JP7655003B2 - Relay device, relay method, relay program, and communication system - Google Patents
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Description
本発明は中継装置、中継方法、中継プログラム及び通信システムに関し、例えばゲートウェイ装置に適用して好適なものである。 The present invention relates to a relay device, a relay method, a relay program, and a communication system, and is suitable for use in, for example, a gateway device.
従来、ゲートウェイ装置としては、例えば異なるネットワーク(通信網とも呼ぶ)にそれぞれ接続され、各ネットワークに合わせてデータの変換処理等を適宜行うことにより、当該データを中継するものが広く普及している。 Conventionally, gateway devices that are widely used are, for example, devices that are connected to different networks (also called communication networks) and relay data by appropriately converting the data to suit each network.
またIoT(Internet of Things)と呼ばれるコンセプトにより、様々な箇所に多数のセンサー装置をそれぞれ設置することが提案されている。このIoTでは、当該センサー装置から得られるデータをネットワーク上のサーバー装置等に収集し、高度な解析処理等を行うことにより、新たな知見を得る手法が模索されている。このような場合、例えば多数のセンサー装置により比較的狭い範囲の狭域ネットワークを形成し、ゲートウェイ装置を介して広域ネットワーク(例えばインターネット等)に接続することが考えられる。 In addition, a concept called IoT (Internet of Things) has been proposed, which involves installing numerous sensor devices in various locations. In this IoT, methods are being explored for obtaining new knowledge by collecting data obtained from the sensor devices in a server device or the like on a network and performing advanced analytical processing. In such cases, for example, it is conceivable to form a relatively narrow local area network using numerous sensor devices, and connect it to a wide area network (such as the Internet) via a gateway device.
ところで近年では、河川の氾濫や土砂災害のような自然災害の増加及び甚大化、或いは橋やトンネル等のような公共性の高い建築物や構造物等(いわゆる社会インフラ)の老朽化等が問題視されている。そこで、例えば各種センサー装置を用いることにより、これらに関する種々のデータを取得して分析することにより、早期に異常を検知した上で事前に対策を講じることが考案されている。 In recent years, however, problems have arisen over the increase and severity of natural disasters such as river flooding and landslides, as well as the deterioration of highly public buildings and structures such as bridges and tunnels (so-called social infrastructure). For this reason, it has been devised to use various sensor devices, for example, to acquire and analyze various data related to these structures, thereby detecting abnormalities at an early stage and taking measures in advance.
このような場合、センサー装置の設置箇所は、例えば川岸や橋脚など、商用電力の供給が必ずしも容易でない場所となることがある。そこで、センサー装置に太陽光発電パネル(いわゆる太陽電池)等を設けることにより、商用電源の配線が困難な場所に対する設置を容易化したものが提案されている(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)。
In such cases, the location where the sensor device is to be installed may be a place where it is not necessarily easy to obtain commercial power, such as a riverbank or a bridge pier. As a result, it has been proposed to provide the sensor device with a photovoltaic power generation panel (a so-called solar cell), making it easier to install in places where it is difficult to wire for commercial power (see, for example,
ところで、商用電力の供給が必ずしも容易でない場所にセンサー装置を設ける場合、配線の敷設も容易でないことが多いため、例えば比較的狭い範囲に渡り狭域ネットワークを構築し、無線通信を利用してデータをやりとりすることが考えられる。すなわちセンサー装置は、太陽電池及び無線通信を利用することにより、設置の自由度を格段に高めることが可能となる。しかし、太陽光発電パネルによる発電量は、一般に比較的小さいものであり、無線通信による消費電力が制限されるため、無線により接続可能な距離が比較的短くなる。 When installing a sensor device in a location where it is not necessarily easy to obtain a supply of commercial electricity, it is often not easy to lay wiring either, so it is possible to build a narrow area network over a relatively small range and exchange data using wireless communication, for example. In other words, by using solar cells and wireless communication, the sensor device can be installed with much greater freedom. However, the amount of power generated by solar panels is generally relatively small, and the power consumption of wireless communication is limited, so the distance over which wireless connection is possible is relatively short.
そうすると、このセンサー装置と無線通信を行うゲートウェイ装置は、該センサー装置から比較的近い場所に設置すること、すなわち商用電力の供給が必ずしも容易で無い場所に設置することになる。一方、このような場所に設置されるゲートウェイ装置は、広域ネットワークとしてLTE(Long Term Evolution)等の無線ネットワークを利用することが考えられる。しかし、これらの無線ネットワークでは、通信距離が比較的長い等の理由により、無線通信の消費電力が比較的大きくなってしまう。 In this case, the gateway device that wirelessly communicates with the sensor device will be installed in a location relatively close to the sensor device, i.e., in a location where it is not necessarily easy to obtain a supply of commercial power. On the other hand, a gateway device installed in such a location may use a wireless network such as LTE (Long Term Evolution) as a wide area network. However, with these wireless networks, the power consumption of wireless communication is relatively large due to reasons such as the relatively long communication distance.
このためゲートウェイ装置では、太陽光発電パネル等により供給される電力を用いると、広域ネットワーク用の無線通信の回路等を正常に動作させることが難しく、データを適切に中継できない恐れがある、という問題があった。 As a result, when using power supplied from solar panels or the like in a gateway device, it is difficult to operate the wireless communication circuits for the wide area network properly, and there is a risk that data cannot be relayed properly.
換言すると、商用電源に限らず、太陽光、風力、水力、地熱、太陽熱、大気中の熱その他の自然界に存する熱、バイオマス等、いわゆる自然エネルギーを利用した種々の発電に基づいた電力で動作するゲートウェイ装置において、センサー装置から得られるデータをネットワーク上のサーバー装置等に収集できない恐れがある、という問題があった。 In other words, in gateway devices that run on electricity generated from various sources of so-called natural energy, including not only commercial power sources but also sunlight, wind, hydroelectric power, geothermal power, solar heat, atmospheric heat and other heat found in nature, biomass, etc., there is a risk that data obtained from sensor devices may not be collected by server devices or the like on the network.
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、設置に関する自由度を高めながら、異なる通信網の間でデータを良好に中継し得る中継装置、中継方法、中継プログラム及び通信システムを提案しようとするものである。 The present invention has been made in consideration of the above points, and aims to propose a relay device, relay method, relay program, and communication system that can effectively relay data between different communication networks while increasing the degree of freedom in installation.
