JP4802973B2 - Automatic meter reading wireless device, automatic meter reading wireless system and program thereof - Google Patents
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Description
本発明はガス、水道、電気等の使用量の検針を行う際の1:N型自動検針無線システムにおいて無線子機が小規模グループを形成し、上りと下りの通信手段を変更する自動検針無線システムに関するものである。 The present invention is an automatic meter-reading radio in which a wireless slave unit forms a small-scale group in a 1: N type automatic meter-reading wireless system when metering the usage amount of gas, water, electricity, etc., and changes the upstream and downstream communication means. It is about the system.
近年、インターネットの普及とともに家庭やオフィス、工場に至るまでブロードバンド環境が構築されており、通信インフラが大きく変化している。様々な機器がIP化されており、アナログ回線を使用した電話もIP電話へと変化しており、従来の電話回線を使用せずに利用されている。 In recent years, with the spread of the Internet, broadband environments have been built up to homes, offices, and factories, and the communication infrastructure has changed greatly. Various devices have been converted to IP, and telephones using analog lines have been changed to IP telephones, which are used without using conventional telephone lines.
従来、家庭やオフィスあるいは工場などに設置されているメータには、ガス、水道、電気等の使用量を測定する機能を有しており、メータに記録されたデータを電話等の通信回線を介して自動検針センターに回収する自動検針システムが普及している。この自動検針システムは、電話等の通信回線を必要とすることから、回線契約料や回線使用料などを含めてコストが大きくなる。この課題の解決策として、無線を使用するものがある(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, meters installed in homes, offices, factories, etc. have a function to measure the usage of gas, water, electricity, etc., and the data recorded in the meter is transmitted via a communication line such as a telephone. Automatic meter reading systems that collect at automatic meter reading centers have become widespread. Since this automatic meter reading system requires a communication line such as a telephone, the cost including the line contract fee and the line usage fee increases. As a solution to this problem, there is one that uses radio (for example, see Patent Document 1).
図12は上記従来例を示す構成図を示しており、1は自動検針センターからの命令を受けてデータの送受信を行う無線親機、2は無線親機からの無線親機へデータを伝達するための無線子機、3はガスなどの計測を行うためのメータ、4はデータの流れである。
FIG. 12 is a block diagram showing the above-described conventional example, wherein 1 is a wireless master device that receives and sends data in response to an instruction from an automatic meter reading center, and 2 transmits data from the wireless master device to the wireless master device. The
以上のように構成された通信機器についてその動作を説明する。子機zはメータから得られたデータを自動検針センターへ通知するために、子機zよりも優先度の高い子機yに対してデータを転送する。子機yは子機zから受け取ったデータを、さらに優先度の高い子機に対して順次転送していく。最終的に最も優先度の高い子機aが親機に対して、データを転送することになる。このように、子機同士が優先順序に基づきデータを数珠つなぎに転送することにより、遠く離れた親機に対して小さな送信出力によるデータ送信を可能としている。子機を数珠繋ぎにすることにより、基地局となる親機の設備投資を抑えることができる。
しかしながら、前記従来の構成では、あらかじめ子機の優先度を決めた上で設置する必要があり、大規模な地域で実施することが困難であった。また、新たに建設された建物や、取り壊された建物などの周囲環境の変化があった場合の対応が困難であり、変更における影響範囲が大規模に渡る可能性もあり柔軟性に欠けるものであった。また、子機の無線方式が1種類であるため、親機からのデータ(下り)については長距離型の無線周波数帯域が必要とされる。子機は親機と通信しなければならないため、当然のことながら親機の使用する周波数帯域の無線を選択することになる。この場合、子機の送信出力を抑えるということに対して必ずしも有効ではなく、使用する無線周波数帯域によっては子機に必要とされる消費電力が大きくなるという問題がある。さらに、子機の省電力化を無線周波数帯域の変更によって図る場合には、親機が長距離型の無線周波数帯域を使用できなくなるため、基地局の設備投資を抑えることができなくなる。 However, in the conventional configuration, it is necessary to determine the priorities of the slave units in advance, and it is difficult to implement in a large area. In addition, it is difficult to respond to changes in the surrounding environment such as newly constructed buildings or demolished buildings, and the scope of the impact of changes may be large and lack flexibility. there were. In addition, since there is only one type of radio system for the slave unit, a long-range radio frequency band is required for data (downlink) from the master unit. Since the slave unit must communicate with the master unit, it is natural to select the radio of the frequency band used by the master unit. In this case, it is not always effective to suppress the transmission output of the slave unit, and there is a problem that the power consumption required for the slave unit increases depending on the radio frequency band to be used. Furthermore, when the power saving of the slave unit is achieved by changing the radio frequency band, the base unit cannot use the long-distance radio frequency band, and thus the capital investment of the base station cannot be suppressed.
