals when there is no routing information in the own terminal, adds information on neighboring terminals that have responded to the routing information of the own terminal, and when there is routing information. This is a function that requests a response from the parent device to a nearby terminal, waits for the response, and determines the communication route to the parent device, and the other terminal communication monitoring function monitors communication between other terminals. The wireless routing system according to claim 1, wherein the wireless routing system is a function of determining routing information of another terminal by (intercepting), updating the routing information of the own terminal, and continuing to accumulate.
親機端末の自発的ルート探索機能は、子機端末における親機端末から全子機端末へのルーティング情報を求める機能であり、近隣のルーティング情報を追加して親機端末に至る通信ルートを確定するステップ及び近隣端末に対して親機端末からの応答を依頼するステップに代えて親機端末から全子機端末へのルートが確定されているかどうかが判断するステップと、親機端末の近隣の子機端末に応答を依頼するステップと、子機端末からの応答を受けて全子機端末への通信ルートを確定するステップを有するものであることを特徴とする請求項5に記載の無線ルーティングシステム。 The spontaneous route search function of the slave terminal is a function to search for a communication route from the self terminal to the master terminal. When there is no routing information in the self terminal, The step of issuing a transmission signal of a certain strength as a call to the neighbor without specifying the request and requesting a response to the neighboring terminal, and when there is a response from the neighboring terminal to the call, the neighboring routing information To determine the communication route leading to the parent terminal, and when the own terminal has routing information, request a response from the parent terminal to the neighboring terminal, and A step of waiting for a response and determining a communication route to the parent terminal,
The autonomous route search function of the parent device terminal is a function that obtains routing information from the parent device terminal to all the child device terminals in the child device terminal, and determines the communication route to the parent device terminal by adding neighboring routing information And determining whether the route from the parent device terminal to all the child device terminals has been confirmed instead of the step of requesting a response from the parent device terminal to the neighboring terminal, and 6. The wireless routing according to claim 5, further comprising a step of requesting a response from the slave unit terminal and a step of determining a communication route to all the slave unit terminals upon receiving a response from the slave unit terminal. system.
監視サーバーに接続された特定の街路灯にあて先の固定局として親機端末を装備し、残りのすべての街路灯には、それぞれ子機端末を装備し、街路灯の故障を子機端末にて検知し、その故障情報を確定された通信ルートを経由して故障を検知した端末からあて先端末に伝送することを特徴とする街路灯故障検知システム。 The information is transmitted to the master terminal directly from the slave terminal or via another slave terminal, and installed in the city using the wireless routing system according to claim 1, 2, 3, 4, 5, 6 or 7. A street light failure detection system that detects failures including a street light bulb, a fluorescent light extinction, a broken wire, and reports the information to a monitoring server,
Equipped with a base station as a fixed station for a specific street light connected to the monitoring server, and all the remaining street lights are equipped with a handset terminal. A street light failure detection system that detects and transmits failure information from a terminal that has detected a failure to a destination terminal via a determined communication route.
故障検知処理は、街路灯の電球切れを検知する処理であり、
故障通知処理は、電球切れが発生した街路灯を特定してこれを親機端末に通知する処理であることを特徴とする請求項8に記載の街路灯故障検知システム。 The handset terminal has a failure detection process and a failure information notification process,
The failure detection process is a process that detects when the street light is out of light.
9. The street light failure detection system according to claim 8, wherein the failure notification processing is processing for identifying a street light in which a light bulb has run out and notifying the parent device terminal of this.
監視機能は、街路灯の故障を検知する故障検出機能であり、
通信機能は、ルート探索機能と、中継機能であり、
ルート探索機能は、無線信号の送受信によって最終あて先である親機端末への通信ルートを探索する機能であり、
中継機能は、自端末に蓄積されたルーティング情報に基づいて決定された近隣子機端末に対し、親機端末へ通信データの送信の中継を依頼する機能であり、
故障通知機能は、監視機能によって検知された故障情報を通信機能に伝え、さらに通信機能から無線送信する機能であることを特徴とする請求項8に記載の街路灯故障検知システム。 The master terminal and the slave terminal have a monitoring function, a communication function, and a failure notification function.
The monitoring function is a failure detection function that detects a street light failure,
The communication function is a route search function and a relay function,
The route search function is a function that searches for a communication route to the parent terminal that is the final destination by transmitting and receiving radio signals.
The relay function is a function for requesting the relay of transmission of communication data to the parent device terminal to the neighboring child device terminal determined based on the routing information accumulated in the own terminal,
9. The street light failure detection system according to claim 8, wherein the failure notification function is a function of transmitting failure information detected by the monitoring function to the communication function and further wirelessly transmitting from the communication function.
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JP2012004062A (en) * | 2010-06-21 | 2012-01-05 | Japan Outdoor Lighting Mfg Co Ltd | Street light group system |
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2004
- 2004-06-30 JP JP2004192756A patent/JP2006019796A/en active Pending
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