かかる課題を解決するため本発明の中継装置においては、第1通信網に接続される第1通信部と、第2通信網に接続される第2通信部と、第1通信部が第1通信網からデータを受信した後、第2通信部に対する電力の供給を制御し、当該データを第2通信部により第2通信網へ送信させる制御部と、第1通信部、第2通信部及び制御部に供給すべき電力を発電する発電部とを具え、制御部は、第2通信部に対して電力を間欠に供給するよう制御するようにした。 In order to solve such problems, the relay device of the present invention comprises a first communication unit connected to a first communication network, a second communication unit connected to a second communication network, a control unit that controls the supply of power to the second communication unit after the first communication unit receives data from the first communication network and causes the second communication unit to transmit the data to the second communication network, and a power generation unit that generates power to be supplied to the first communication unit, the second communication unit, and the control unit, and the control unit is configured to control the supply of power to the second communication unit intermittently .
また本発明の中継方法においては、第1通信網に接続される第1通信部によりデータを受信する受信ステップと、第2通信網に接続される第2通信部に対し、発電部から供給する電力を制御する供給電力制御ステップと、発電部から電力が供給された第2通信部により、データを第2通信網へ送信させる送信ステップとを有し、供給電力制御ステップは、第2通信部に対して電力を間欠に供給するよう制御するようにした。 In addition, the relay method of the present invention includes a receiving step of receiving data by a first communication unit connected to a first communication network, a supply power control step of controlling power supplied from a power generation unit to a second communication unit connected to a second communication network, and a transmitting step of causing the second communication unit to transmit data to the second communication network by the second communication unit supplied with power from the power generation unit , and the supply power control step controls the supply of power to the second communication unit intermittently .
さらに本発明の中継プログラムにおいては、情報処理装置に対し、第1通信網に接続される第1通信部によりデータを受信する受信ステップと、第2通信網に接続される第2通信部に対し、発電部から供給する電力を制御する供給電力制御ステップと、発電部から電力が供給された第2通信部により、データを第2通信網へ送信させる送信ステップとを実行させ、供給電力制御ステップは、第2通信部に対して電力を間欠に供給するよう制御するようにした。 Furthermore, in the relay program of the present invention, the information processing device is caused to execute a receiving step of receiving data by a first communication unit connected to a first communication network, a supply power control step of controlling the power supplied from a power generation unit to a second communication unit connected to a second communication network, and a transmitting step of causing the second communication unit to transmit data to the second communication network by the second communication unit supplied with power from the power generation unit, and the supply power control step is configured to control the supply of power to the second communication unit intermittently .
さらに本発明の通信システムにおいては、第1通信網にセンサー装置及び中継装置が接続され、第2通信網に中継装置及び管理サーバーが接続された通信システムであって、中継装置には、第1通信網に接続される第1通信部と、第2通信網に接続される第2通信部と、第1通信部が第1通信網からデータを受信した後、第2通信部に対する電力の供給を制御し、当該データを第2通信部により第2通信網へ送信させる制御部と、第1通信部、第2通信部及び制御部に供給すべき電力を発電する発電部とを具え、制御部は、第2通信部に対して電力を間欠に供給するよう制御するようにした。 Furthermore, in the communication system of the present invention, a sensor device and a relay device are connected to a first communication network, and a relay device and a management server are connected to a second communication network, and the relay device includes a first communication unit connected to the first communication network, a second communication unit connected to the second communication network, a control unit that controls the supply of power to the second communication unit after the first communication unit receives data from the first communication network and causes the second communication unit to transmit the data to the second communication network, and a power generation unit that generates power to be supplied to the first communication unit, the second communication unit , and the control unit, and the control unit is configured to control the supply of power to the second communication unit intermittently .
本発明は、発電部により発電された電力を用いて中継装置の各部を動作させることができるので、該中継装置を商用電源と接続する必要が無く、設置の自由度を各段に高めることができる。また本発明は、第2通信部に対し電力を間欠に供給するよう制御するため、該第2通信部による電力の消費を適切に抑えることができ、発電部により発電される限られた電力により中継装置を安定的に動作させることができる。
さらに本発明の中継装置においては、第1通信方式で通信する第1通信部と、第2通信方式で通信する第2通信部と、第1通信部が第1通信方式で第1データを受信した後、第2通信部に対する電力の供給を制御し、第1データを第2通信部により第2通信方式で送信させる制御部と、第2データを生成するセンサー部と、第1通信部、第2通信部、制御部及びセンサー部に供給すべき電力を発電する発電部と、第1通信部及び第2通信部をいずれも動作させるゲートウェイモード、又は第1通信部を動作させ第2通信部を停止させるセンサーモードに設定する動作モード設定部とを具え、制御部は、動作モード設定部がゲートウェイモードに設定すると、第1データ及び又は第2データを、第2通信部により第2通信方式で送信させるよう制御し、動作モード設定部がセンサーモードに設定すると、第2データを、第1通信部により第1通信方式で送信させるよう制御するようにした。
さらに本発明の中継方法においては、動作モード設定部により、第1通信方式で通信する第1通信部及び第2通信方式で通信する第2通信部をいずれも動作させるゲートウェイモード、又は第1通信部を動作させ第2通信部を停止させるセンサーモードに設定する設定ステップと、設定ステップにより設定された動作モードで動作する動作ステップとを有し、動作ステップは、動作モード設定部がゲートウェイモードに設定した場合、第1通信部により第1データを受信し、発電部から第2通信部に電力を供給し、当該第2通信部により第1データを第2通信方式で送信するよう動作し、動作モード設定部がセンサーモードに設定した場合、センサー部により第2データを生成し、第1通信部により当該第2データを第1通信方式で送信するよう動作するようにした。
さらに本発明の中継プログラムにおいては、情報処理装置に対し、動作モード設定部により、第1通信方式で通信する第1通信部及び第2通信方式で通信する第2通信部をいずれも動作させるゲートウェイモード、又は第1通信部を動作させ第2通信部を停止させるセンサーモードに設定する設定ステップと、設定ステップにより設定された動作モードで動作する動作ステップとを実行させ、動作ステップは、動作モード設定部がゲートウェイモードに設定した場合、第1通信部により第1データを受信し、発電部から第2通信部に電力を供給し、当該第2通信部により第1データを第2通信方式で送信するよう動作し、動作モード設定部がセンサーモードに設定した場合、センサー部により第2データを生成し、第1通信部により当該第2データを第1通信方式で送信するよう動作するようにした。
さらに本発明の通信システムにおいては、第1通信網にセンサー装置及び中継装置が接続され、第2通信網に中継装置及び管理サーバーが接続されると共に、中継装置又はセンサー装置として動作する装置を有する通信システムであって、装置は、第1通信方式で通信する第1通信部と、第2通信方式で通信する第2通信部と、第1通信部が第1通信方式で第1データを受信した後、第2通信部に対する電力の供給を制御し、第1データを第2通信部により第2通信方式で送信させる制御部と、第2データを生成するセンサー部と、第1通信部、第2通信部、制御部及びセンサー部に供給すべき電力を発電する発電部と、第1通信部及び第2通信部をいずれも動作させるゲートウェイモード、又は第1通信部を動作させ第2通信部を停止させるセンサーモードに設定する動作モード設定部とを具え、制御部は、装置を中継装置として動作させる場合、動作モード設定部がゲートウェイモードに設定し、第1データ及び又は第2データを、第2通信部により第2通信方式で送信させるよう制御し、装置をセンサー装置として動作させる場合、動作モード設定部がセンサーモードに設定し、第2データを、第1通信部により第1通信方式で送信させるよう制御するようにした。
Since the present invention can operate each unit of the relay device using the power generated by the power generation unit, it is not necessary to connect the relay device to a commercial power source, and the degree of freedom in installation can be greatly increased. Furthermore, since the present invention controls the supply of power to the second communication unit intermittently , it is possible to appropriately suppress power consumption by the second communication unit, and the relay device can be stably operated using the limited power generated by the power generation unit.