本発明は、前期従来の課題を解決するもので、基地局を介した自動検針センターからの
データ送信(下り)にはアナログテレビなどの周波数帯域を使用した長距離型の無線で広域無線通信を行い、無線子機からのデータ送信(上り)には中短距離型の省電力無線を使用して近傍域無線通信を行い、各無線子機を中継局として利用し無線子機からのデータを、近傍にある別の無線子機が多段にホッピングすることで基地局まで届けることのできる自動検針無線システムでありかつ周囲環境の変化に対して動的に対応することが可能である柔軟な自動検針無線システムを提供することを目的とする。
The present invention solves the conventional problems in the previous term, and for data transmission (downlink) from an automatic meter reading center via a base station, long-range wireless communication using a frequency band such as an analog television is performed. In the data transmission (upstream) from the wireless slave unit, near-field wireless communication is performed using a medium- and short-range power-saving radio, and data from the wireless slave unit is transmitted using each wireless slave unit as a relay station. , An automatic meter reading wireless system that can be delivered to the base station by hopping in multiple stages by another wireless slave unit in the vicinity, and flexible automatic that can respond dynamically to changes in the surrounding environment It aims at providing a meter-reading radio system.
上記の課題を解決するために、本発明の自動検針無線システムは、任意に設定される時間が経過するまでに他の自動検針無線装置から特定の無線データを受信したときは子機と認識して送受信処理を行い、任意に設定される時間が経過するまでに他の自動検針無線装置から特定の無線データを受信しないときは親機と認識して送受信処理を行うようにするものである。 In order to solve the above problem, the automatic meter reading wireless system of the present invention recognizes a specific wireless data from another automatic meter reading wireless device by the time set as an arbitrary time and recognizes it as a slave unit. When a specific wireless data is not received from another automatic meter-reading wireless device before an arbitrarily set time elapses, it is recognized as a master unit and the transmission / reception processing is performed.
これによれば、基地局の設備投資を抑え省電力で効率の良い自動検針無線システムを実現することができる。 According to this, it is possible to realize a power-saving and efficient automatic meter-reading wireless system that suppresses capital investment of the base station.
本発明の自動検針無線システムは、任意に設定される時間が経過するまでに他の自動検針無線装置から特定の無線データを受信したときは子機と認識して送受信処理を行い、任意に設定される時間が経過するまでに他の自動検針無線装置から特定の無線データを受信しないときは親機と認識して送受信処理を行うので、基地局の設備投資を抑え省電力で効率の良い自動検針無線システムを実現することができる。 The automatic meter reading wireless system of the present invention recognizes a specific wireless data from another automatic meter reading wireless device before the arbitrarily set time elapses and performs transmission / reception processing by recognizing it as a slave unit. When specific wireless data is not received from other automatic meter-reading wireless devices until the specified time elapses, it is recognized as a master unit and performs transmission / reception processing, reducing base station capital investment and reducing power consumption and efficiency. A meter reading radio system can be realized.
第1の発明は、ガス使用量の計量を行う計量部と、自動検針センターと通信回線で接続される基地局との間で無線データを送受信する広域無線通信部と、広域無線通信部による無線通信範囲よりも狭い範囲で無線通信を行う近傍域無線通信部とを備え、広域無線通信部が基地局から無線データを受信した時から任意に設定される時間が経過した後に近傍域無線通信部を介して特定の無線データを送信し、任意に設定される時間が経過するまでに他の自動検針無線装置から特定の無線データを受信したときは子機と認識して送受信処理を行い、任意に設定される時間が経過するまでに他の自動検針無線装置から特定の無線データを受信しないときは親機と認識して送受信処理を行うようにしたものである。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a metering unit that measures the amount of gas used, a wide-area wireless communication unit that transmits and receives wireless data between a base station connected to the automatic meter reading center through a communication line, and a wireless signal transmitted by the wide-area wireless communication unit. A near-field wireless communication unit that performs wireless communication in a range narrower than the communication range, and the near-range wireless communication unit after a time set arbitrarily from when the wide-area wireless communication unit receives wireless data from the base station When certain wireless data is transmitted from other automatic meter-reading wireless devices before the set time elapses, it is recognized as a slave and performs transmission / reception processing. When a specific wireless data is not received from another automatic meter-reading wireless device before the time set in (2) elapses, it is recognized as a parent device and a transmission / reception process is performed.
これによれば、基地局からのデータ送信(下り)と無線子機からのデータ送信(上り)の通信方式を変更することで、基地局の設備投資を抑えることができ周囲環境の変化に柔軟に対応できる効率の良い自動検針無線システムを構築することができる。 According to this, by changing the communication method of data transmission from the base station (downlink) and data transmission from the wireless slave unit (uplink), it is possible to suppress the capital investment of the base station and to flexibly change the surrounding environment Efficient automatic meter-reading wireless system can be constructed.
第2の発明は、特に第1の発明において、基地局は応答データを送信するための経路情報を送信するものである。 In the second invention, in particular, in the first invention, the base station transmits route information for transmitting response data.
これによれば、無線子機は基地局からの経路情報を取得することができるため、自動検針センターからの指示に従うことが可能となり、最適な通信経路によって無線子機が基地局までデータを転送することが可能となり、データ収集の効率化を図ることができる。また、障害発生時などにおいても通信経路の変更に対応できることから信頼性のある確実な通信経路を使用することができる。 According to this, since the wireless slave unit can acquire route information from the base station, it is possible to follow the instructions from the automatic meter reading center, and the wireless slave unit transfers data to the base station through the optimum communication route. It is possible to improve the efficiency of data collection. In addition, since a communication path can be changed even when a failure occurs, a reliable and reliable communication path can be used.
第3の発明は、特に第2の発明において、親機と認識して送受信処理を行うときであって、広域無線通信部を介して基地局から送信された無線データを受信したとき、無線データを近傍域無線通信部の通信可能圏内にある複数の自動検針無線装置に送信するようにしたものである。 The third aspect of the invention relates to wireless data transmitted from a base station via a wide-area wireless communication unit, especially when performing transmission / reception processing by recognizing the base unit in the second aspect of the invention. Is transmitted to a plurality of automatic meter-reading wireless devices in the communicable range of the near-field wireless communication unit.
これによれば、基地局からの無線データを何らかの原因によって受信できなかったとしても、近傍にある別の自動検針無線装置から無線データを確実に受信でき、災害発生時などにおける緊急時においても安全に動作することができる。 According to this, even if the wireless data from the base station cannot be received for some reason, the wireless data can be reliably received from another automatic meter-reading wireless device in the vicinity, which is safe even in the event of an emergency such as a disaster. Can work.
また、第4の発明は、上記第1から第3の発明である自動検針無線装置と、自動検針センターと、自動検針センターと通信回線で接続された基地局とから構成される自動検針無線システムであり、これによれば、基地局の設備投資を抑え省電力で効率の良い自動検針無線システムを実現することができる。 A fourth invention is an automatic meter reading radio system comprising the automatic meter reading radio device according to the first to third inventions, an automatic meter reading center, and a base station connected to the automatic meter reading center through a communication line. According to this, it is possible to realize a power-saving and efficient automatic meter-reading wireless system that suppresses the capital investment of the base station.
また、第5の発明は、上記第1から第3の発明である自動検針無線装置の手段の全てもしくは一部としてコンピュータを機能させるためのプログラムであり、これによれば、基地局の設備投資を抑え省電力で効率の良い自動検針無線システムを実現することができる。 The fifth invention is a program for causing a computer to function as all or part of the means of the automatic meter-reading radio apparatus according to the first to third inventions. It is possible to realize a power-saving and efficient automatic meter reading wireless system that suppresses power consumption.
以下、本発明の実施の形態について、図1から図11を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
(実施の形態1)
図1は本自動検針無線システムを表した図である。自動検針センター101と基地局102とは、有線または無線の通信回線103で接続されている。そして、基地局102は、自動検針センター101からの無線データ104を無線子機105(105a、105b、105c、105d、105e)へ送信する。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a diagram showing the automatic meter reading wireless system. The automatic meter reading center 101 and the
この無線子機105は、ガス使用量の計量を行うメータ機能を備えており、その計量データは無線通信を利用して基地局102を介して自動検針センター101へ送信される。また、無線子機105から基地局102へ無線データを送信するには、複数の無線子機105を経由して間接的に基地局102へ送信する方法と、直接基地局102へ送信する方法とがあるが、詳細は後に述べる。
The
また、それぞれの無線子機105(105a、105b、105c、105d、105e)は、小規模グループ106(106a、106b、106c、106d、106e)を形成しており、その小規模グループ106内では無線子機105が主体となってデータ通信を調整している。例えば、小規模グループ106を形成する無線子機108(108a、108b、108c、108d、108e)は、勝手に無線データを送信するのではなく、一度無線子機105に送信したいデータを送り、無線子機105(105a、105b、105c、105d、105e)間を中継することにより、特定の無線子機、あるいは基地局102まで無線データ107を送信する。
In addition, each wireless slave device 105 (105a, 105b, 105c, 105d, 105e) forms a small group 106 (106a, 106b, 106c, 106d, 106e), and the small group 106 is wireless. The