Furthermore, the relay device of the present invention includes a first communication unit that communicates using a first communication method, a second communication unit that communicates using a second communication method, a control unit that controls the supply of power to the second communication unit after the first communication unit receives first data using the first communication method and causes the second communication unit to transmit the first data using the second communication method, a sensor unit that generates the second data, a power generation unit that generates power to be supplied to the first communication unit, the second communication unit, the control unit, and the sensor unit, and an operation mode setting unit that sets the mode to a gateway mode in which both the first communication unit and the second communication unit are operated, or a sensor mode in which the first communication unit is operated and the second communication unit is stopped, and when the operation mode setting unit is set to the gateway mode, the control unit controls the second communication unit to transmit the first data and/or the second data using the second communication method, and when the operation mode setting unit is set to the sensor mode, controls the first communication unit to transmit the second data using the first communication method.
Furthermore, the relay method of the present invention includes a setting step of setting, by an operation mode setting unit, a gateway mode in which both a first communication unit that communicates using a first communication method and a second communication unit that communicates using a second communication method are operated, or a sensor mode in which the first communication unit is operated and the second communication unit is stopped, and an operation step of operating in the operation mode set by the setting step, wherein, when the operation mode setting unit sets the gateway mode, the operation step operates to receive first data by the first communication unit, supply power from the power generation unit to the second communication unit, and transmit the first data by the second communication unit using the second communication method, and when the operation mode setting unit sets the sensor mode, the operation step operates to generate second data by the sensor unit and transmit the second data by the first communication unit using the first communication method.
Furthermore, in the relay program of the present invention, the information processing device is caused to execute a setting step of setting, by an operation mode setting unit, a gateway mode in which both a first communication unit which communicates using a first communication method and a second communication unit which communicates using a second communication method are operated, or a sensor mode in which the first communication unit is operated and the second communication unit is stopped, and an operation step of operating in the operation mode set by the setting step, wherein, when the operation mode setting unit sets the gateway mode, the operation step operates to receive first data by the first communication unit, supply power from the power generation unit to the second communication unit, and transmit the first data by the second communication unit using the second communication method, and when the operation mode setting unit sets the sensor mode, the operation step operates to generate second data by the sensor unit and transmit the second data by the first communication unit using the first communication method.
Furthermore, in a communication system of the present invention, a sensor device and a relay device are connected to a first communication network, and a relay device and a management server are connected to a second communication network, and the communication system has a device that operates as a relay device or a sensor device, the device having a first communication unit that communicates in a first communication method, a second communication unit that communicates in a second communication method, a control unit that controls the supply of power to the second communication unit after the first communication unit receives first data in the first communication method and causes the second communication unit to transmit the first data in the second communication method, a sensor unit that generates second data, and power provided to the first communication unit, the second communication unit, the control unit, and the sensor unit. The control unit is configured to set the device to a gateway mode in which both the first communication unit and the second communication unit are operated, or to a sensor mode in which the first communication unit is operated and the second communication unit is stopped, and when the device is operated as a relay device, the control unit sets the operation mode setting unit to the gateway mode and controls the second communication unit to transmit the first data and/or the second data using the second communication method, and when the device is operated as a sensor device, the control unit sets the operation mode setting unit to the sensor mode and controls the first communication unit to transmit the second data using the first communication method.
本発明によれば、設置に関する自由度を高めながら、異なる通信網の間でデータを良好に中継し得る中継装置、中継方法、中継プログラム及び通信システムを実現できる。 The present invention makes it possible to realize a relay device, a relay method, a relay program, and a communication system that can effectively relay data between different communication networks while increasing the degree of freedom in installation.
以下、発明を実施するための形態(以下実施の形態とする)について、図面を用いて説明する。 Below, the form for implementing the invention (hereinafter referred to as embodiment) will be explained with reference to the drawings.