なお、本実施の形態では、無線データを調整する無線子機105のことを「親機と認識して送受信処理を行う無線子機」と記載し、逆に無線データの調整を行わない無線子機108のことを「子機と認識して送受信処理を行う無線子機」と記載することにする。
In this embodiment, the
次に、無線子機105(または108)のブロック図を図2に示す。無線子機105(または108)は、需要家のガス使用量の計量や使用状態の監視を行う計量部201による計量データを、長距離型の無線通信を行う広域無線通信部202や、広域無線通信部202の通信距離よりも短い中短距離型の無線通信を行う近傍域無線通信部203、広域無線通信部202と近傍域無線通信部203とを任意に切り替える無線方式切替部204を用いて送信する。
Next, a block diagram of the wireless slave device 105 (or 108) is shown in FIG. The wireless slave device 105 (or 108) is configured to measure the measurement data obtained by the
また、無線子機105(または108)は、時刻を計時するための計時部205、本実施の形態で以下に説明する処理フローを実施するためのプログラムや様々なデータを保持するための記憶部206、無線子機105全体を制御するための制御部207、無線子機の駆動電力を供給するための電源部208、無線データの受信レベルを測定するための受信レベル測定部209、小規模グループ106において親機の役割を果たす無線子機であるか否かを判断する無線親機判断部210を備えている。
In addition, the wireless slave device 105 (or 108) includes a
次に、無線子機105(または108)の回路図を図3と共に説明する。以下に説明する各機能はバス301によって接続されており、具体的には電源部208に相当する電池302、全体を制御するための制御部207に相当するCPU303、無線方式切替部204や受信レベル測定部209や無線親機判断部210などの制御プログラムやデータなどを格納するためのROM304、プログラム実行やデータ保存に使用されるRAM305、需要家のガス使用量の計量や使用状態の監視を行う計量部201に相当する計量器306、様々な時刻監視を行うための計時部205に相当するタイマ307、主として基地局との無線データ通信に使用される広域無線通信部202に相当する広域無線通信I/F308、主として無線子機同士の無線データ通信に使用される近傍域無線通信I/F309に接続されている。
Next, a circuit diagram of the wireless slave device 105 (or 108) will be described with reference to FIG. Each function described below is connected by a
以上のように構成された自動検針無線システムについて、その動作を説明する。まず、自動検針センター101からの指示に従い、基地局102が無線データを送信する。無線子機は基地局102からの無線データを広域無線通信部202より受信する。このとき、広域無線通信にはアナログテレビの周波数帯域などを使用すると長距離型の通信が実現できるため効率が良い。受信したデータが基地局102に対して応答を返す必要性がある場合には、省電力な近傍域無線通信部203を使用して無線子機同士がデータを多段にホッピングさせて遠く離れた基地局102までデータを届ける。
The operation of the automatic meter reading wireless system configured as described above will be described. First, the
無線子機は近傍域にある複数の無線子機同士で小規模グループ106a、106b、106c、106d、106eを形成しており、このグループ単位で必要なデータをまとめてデータをホッピングさせて基地局まで届ける。 The wireless slave units form a small group 106a, 106b, 106c, 106d, 106e with a plurality of wireless slave units in the vicinity, and base station is configured to hop data together in a group unit. To deliver.
例えば、小規模グループ106eでは無線子機105eが親機のような役割を担い、小規模グループ106eに属している他の無線子機108eのデータを収集し、収集したデータを別の小規模グループ106dにおける親機の役割を担う105dに対してデータを送信する。同様にして親機の役割を担っている105dが105cにデータを転送する。 For example, in the small group 106e, the wireless slave device 105e plays a role like a master device, collects data of other wireless slave devices 108e belonging to the small group 106e, and collects the collected data in another small group 106e. Data is transmitted to 105d that plays the role of the parent device in 106d. Similarly, 105d serving as the master unit transfers data to 105c.
この様に、各小規模グループ106a、106b,106c,106d,106eの親機の役割を担っている無線子機105a、105b、105c、105d,105eがデータを順次転送することで、遠く離れた基地局までデータを届けることができる。 In this way, the wireless slave devices 105a, 105b, 105c, 105d, and 105e that play the role of the parent device of each small-scale group 106a, 106b, 106c, 106d, and 106e are far away by sequentially transferring data. Data can be delivered to the base station.
ここで、小規模グループの形成方法について、無線子機105e、無線子機108eによって形成された小規模グループ106eを代表例として、図4の流れ図とともに説明する。 Here, a method for forming a small group will be described with reference to the flowchart of FIG. 4 using the small group 106e formed by the wireless slave device 105e and the wireless slave device 108e as a representative example.
まず、無線子機105eと無線子機108eが基地局102からの無線データを受信する(S401)。S401の時点では、無線子機105eと無線子機108eに親子関係に相当する従属関係などはない。また、ハード仕様もソフト仕様も同一のものであり等価である。 First, the wireless slave device 105e and the wireless slave device 108e receive wireless data from the base station 102 (S401). At the time of S401, there is no subordinate relationship corresponding to the parent-child relationship between the wireless slave device 105e and the wireless slave device 108e. Also, the hardware specification and the software specification are the same and equivalent.