[1.第1の実施の形態]
[1-1.センサーシステムの構成]
図1に示すように、第1の実施の形態によるセンサーシステム1は、複数の通信機器が複数のネットワークを介して相互に接続された構成となっている。具体的にセンサーシステム1には、複数のソーラー無線(SW:Solar Wireless)センサー装置10(10A、10B及び10C)、複数のソーラー無線(SW)中継装置20(20A、20B、20C、20D及び20E)及びゲートウェイ装置30、情報管理サーバー50及び情報記憶サーバー60が設けられている。
1. First embodiment
[1-1. Sensor system configuration]
1, the
センサーシステム1のうちSWセンサー装置10、SW中継装置20及びゲートウェイ装置30は、例えば山間部の河岸や橋脚、及びその近傍等に設置されており、いずれも商用電力の供給が困難となっている。このためSWセンサー装置10、SW中継装置20及びゲートウェイ装置30は、それぞれ太陽光発電パネルを有しており、この太陽光発電パネルにより発電された電力により動作するようになっている(詳しくは後述する)。一方、情報管理サーバー50及び情報記憶サーバー60は、例えば図示しない所定の建物内に設置されており、商用電源の供給により常時稼働している。
The
またSWセンサー装置10、SW中継装置20及びゲートウェイ装置30は、それぞれ狭域無線ネットワーク2に無線接続されている。狭域無線ネットワーク2は、例えばIEEE(The Institute of Electrical and Electronics Engineers)で策定されたIEEE802.15.4等の規格に準拠した、920[MHz]帯を使用する無線通信のネットワークである。この狭域無線ネットワーク2では、マルチホップ方式により、各ノード(SWセンサー装置10、SW中継装置20及びゲートウェイ装置30)の間で各種データを送受信することができる。以下では、狭域無線ネットワーク2を狭域無線網又は第1通信網とも呼ぶ。
The
因みに日本国では、法律や省令等の規定により、電波を送信する無線局を運用する場合、原則として免許の取得が必要となるが、所定の技術基準を満たすことにより技術基準適合認定を受けた無線機器であれば、免許を必要しない無線局、いわゆる免許不要局として運用できる旨が規定されている。この技術基準では、例えば電波の型式、周波数および空中線電力等が詳細に規定されており、狭域無線ネットワーク2が使用する920[MHz]帯も、免許不要局により使用可能な周波数帯の一部として規定されている。
In Japan, laws and ministerial ordinances stipulate that in principle a license must be obtained to operate a radio station that transmits radio waves. However, if the radio equipment meets certain technical standards and is certified as conforming to the technical standards, it can be operated as a radio station that does not require a license, a so-called license-exempt station. These technical standards specify in detail, for example, the type of radio waves, frequency, and antenna power, and also stipulate that the 920 MHz band used by the narrow-area
センサーシステム1では、狭域無線ネットワーク2を構成する各無線機器、すなわちSWセンサー装置10、SW中継装置20及びゲートウェイ装置30が、何れも技術基準に適合するように設計及び製造されており、上述した免許不要局に該当している。このためセンサーシステム1の狭域無線ネットワーク2は、自営電気通信設備網(いわゆる自営網)に該当するものとなっている。
In the
また920[MHz]帯の電波は、より高い周波数帯と比較して直進性が低く到達性が良好であると共に、より低い周波数帯と比較して帯域あたりの伝送容量が大きいため伝送速度が高くなっている。このため狭域無線ネットワーク2では、各無線機器の間において安定的な通信接続を行い、高速にデータを送受信することができる。なお狭域無線ネットワーク2では、この920MHz帯に限らず、例えば2.4[GHz]帯や429[MHz]帯等、法律や省令等により規定された他の種々の周波数帯を使用することもできる。
In addition, radio waves in the 920 MHz band tend to travel in a less direct direction and have better reach than higher frequency bands, and have a higher transmission speed due to a larger transmission capacity per band compared to lower frequency bands. As a result, the short-
さらにゲートウェイ装置30は、広域無線ネットワーク3に接続されている。広域無線ネットワーク3は、例えばIEEEで策定されたIEEE802.16-2004、IEEE802.16e、IEEE802.11等で規定される無線通信技術や、3GPP(Third Generation Partnership Project)で策定されたLTE(Long Term Evolution)などで規定される無線通信技術を用いて構成された無線ネットワークである。この広域無線ネットワーク3は、狭域無線ネットワーク2と比較して、各段に広い範囲に渡って展開された無線によるネットワークを形成している。以下では、広域無線ネットワーク3を広域無線網又は第2通信網とも呼ぶ。
Furthermore, the
この広域無線ネットワーク3には、図示しない種々の無線機器が接続される他、基地局4を介して上位ネットワーク5が接続されている。上位ネットワーク5は、例えばIEEE802.3(IEEE802.3u/ab/an/ae)等の規格に準拠した有線LANにより構成されている。また上位ネットワーク5は、基地局4の他、情報管理サーバー50及び情報記憶サーバー60等が接続されており、さらにインターネット(図示せず)のような他のネットワークとも接続されている。
In addition to various wireless devices (not shown), this wide
このためゲートウェイ装置30は、広域無線ネットワーク3、基地局4及び上位ネットワーク5を経由することにより、情報管理サーバー50及び情報記憶サーバー60との間で種々のデータを送受信することができる。
The
このセンサーシステム1では、各SWセンサー装置10により、例えば河川の水位や橋脚の振動等をそれぞれのセンサーにより検知してデータを生成する。続いてSWセンサー装置10は、生成したデータを狭域無線ネットワーク2内へ送信し、SW中継装置20を適宜介してゲートウェイ装置30に受信させる。ゲートウェイ装置30は、このデータを中継して広域無線ネットワーク3へ送信し、基地局4及び上位ネットワーク5を介して情報管理サーバー50に受信させる。情報管理サーバー50は、このデータに所定の変換処理等を行った上で、情報記憶サーバー60へ送信して記憶させる。
In this
このようにしてセンサーシステム1では、各SWセンサー装置10により生成したデータを各ネットワークにより適宜送信し、ゲートウェイ装置30によりネットワーク間でデータを中継しながら、最終的に情報記憶サーバー60に記憶させるようになっている。
In this way, in the
[1-1-1.SWセンサー装置の構成]
次に、SWセンサー装置10の構成について説明する。SWセンサー装置10は、図2にブロック図を示すように、制御部11を中心とした情報処理装置として構成されている。この制御部11には、記憶部12、無線通信部13、センサー部14、温度測定部15及び電源部16がそれぞれ接続されている。
[1-1-1. Configuration of SW sensor device]
Next, a description will be given of the configuration of the
制御部11は、SWセンサー装置10の各種動作を制御する処理部である。例えば制御部11は、図示しないCPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)、並びに計時回路等を有している。この制御部11は、RAMをワークエリアとして使用しながら、ROMや記憶部12等から読み出したプログラムをCPUによって実行することにより、種々の機能を実現し、また様々な処理を行う。また制御部11は、図示しない計時回路により、現在の日付や時刻を認識することや、所定の時点からの経過時間を計測すること等ができる。
The
記憶部12は、例えばEEPROM(Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory)、SSD(Solid State Drive)やハードディスクドライブ等のような不揮発性の記憶媒体を有している。この記憶部12は、各種プログラムや設定情報、或いはセンサー部14により生成したデータ等を記憶する。
The
無線通信部13は、IEEE802.15.4等の規格に準拠した無線通信を行う部分であり、図示しない信号処理回路やアンテナ等を有している。この無線通信部13は、狭域無線ネットワーク2(図1)を構成する他の無線機器、すなわちSW中継装置20やゲートウェイ装置30との間で無線接続を行い、種々のデータを送受信することができる。また無線通信部13は、例えば2秒毎の間欠動作を行うようになっている。
The
センサー部14は、センシングを行う部分である。本実施の形態においては、「センシング」の用語を、振動(震動)、温度、湿度、傾き等のような種々の物理量に関する推定量の検知(若しくは増減や発生の検知)、並びに、煙、化学物質、放射線、電流、電圧及び静電気等の発生の検知(若しくは増減や推定量の検知)を表す語として用いる。また本実施の形態においては、「センシング」の用語を、上述した検知に加え、検知内容をアナログ形式の電気信号に変換する処理や、該電気信号をデジタル形式のデータに変換する処理を表す語としても用いる。さらに本実施の形態においては、「センシング」の用語を、上述した検知に加えて、検知内容を計測し、或いは判別することを表す語としても用いる。
The
具体的にセンサー部14は、例えば超音波センサーとして構成されており、超音波を発生させる発生回路や当該超音波を取得する取得回路等(いずれも図示せず)を有している。このセンサー部14は、超音波を発生させて所定の方向へ放射させると共に、反射等により戻ってきた超音波を取得し、これを電気信号に変換すると共に所定の信号処理や変換処理等を行うことによりデータを生成して、このデータを制御部11へ送出する。
Specifically, the
これに応じて制御部11は、例えば計時回路(図示せず)から取得される日時情報を当該データに対応付けた上で、記憶部12に記憶させ、或いは無線通信部13から狭域無線ネットワーク2へ送信させることができる。
In response to this, the
因みにセンサー部14は、超音波センサーに限らず、例えば温度センサー、湿度センサー、振動(震動)センサー、傾きセンサー、圧力センサー、人感センサー、照度センサー、バイオセンサー、放射能センサー、土壌センサー、イメージセンサー等の種々のセンサーであっても良い。またセンサー部14は、例えばGPS(Global Positioning System)/GNSS(global navigation satellite system)等の人工衛星を利用した位置センサー、においセンサー、車両や人間等を計数するカウントセンサー、煙センサー、化学物質センサー、電流センサー、電圧センサー及び静電気センサー等の種々のセンサーであっても良い。さらにセンサー部14は、単一個数及び単一種類のセンサーに限らず、複数個数のセンサーや複数種類のセンサーを併設しても良い。
The
温度測定部15は、SWセンサー装置10が設置される場所における外気の温度を検知し、検知した温度を基に温度情報を生成して制御部11に供給する。これに応じて制御部11は、例えばセンサー部14により生成されたデータに対し、温度測定部15から供給された温度情報に基づいた温度補正処理を行う。この温度測定部15は、例えば5~10分に1回の割合で温度を測定する。
The
因みにSWセンサー装置10は、例えば設置作業や保守作業等が行われる場合に、無線通信部13を介して作業者等から所定の操作指示を受け付けると、温度測定部15により生成された温度情報を基に、制御部11によって設置環境に応じた補正値の算出処理等を行うこともできる。
Incidentally, when the
電源部16は、SWセンサー装置10の各構成要素に対して電源を供給する部分であり、太陽電池17、充放電制御部18および二次電池19を有している。太陽電池17は、太陽光発電パネルとも呼ばれており、太陽光エネルギーを利用して電力を発生させる(すなわち発電する)光電変換装置である。太陽電池17としては、例えば結晶シリコンやアモルファスシリコン等の各種シリコンを材料としたもの、種々様々な無機化合物や有機化合物を材料としたもの等を使用することができる。この太陽電池17は、例えばSWセンサー装置10の筐体(図示せず)における上面等に設けられている。SWセンサー装置10は、設置の際に、太陽電池17に対して直射日光が十分に照射されるよう、取付位置や取付角度等が適宜調整される。
The
充放電制御部18は、制御部11と連携することにより、太陽電池17により発電された電力を二次電池19に充電させ、或いは該二次電池19から電力を放電させて制御部11等の各部へ供給させるよう制御する。また充放電制御部18は、電源部16における電力に関する種々の情報(以下これを電源情報と呼ぶ)を把握し、要求に応じて制御部11に通知する。この電源情報には、例えば太陽電池17により発電が行われているか否か、及び該太陽電池17から供給されている電圧や電流の値、及び二次電池19の出力電圧や該二次電池19に蓄積している電力量等が含まれている。
The charge/
二次電池19は、化学反応を利用して電力の蓄積(すなわち充電)や放出(すなわち放電)が可能な電池であり、例えば、リチウムイオン二次電池やニッケル・カドミウム蓄電池、鉛蓄電池等により構成される。
The
また制御部11は、SWセンサー装置10の各部を間欠的に動作させるよう制御することにより、消費電力の低減を図るようになっている。具体的に制御部11は、例えばセンサー部14によるセンシング動作や温度測定部15による温度の測定動作を、5~10分間に1回の割合で行うように制御する。また制御部11は、例えば無線通信部13による通信動作を2秒間に1回の割合で行うように制御する。
The
[1-1-2.SW中継装置の構成]
次に、SW中継装置20(図1)の構成について説明する。図2と対応する図3に示すように、SW中継装置20は、SWセンサー装置10と一部類似した構成となっており、制御部21を中心とした情報処理装置として構成されている。この制御部21には、記憶部22、無線通信部23及び電源部26がそれぞれ接続されている。
[1-1-2. Configuration of SW relay device]
Next, the configuration of the SW relay device 20 (FIG. 1) will be described. As shown in FIG. 2 and FIG. 3 corresponding to each other, the