次に、無線子機105eと無線子機108eはS401の基地局102からのデータ受信時の受信レベルを各々の受信レベル測定部209によって測定する(S402)。
Next, the wireless slave device 105e and the wireless slave device 108e measure the reception level at the time of data reception from the
そして、無線子機105eと無線子機108eは各々の計時部205を使用してランダムな遅延時間を生成し(S403)、その生成されたランダム遅延時間が経過するまでウェイト状態となる(S404)。 Then, the wireless slave device 105e and the wireless slave device 108e generate random delay times using the respective time measuring units 205 (S403), and enter a wait state until the generated random delay time elapses (S404). .
ここで、ウェイト状態中に近傍領域にある自分以外の無線子機から所定のデータパケットを受信したか否かを判断する(S405)。もし、ウェイト状態中に近傍領域にある自分以外の無線子機から所定のデータパケットを受信していない場合には、自分が小規模グループ106eの親機を担う必要があることを認識する(S406)。つまり、ここでは無線子機105eが親機の役割を担うことを認識したことになる。そして、親機であると判断した無線子機105eは近傍域にある他の無線子機108eに対して、近傍域無線通信部203より近傍域無線データパケットを送信する(S407)。
Here, it is determined whether or not a predetermined data packet has been received from a wireless slave device other than itself in the vicinity area during the wait state (S405). If a predetermined data packet has not been received from a wireless slave device other than itself in the neighboring area during the wait state, it is recognized that it is necessary to assume the parent device of the small group 106e (S406). ). That is, here, it is recognized that the wireless slave device 105e plays the role of the parent device. Then, the wireless slave device 105e determined to be the parent device transmits the near-field wireless data packet from the near-field
また、S405において、ウェイト状態中に近傍領域にある自分以外の無線子機から所定のデータパケットを受信した場合には、近傍域無線データパケットを受信した無線子機108eは、自分が小規模グループ106の子機であると認識し(S409)、近傍域無線データパケットの送信元である親機の役割を担う無線子機105eに対して近傍域無線データパケットを送信する(S410)。 In S405, when a predetermined data packet is received from a wireless slave device other than itself in the nearby region during the wait state, the wireless slave device 108e that has received the nearby wireless data packet determines that it is a small group. It is recognized that it is a slave unit 106 (S409), and the near-field wireless data packet is transmitted to the wireless slave device 105e serving as the parent device that is the transmission source of the near-field wireless data packet (S410).
ここで、S406において自分が親機であると判断した無線子機105eは、S407にて送信した近傍域無線データパケットの応答となる他の無線子機108eからのS410の近傍域無線データパケットを受信する(S408)と、無線子機105eが自分の管轄する小規模グループにどのような無線子機108eが存在するのかということを把握することができる(S411)。 Here, the wireless slave device 105e that has determined that it is the parent device in S406 receives the near-field wireless data packet in S410 from the other wireless slave device 108e that is a response to the near-field wireless data packet transmitted in S407. When receiving (S408), the wireless slave device 105e can grasp what kind of wireless slave device 108e exists in the small-scale group under its control (S411).
このように、S403でランダム遅延時間を生成し、さらにS404でランダム遅延時間のウェイト状態を作ることにより、各無線子機105e、108e同士の所定の近傍域無線データパケット送信タイミングをずらすことが可能であるため混信を防ぐことができる。 In this manner, by generating a random delay time in S403 and creating a wait state for the random delay time in S404, it is possible to shift the predetermined near-field wireless data packet transmission timing between the wireless slave devices 105e and 108e. Therefore, interference can be prevented.
また、S401からS411の一連の処理フローにより、親機の役割を担う無線子機105a、105b、105c、105d、105eと子機として動作するその他の無線子機108a、108b、108c、108d、108eの区別が可能となり、自立分散的に小規模グループ106a、106b、106c、106d、106eを形成することが可能になる。 In addition, the wireless slave devices 105a, 105b, 105c, 105d, and 105e that play the role of the parent device and the other wireless slave devices 108a, 108b, 108c, 108d, and 108e that operate as the slave devices by a series of processing flow from S401 to S411. And small-scale groups 106a, 106b, 106c, 106d, and 106e can be formed in a self-sustaining and distributed manner.