制御部21は、SWセンサー装置10の制御部11(図2)と同様に、図示しないCPU、ROM及びRAM、並びに計時回路等を有している。この制御部21は、RAMをワークエリアとして使用しながら、ROMや記憶部22等から読み出したプログラムをCPUによって実行することにより、種々の機能を実現し、また様々な処理を行う。また制御部21は、やはり制御部11と同様、図示しない計時回路により、現在の日付や時刻を認識することや、所定の時点からの経過時間を計測すること等ができる。
Like the control unit 11 (FIG. 2) of the
記憶部22は、SWセンサー装置10の記憶部12(図2)と同様に、例えばEEPROM、SSDやハードディスクドライブ等のような不揮発性の記憶媒体を有している。この記憶部22は、各種プログラムや設定情報、或いは無線通信部23により受信したデータ等を記憶する。無線通信部23は、SWセンサー装置10の無線通信部13(図2)と同様に、IEEE802.15.4等の規格に準拠した無線通信を行う部分であり、図示しない信号処理回路やアンテナ等を有している。この無線通信部23は、狭域無線ネットワーク2(図1)を構成する他の無線機器、すなわちSWセンサー装置10や他のSW中継装置20、或いはゲートウェイ装置30との間で無線接続を行い、種々のデータを送受信することができる。
The
電源部26は、SWセンサー装置10の電源部16(図2)と同様に構成されており、SW中継装置20の各構成要素に対して電源を供給する部分である。具体的に電源部26は、SWセンサー装置10(図2)の太陽電池17、充放電制御部18及び二次電池19とそれぞれ同様に構成された太陽電池27、充放電制御部28及び二次電池29を有している。また制御部21は、SWセンサー装置10の制御部11と同様に、SW中継装置20の各部を間欠的に動作させるよう制御することにより、消費電力の低減を図るようになっている。具体的に制御部21は、例えば無線通信部23による通信動作を2秒間に1回の割合で行うように制御する。
The
[1-1-3.情報管理サーバーの構成]
次に、情報管理サーバー50(図1)の構成について説明する。情報管理サーバー50は、図4にブロック図を示すように、制御部51を中心とした情報処理装置として構成されている。この制御部51には、記憶部52、通信部53、表示部54及び操作部55がそれぞれ接続されている。
[1-1-3. Configuration of information management server]
Next, the configuration of the information management server 50 (FIG. 1) will be described. As shown in the block diagram of FIG. 4, the
制御部51は、SWセンサー装置10の制御部11(図2)等と同様に、図示しないCPU、ROM及びRAM、並びに計時回路等を有している。この制御部51は、RAMをワークエリアとして使用しながら、ROMや記憶部52等から読み出したプログラムをCPUによって実行することにより、種々の機能を実現し、また様々な処理を行う。
The
記憶部52は、SWセンサー装置10の記憶部12(図2)と同様に、例えばEEPROM、SSDやハードディスクドライブ等のような不揮発性の記憶媒体を有している。この記憶部52は、各種プログラムや設定情報、或いは通信部53により受信したデータ等を記憶する。通信部53は、例えばIEEE802.3等の規格に準拠した有線LANのインタフェースであり、上位ネットワーク5(図1)との間で種々のデータを送受信することができる。
The
表示部54は、例えば液晶パネルや有機EL(Electro Luminescence)パネル等の表示パネルを有しており、制御部51の制御に基づき、文字や図形、或いは画像等のような種々の情報を表示する。操作部55は、例えばキーボードやマウス、或いはタッチパッドやタッチパネル等でなり、使用者の操作を受け付けて制御部51に通知する。
The
[1-1-4.情報記憶サーバーの構成]
次に、情報記憶サーバー60(図1)の構成について説明する。情報記憶サーバー60は、図4と対応する図5にブロック図を示すように、制御部61を中心とした情報処理装置として構成されている。この制御部61には、記憶部62及び通信部63がそれぞれ接続されている。
[1-1-4. Configuration of Information Storage Server]
Next, the configuration of the information storage server 60 (FIG. 1) will be described. As shown in the block diagram of FIG. 5 corresponding to FIG. 4, the
制御部61は、情報管理サーバー50の制御部51(図4)等と同様に、図示しないCPU、ROM及びRAM、並びに計時回路等を有している。この制御部61は、RAMをワークエリアとして使用しながら、ROMや記憶部62等から読み出したプログラムをCPUによって実行することにより、種々の機能を実現し、また様々な処理を行う。
The
記憶部62は、情報管理サーバー50の記憶部52(図4)と同様に、例えばEEPROM、SSDやハードディスクドライブ等のような不揮発性の記憶媒体を有している。この記憶部62は、各種プログラムや設定情報、或いは通信部63により受信したデータ等を記憶する。通信部63は、例えばIEEE802.3等の規格に準拠した有線LANのインタフェースであり、上位ネットワーク5との間で種々のデータを送受信することができる。
The
[1-2.ゲートウェイ装置の構成]
次に、ゲートウェイ装置30の構成について説明する。中継装置としてのゲートウェイ装置30は、図6に模式的な外観図を示すように、本体部30A1、取付部30A2及びセンサー露出部30A3により構成されている。このゲートウェイ装置30は、例えば河川Rの河岸RB近傍に立設された柱P1から河川に向けて延設された腕部P2に取り付けられる。
[1-2. Configuration of Gateway Device]
Next, a configuration of the
本体部30A1は、全体的に直方体に類似した形状となっており、外周全体が所定の筐体により覆われた構成となっている。取付部30A2は、所定形状の取付金具を中心に構成されており、腕部P2の上側に本体部30A1を位置させると共に、該本体部30A1を所定の姿勢に維持するように固定している。センサー露出部30A3は、取付部30A2の下側に位置しており、取付部30A2により腕部P2の下側に固定されている。 The main body 30A1 has an overall shape similar to a rectangular parallelepiped, and the entire outer periphery is covered by a specified housing. The attachment part 30A2 is composed of a mounting bracket of a specified shape, and positions the main body 30A1 on the upper side of the arm P2 and fixes the main body 30A1 so as to maintain it in a specified position. The sensor exposure part 30A3 is located below the attachment part 30A2, and is fixed to the underside of the arm P2 by the attachment part 30A2.