なお、図4で示した小規模グループ106a、106b、106c、106d、106eの別の形成方法として、近傍域無線データパケット500には受信レベル503も含まれていることから、受信レベル503の最も大きなものが親機の役割を果たすという方法
も考えられる。具体的には、例えばS405以降の処理を省き、S404のランダム遅延時間経過後に、例えば無線子機105eが近傍域無線データパケット500を周囲に対して送信し、任意の時間ウェイト状態となり、他の無線子機108eからの同様の近傍域無線データパケット500を受信する。
As another method of forming the small groups 106a, 106b, 106c, 106d, and 106e shown in FIG. 4, the
そして、無線子機108eも無線子機105eと同様の処理を行う。このようにすることによって、例えば無線子機105eと周囲の無線子機108eはお互いの存在とお互いの受信レベル503を知ることができる。最も受信レベル503が高いものが親機の役割を果たす無線子機105eと認識して、小規模グループ106eを形成することが可能である。この方法によれば、基地局102までのデータ転送を安定化させるという効果を期待できる。また、この受信レベル503が同じ値であった場合には、S401からS411の流れで説明したように近傍域無線データパケット500を最も早く送信した無線子機105eが親機の役割を担うという複合的な方法で小規模グループ106eを形成することもできる。
The wireless slave device 108e performs the same processing as the wireless slave device 105e. By doing so, for example, the wireless slave device 105e and the surrounding wireless slave device 108e can know each other's presence and the
図4に示す一連の処理フローにより小規模グループ106(106a、106b、106c、106d、106e)が形成されると、各無線子機105e、108eは図5に示す近傍域無線データパケット500を送受信する。 When the small group 106 (106a, 106b, 106c, 106d, 106e) is formed by the series of processing flow shown in FIG. 4, each of the wireless slave devices 105e, 108e transmits and receives the near-field wireless data packet 500 shown in FIG. To do.
近傍域無線データパケット500は、近傍無線ヘッダ501、グループID502、受信レベル503、機器情報504、データフィールド505から構成されており、近傍無線ヘッダ501は近傍域無線データパケット500の近傍無線ヘッダであり、送信元や送信先、パケットタイプなど無線データに関する様々なパラメータが含まれている。そして、無線子機105eや無線子機108eはこの近傍無線ヘッダ501部分に含まれる情報から誰が送信したものであるのか、あるいはどのような対応をしなければならないのかが判断できる。
The near-field wireless data packet 500 includes a near-field wireless header 501, a group ID 502, a
グループID502は小規模グループ106を識別するためのものであり、受信レベル503はS402において測定された受信レベル値を示す。機器情報504には無線子機105eや無線子機108eがどのような機器であるかを判別、特定できるための値が示され、データフィールド505には計量部201より得られた情報や転送データなどが含まれている。
The group ID 502 is for identifying the small group 106, and the
近傍域無線データパケット500に受信レベル503が含まれていることから、他の例えば小規模グループ106dからのデータに含まれる受信レベル503を確認することで、基地局がどの方向にあるのかということが判断できる。また基地局102に対してデータを転送する際に、無線子機105a、105b、105c、105d、105eが受信レベル503の大きな方向へデータを転送することで、基地局までの通信経路を決定することが可能となる。
Since the
以上のように、本実施の形態によれば、データが複数の無線子機105a、105b、105c、105d、105eを多段にホッピングする仕組みであるため、中短距離型の省電力な無線通信を使用することができるため、長時間運用を可能とした省電力な自動無線検針システムを提供することができる。また、無線子機105a、105b、105c、105d、105eが中継器として機能することから、中継器の設備投資を抑えることができる。 As described above, according to the present embodiment, data is a mechanism for hopping a plurality of wireless slave devices 105a, 105b, 105c, 105d, and 105e in multiple stages. Since it can be used, a power-saving automatic wireless meter reading system that can be operated for a long time can be provided. Further, since the wireless slave devices 105a, 105b, 105c, 105d, and 105e function as a repeater, it is possible to suppress the capital investment of the repeater.
さらに、長距離型の無線通信が可能な広域無線通信部202を備えていることから、遠く離れた基地局102からのデータを直接受信することが可能になることから、基地局の設備投資を抑えることができる。
Further, since the wide-area
また、必要に応じて小規模グループ106a、106b、106c、106d、106eを自立分散的に形成することができるため、設置時において親機、子機の設定などをする必要性がないため、設置工数の削減を図ることができる。また、親機と子機を区別して設置する必要性が無いため、設置環境におけるネットワーク設計に必要とされる時間を大幅に短縮することができる。また、新たな建設物や古くなった建物の取り壊しによる周辺環境の変化に対しても、人手をかけることなく柔軟に対応することが可能である。 In addition, small groups 106a, 106b, 106c, 106d, and 106e can be formed in a self-supporting and distributed manner as necessary, so there is no need to set a parent device and a child device at the time of installation. Man-hours can be reduced. In addition, since it is not necessary to distinguish between the master unit and the slave unit, the time required for network design in the installation environment can be greatly shortened. In addition, it is possible to flexibly respond to changes in the surrounding environment due to the demolition of new structures and old buildings without manpower.