[1-2-1.ゲートウェイ装置の回路構成]
ゲートウェイ装置30は、図2及び図3と対応する図7にブロック図を示すように、制御部31を中心とした情報処理装置として構成されている。この制御部31には、記憶部32、第1無線通信部33、第2無線通信部34、センサー部35、温度測定部36及び電源部46がそれぞれ接続されている。
[1-2-1. Circuit configuration of gateway device]
2 and 3, the
制御部31は、SWセンサー装置10の制御部11(図2)と同様に、図示しないCPU、ROM及びRAM、並びに計時回路等を有している。この制御部31は、RAMをワークエリアとして使用しながら、ROMや記憶部32等から読み出したプログラムをCPUによって実行することにより、種々の機能を実現し、また様々な処理を行う。また制御部31は、やはり制御部11と同様、図示しない計時回路により、現在の日付や時刻を認識することや、所定の時点からの経過時間を計測すること等ができる。
Like the control unit 11 (FIG. 2) of the
記憶部32は、SWセンサー装置10の記憶部12(図2)と同様に、例えばEEPROM、SSDやハードディスクドライブ等のような不揮発性の記憶媒体を有している。この記憶部32は、各種プログラムや設定情報、或いは第1無線通信部33により受信したデータ等を記憶する。
The
第1無線通信部33は、SWセンサー装置10の無線通信部13(図2)と同様に、IEEE802.15.4等の規格に準拠した無線通信を行う部分であり、図示しない信号処理回路やアンテナ等を有している。この第1無線通信部33は、狭域無線ネットワーク2(図1)を構成する他の無線機器、すなわちSWセンサー装置10やSW中継装置20との間で無線接続を行い、種々のデータを送受信することができる。
The first
第2無線通信部34は、例えばIEEEで策定されたIEEE802.16-2004、IEEE802.16e、IEEE802.11などで規定される無線通信技術、或いは第3世代移動通信システムや第4世代移動通信システムのLTE等の規格に準拠した無線通信を行う部分であり、図示しない信号処理回路やアンテナ等を有している。この第2無線通信部34は、広域無線ネットワーク3(図1)を介して基地局4と接続され、さらに上位ネットワーク5を介して情報管理サーバー50との間で通信接続を行い、種々のデータを送受信することができる。
The second
ところで、広域無線ネットワーク3のように、IEEE802.16-2004、IEEE802.16e、IEEE802.11又はLTE等で規定される無線通信技術を用いた無線ネットワークは、電気通信役務(通信サービス)が提供されることにより、電気通信網(公衆網)となる場合がある。この広域無線ネットワーク3が電気通信網(公衆網)である場合、ゲートウェイ装置30は、該広域無線ネットワーク3を介した無線通信を行うことにより、該広域無線ネットワーク3や上位ネットワーク5に接続された他の種々の装置(図示せず)とやりとりをすることができる。
Incidentally, a wireless network using wireless communication technology defined by IEEE802.16-2004, IEEE802.16e, IEEE802.11, LTE, or the like, such as the wide
センサー部35は、SWセンサー装置10のセンサー部14(図2)と同様に構成されており、例えば超音波センサーとして機能するようになっている。このセンサー部35は、例えば、超音波を発生させる発生回路や当該超音波を取得する取得回路等を有しており、その一部がセンサー露出部30A3(図6)に設けられ、残りが本体部30A1内に設けられている。
The
このセンサー部35は、超音波を発生させセンサー露出部30A3(図6)から下方へ向けて放射させ、この超音波の一部が河川Rの水面において反射してなる反射超音波を該センサー露出部30A3により取得する。さらにセンサー部35は、取得した反射超音波を電気信号に変換すると共に所定の信号処理や変換処理等を行うことによりデータを生成し、このデータを制御部31へ送出する。このデータは、センサー露出部30A3から河川Rの水面までの距離を表すものであり、所定の演算処理が行われることにより、当該河川Rの水位を表す値となる。
The
温度測定部36は、SWセンサー装置10の温度測定部15(図2)と同様に構成されており、ゲートウェイ装置30が設置されている場所における外気の温度を検知し、検知した温度を基に温度情報を生成して制御部31に供給する。これに応じて制御部31は、例えばセンサー部35により生成されたデータに対し、温度測定部36から供給された温度情報に基づいた温度補正処理を行う。
The
電源部46は、SWセンサー装置10の電源部16(図2)と同様に構成されており、ゲートウェイ装置30の各構成要素に対して電源を供給する部分である。具体的に電源部46は、SWセンサー装置10(図2)の太陽電池17、充放電制御部18及び二次電池19とそれぞれ同様に構成された太陽電池47、充放電制御部48及び二次電池49を有している。
The
このうち太陽電池47は、図6に示したように、本体部30A1の上面に設けられている。因みに本体部30A1は、直射日光が良好に照射されるように位置や姿勢が調整された上で、取付部30A2により腕部P2に固定されている。
As shown in FIG. 6, the
[1-2-2.ゲートウェイ装置の給電制御]
ところでゲートウェイ装置30は、上述したように、センサーシステム1(図1)において、SWセンサー装置10やSW中継装置20から狭域無線ネットワーク2を介してデータを受信すると、これを中継し、広域無線ネットワーク3側へ送信する。ここでゲートウェイ装置30は、狭域無線ネットワーク2からデータを受信するには、第1無線通信部33を動作させる必要があり、広域無線ネットワーク3へデータを送信するには、第2無線通信部34を動作させる必要がある。
[1-2-2. Power supply control of gateway device]
As described above, in the sensor system 1 (FIG. 1), when the
一方、制御部31は、SWセンサー装置10の制御部11と同様、ゲートウェイ装置30の各部を間欠的に、すなわち所定の周期ごとに動作させるよう制御することにより、消費電力の低減を図るようになっている。具体的に制御部31は、例えばセンサー部35によるセンシング動作や温度測定部36による温度の測定動作を、5~10分間に1回の割合で行うように制御する。また制御部31は、例えば第1無線通信部33による通信動作を2秒間に1回の割合で行い、第2無線通信部34による通信動作を例えば5分間に1回等の割合で行うように制御する。
On the other hand, like the
このようにゲートウェイ装置30では、第1無線通信部33及び第2無線通信部34を動作させるタイミングが互いに一致しない可能性がある。そこで制御部31は、一方のネットワークから受信したデータを記憶部32に一時的に記憶させておき、次に他方のネットワークと接続した際に、該記憶部32から当該データを読み出して送信するようになっている。
In this way, in the
すなわち制御部31は、例えば狭域無線ネットワーク2から第1無線通信部33を介して情報管理サーバー50へ送信すべきデータを受信すると、これを記憶部32に記憶させておき、次に第2無線通信部34を動作させて広域無線ネットワーク3に接続した際に、該記憶部32に記憶しているデータを読み出して送信する。
In other words, when the
また制御部31は、例えば広域無線ネットワーク3から第2無線通信部34を介してSWセンサー装置10等へ送信すべきデータを受信すると、これを記憶部32に記憶させておき、次に第1無線通信部33を動作させ狭域無線ネットワーク2と接続した際に、該記憶部32に記憶しているデータを読み出して送信する。
When the
ところでゲートウェイ装置30では、第2無線通信部34を動作させる際に、比較的大きい電力を必要とする。そこで制御部31は、電源部46の状態に応じて給電モードを切り替えることにより、第2無線通信部34に対する給電の周期、すなわち該第2無線通信部34を間欠動作させる周期を切り替えた上で、データを送受信するようになっている。
However, the
具体的に制御部31は、電源が投入されると、記憶部32から広域無線網接続プログラムを読み出して実行することにより、図8に示す給電モード切替処理手順RT1を開始して、最初のステップSP1に移る。ステップSP1において制御部31は、電源部46における電力に関する種々の情報が含まれた電源情報を充放電制御部48から取得し、次のステップSP2に移る。