また、近傍無線通信による通信が障害発生などの何らかの理由により成功しない場合においては、無線方式切替部210により通信方式の切替を行い、広域無線通信部202を使用して直接基地局へデータを転送することが可能である。また、山間部や郊外において基地局102までの経路が近傍無線通信では実現できないような設置環境においても、広域無線通信部202によって基地局までデータを届けることができる。
In addition, when communication by nearby wireless communication is not successful for some reason, such as a failure, the communication method is switched by the wireless
(実施の形態2)
本実施の形態において実施の形態1と同様の構成については同一の番号を付して詳細な説明を省略する。図6は本実施の形態における無線子機の機能ブロック図である。601は基地局102より受信した経路情報に基づき、通信経路を補正する通信経路補正部であり、実際には制御プログラムの一部として記憶部206に保持されているものである。
(Embodiment 2)
In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. FIG. 6 is a functional block diagram of the wireless slave unit in this embodiment. Reference numeral 601 denotes a communication path correction unit that corrects a communication path based on path information received from the
基地局102より送信されるデータパケットである通信経路補正データパケット700について図7を用いて説明する。通信経路補正データパケット700は、広域無線通信における無線データパケット700の広域無線ヘッダ701と、データがどのような性質のものであるかを示すデータ種別702と、自動検針センターによって管理されている経路情報が含まれる経路情報データフィールド703とで構成されている。
A communication path
以上のように構成された自動検針無線システムについて、その動作を説明する。まず、自動検針センター101において、過去の自動検針情報を管理している。この管理情報から通信経路の効率が悪い無線子機105a、105b、105c、105d、105eに対して、通信経路補正データパケット700を送信する。これを受信した無線子機105a、105b、105c、105d、105eは記憶部206に保持しているデータ転送先を、通信経路補正部601によって通信経路補正データパケット700の情報に従い、次回の通信において、補正されたデータ転送先に対して、データを転送することによって効率の良い通信経路を使用してデータ転送を行う。
The operation of the automatic meter reading wireless system configured as described above will be described. First, the automatic meter reading center 101 manages past automatic meter reading information. From this management information, the communication path
なお、上記過去の自動検針情報とは、自動検針センター101が無線子機105a、105b、105c、105d、105eとの無線通信によって収集、蓄積されるデータのことを指し、自動検針センター101はそのデータを基にして例えば無線子機105eがどのような経路によって基地局102までデータが転送されたのかという情報も把握することができる。当然のことながら過去から現時点にいたるまでの情報が蓄積されていることから、通信経路の効率が良いか悪いかという判断が可能になる。
The past automatic meter reading information refers to data collected and accumulated by the automatic meter reading center 101 through wireless communication with the wireless slave devices 105a, 105b, 105c, 105d, and 105e. Based on the data, for example, it is possible to grasp information about the route by which the wireless slave device 105e has transferred the data to the
以上のように、本実施の形態によれば、通信経路補正部601を備えることによって、通信経路補正データパケット700の情報に従い、次回の通信において通信経路変更を反映させることができるため、最適な通信経路を確保することができる。また、自動検針無線システム全体の応答性能を高めることができる。さらに、何らかの障害が発生した場合にも、自動検針センター101からの指示により一時的に通信経路を変更することができるため、データを確実に収集することが可能となる。
As described above, according to the present embodiment, since the communication path correction unit 601 is provided, the communication path change can be reflected in the next communication according to the information of the communication path
(実施の形態3)
本実施の形態において実施の形態1あるいは実施の形態2と同様の構成については同一の番号を付して詳細な説明を省略する。図8は本実施の形態における無線子機の機能ブロック図である。801は基地局102から受信した一斉同報データの緊急度を判断するための緊急度判断部であり、実際には制御プログラムの一部として記憶部206に保持されているものである。
(Embodiment 3)
In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment or the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. FIG. 8 is a functional block diagram of the wireless slave unit in this embodiment.
基地局102より送信される緊急時における一斉同報データパケット900について図9を用いて説明する。一斉同報データパケット900は、無線ヘッダ901、データがどのような性質のものであるかを示すデータ種別902、一斉同報データパケット900の緊急度903、一斉同報データパケット900に含まれる緊急時における指示情報904とから構成されている。
An emergency
図10は緊急時における一斉同報データパケット900を受信した、例えば無線子機105eの処理のフロー図である。
FIG. 10 is a flowchart of processing of, for example, the wireless slave device 105e that has received the
まず、地震の発生などの緊急時においては基地局102から一斉同報データパケット900が送信され、それを受信する(S1001)。すると、一斉同報データパケット900に含まれるデータ種別902を確認し、受信データが緊急時における一斉同報であることを認識する(S1002)。
First, in an emergency such as the occurrence of an earthquake, the
次に、一斉同報データパケット900に含まれている緊急度903を緊急度判断部801が判定し(S1003)、緊急度が高い場合には指示情報902に基づき、弁を遮断するなどの処理を実施する(S1004)。
Next, the urgency
そして、計時部205においてランダム遅延時間を生成し(S1005)、ランダム遅延時間が経過するまでウェイト状態としつつ(S1006)、ここで一斉同報データパケット900の指示情報902に対応済みであることを近傍域に対して通知する(S1007)。
Then, the
なお、これら一連の処理フロー中のS1001にて一斉同報データパケット900を何らかの原因で受信できず取りこぼしてしまう場合(S1101)がある。それについては、図11に示す処理フローが実行される。
Note that the
まず、上記S1007にて他の無線子機(例えば無線子機105e)から送信されたデータを受信し(S1102)、そのデータ内容を確認する(S1103)。確認の結果、緊急を要する一斉同報データパケット900があったことを認識すると、一斉同報データパケット900を正しく受信した無線子機105eと同様の処理を実施する(S1104)。ここで、すでに一斉同報データパケット900の内容を実施済みであれば、受信したデータは無視し、以下S1005からS1007を実行する。なお、図10、図11に示す処理は、親機の役割や子機の役割というものはなく、すべての無線子機が同様に処理を行うものとする。
First, data transmitted from another wireless slave device (for example, the wireless slave device 105e) in S1007 is received (S1102), and the data content is confirmed (S1103). As a result of the confirmation, if it is recognized that there is an urgent
以上のように、本実施の形態によれば、一時的なノイズ等による通信環境の悪化などが発生し、基地局102からの一斉同報データパケット900を取りこぼした場合においても、近傍にある別の、無線子機が一斉同報データパケット900と同様の内容を近傍領域に知らせることによって一斉同報データパケット900の取りこぼしを防止することができ、災害発生時などにおける緊急時においても安全に動作する自動検針無線システムを提供することができる。
As described above, according to the present embodiment, even if the communication environment deteriorates due to temporary noise or the like, and the
本発明の自動検針無線システムは、基地局からのデータは広域無線通信部を使用して受信し、基地局へデータ送信には、複数の無線子機が可変の小規模グループを形成し、所定の条件にある無線子機がこの小規模グループの親機となり、自分の小規模グループのデータを収集し、自分よりも受信レベルの高い別の小規模グループの親機に順次転送することで、基地局までデータを届けることができる。基地局からのデータ送信(下り)と無線子機からのデータ送信(上り)の通信方式を変更することで、基地局の設備投資を抑え省電力で効率の良い自動検針無線システムを実現することができる。 In the automatic meter reading wireless system of the present invention, data from a base station is received using a wide area wireless communication unit, and a plurality of wireless slave units form a variable small group for data transmission to a base station, The wireless slave unit in the condition of this becomes the parent unit of this small group, collect the data of your small group, and sequentially transfer it to the parent unit of another small group with a higher reception level than yourself, Data can be delivered to the base station. Realize an energy-saving and efficient automatic meter reading wireless system by reducing the base station capital investment by changing the communication method of data transmission from the base station (downlink) and data transmission from the wireless slave unit (uplink) Can do.
101 自動検針センター
102 基地局
105a、105b、105c、105d、105e 親機の役割を担う無線子機
106a、106b、106c、106d、106e 小規模グループ
108a、108b、108c、108d、108e 子機の役割を担う無線子機
201 計量部
202 広域無線通信部
203 近傍域無線通信部
205 計時部
207 制御部
101 Automatic
Claims (5)
前記広域無線通信部が前記基地局から無線データを受信した時から任意に設定される時間が経過した後に前記近傍域無線通信部を介して特定の無線データを送信し、
前記任意に設定される時間が経過するまでに他の自動検針無線装置から前記特定の無線データを受信したときは子機と認識して送受信処理を行い、
前記任意に設定される時間が経過するまでに他の自動検針無線装置から前記特定の無線データを受信しないときは親機と認識して送受信処理を行う自動検針無線装置。 It is narrower than the wireless communication range of the measuring unit for measuring the amount of gas used, the wide area wireless communication unit for transmitting and receiving wireless data between the automatic meter reading center and the base station connected via the communication line, and the wide area wireless communication unit An automatic meter-reading wireless device comprising a near-field wireless communication unit that performs wireless communication in a range,
Transmitting specific wireless data via the near-field wireless communication unit after a time arbitrarily set from the time when the wide-area wireless communication unit received wireless data from the base station,
When the specific wireless data is received from another automatic meter-reading wireless device before the arbitrarily set time elapses, it is recognized as a slave and performs transmission / reception processing,
An automatic meter-reading wireless device that recognizes a master device and performs transmission / reception processing when the specific wireless data is not received from another automatic meter-reading wireless device before the arbitrarily set time elapses.
広域無線通信部を介して基地局から送信された無線データを受信したとき、
前記無線データを近傍域無線通信部の通信可能圏内にある複数の自動検針無線装置に送信する請求項2記載の自動検針無線装置。 When recognizing it as a base unit and performing transmission / reception processing,
When receiving wireless data transmitted from the base station via the wide area wireless communication unit,
The automatic meter-reading wireless device according to claim 2, wherein the wireless data is transmitted to a plurality of automatic meter-reading wireless devices within a communicable range of the near-field wireless communication unit.
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