Specifically, when the power is turned on, the
ステップSP2において制御部31は、取得した電源情報から太陽電池47による現在の発電量を読み出し、該発電量が所定の基準量以上であるか否かを判定する。この基準量は、例えばゲートウェイ装置30における第2無線通信部34を含む各部分に給電する場合の電力量を基に、予め設定されている。このステップSP2において肯定結果が得られると、このことは太陽電池47による現在の発電量が比較的大きいため、第2無線通信部34を比較的短い周期ごとに動作させ得ることを表している。このとき制御部31は、次のステップSP6に移る。
In step SP2, the
一方、ステップSP2において否定結果が得られると、このことは太陽電池47による現在の発電量が比較的小さい、若しくは夜間等において発電していないため、第2無線通信部34を比較的短い周期ごとに動作させるべきでないことを表している。このとき制御部31は、次のステップSP3に移る。
On the other hand, if a negative result is obtained in step SP2, this indicates that the current amount of power generated by the
ステップSP3において制御部31は、二次電池49の電圧である二次電圧が所定の基準電圧以上であるか否か、すなわち二次電池49に蓄積された電力の量が十分であるか否かを判定する。ここで肯定結果が得られると、このことは少なくとも第2無線通信部34を動作させ得る程度の電力が二次電池49に残っていることを表している。このとき制御部31は、次のステップSP4に移る。
In step SP3, the
ステップSP4において制御部31は、記憶部32に記憶しているデータの値、すなわちSWセンサー装置10から取得したデータの値やセンサー部35により生成したデータの値を、所定の警戒閾値と比較し、次のステップSP5に移る。この警戒閾値は、例えば河川R(図6)が氾濫する恐れがある水位に相当する値が設定されると共に、記憶部32に予め記憶されている。
In step SP4, the
ステップSP5において制御部31は、データの値が警戒閾値以上であるか否かを判定する。ここで肯定結果が得られると、このことは例えば河川Rが氾濫する恐れがある場合のように、データを情報管理サーバー50に対して短い周期で送信すべきであることを表している。このとき制御部31は、次のステップSP6に移る。
In step SP5, the
ステップSP6において制御部31は、給電モードを短周期モードに設定して、次のステップSP9に移る。この短周期モードでは、第2無線通信部34を間欠動作させる際の周期が、比較的短い時間(例えば5分間)となっている。
In step SP6, the
一方、ステップSP5において否定結果が得られると、このことはデータを情報管理サーバー50に対して短い周期で送信する必要性が無いことを表している。このとき制御部31は、次のステップSP7に移る。
On the other hand, if a negative result is obtained in step SP5, this indicates that there is no need to transmit data to the
ステップSP7において制御部31は、給電モードを長周期モードに設定して、次のステップSP9に移る。この長周期モードでは、第2無線通信部34を間欠動作させる際の周期が、比較的長い時間(例えば60分間)となっている。
In step SP7, the
一方、ステップSP3において否定結果が得られると、このことは二次電圧が比較的低く、二次電池49に十分な電力が蓄積されていないことを表している。このとき制御部31は、次のステップSP8に移り、給電モードを休止モードに設定して、その次のステップSP11に移る。この休止モードでは、第2無線通信部34を休止させ、送受信を一切行わせないようになっている。
On the other hand, if a negative result is obtained in step SP3, this indicates that the secondary voltage is relatively low and sufficient power is not stored in the
ステップSP9において制御部31は、第2無線通信部34を前回動作させた後に、現在の給電モードに応じた待機時間(すなわち周期)が経過したか否かを判定する。ここで否定結果が得られると、制御部31はこのステップSP9を繰り返すことにより、この待機時間が経過するのを待ち受ける。
In step SP9, the
一方、ステップSP9において肯定結果が得られると、制御部31は次のステップSP10に移り、サブルーチンとして広域無線網接続処理(詳しくは後述する)を行うことにより、第2無線通信部34に給電して動作させ、記憶部32に記憶しているデータを広域無線ネットワーク3へ送信した後、その次のステップSP11に移る。
On the other hand, if a positive result is obtained in step SP9, the
ステップSP11において制御部31は、給電モード切替処理手順RT1を終了する。因みに制御部31は、所定の周期(例えば5分間)ごとに給電モード切替処理手順RT1を実行しており、太陽電池47による発電状態の変化やデータの値の変化等に合わせて給電モードを逐次切り替えるようになっている。
In step SP11, the
なお、ゲートウェイ装置30の制御部31は、消費電力を低減させる観点から、第2無線通信部34の他にも、第1無線通信部33、センサー部35及び温度測定部36も間欠動作させている。この場合、第1無線通信部33、センサー部35及び温度測定部36における間欠動作の周期は、第2無線通信部34における間欠動作の周期と同期がとれていることが望ましい。すなわちゲートウェイ装置30では、センサー部35及び温度測定部36によりデータや温度を取得した直後に、第2無線通信部34によりこれらを送信することが望ましく、また第1無線通信部33によりデータを取得した直後に、第2無線通信部34によりこれを送信することが望ましい。
In addition, from the viewpoint of reducing power consumption, the
[1-2-3.広域無線ネットワークを介したデータの送受信]
ところでセンサーシステム1では、上述したように、ゲートウェイ装置30が第2無線通信部34を常時動作させるのではなく、間欠的に給電して動作させるようになっている。このためセンサーシステム1では、情報管理サーバー50からゲートウェイ装置30やSWセンサー装置10に送信すべきデータがあったとしても、タイミングによっては、該ゲートウェイ装置30との接続を確立できない可能性がある。
[1-2-3. Data transmission and reception via wide area wireless network]
Incidentally, as described above, in the
そこでセンサーシステム1では、図9に示すように、ゲートウェイ装置30から情報管理サーバー50に対して送信すべきデータがある場合に、HTTPS(Hypertext Transfer Protocol Secure)プロトコルのリクエストにより当該データを送信するようになっている。またセンサーシステム1では、情報管理サーバー50からゲートウェイ装置30に対してHTTPSプロトコルのレスポンスを送信する際に、このレスポンスにデータを埋め込んで送信するようになっている。
As shown in FIG. 9, in the
またセンサーシステム1では、情報管理サーバー50及び情報記憶サーバー60の間において、MQTT(Message Queuing Telemetry Transport)プロトコルを用いてデータを送受信するようになっている。このため情報管理サーバー50は、各種データのフォーマットやプロトコルを適宜変換することにより、ゲートウェイ装置30から受信したデータを情報記憶サーバー60へ送信し、また該ゲートウェイ装置30へ送信すべきデータをHTTPSプロトコルのレスポンスに埋め込んで送信するようになっている。
In addition, in the
ここで、ゲートウェイ装置30から情報管理サーバー50に対してHTTPSの通信プロトコルに基づいてデータを送付する場合について、詳細に説明する。この場合、ゲートウェイ装置30の制御部31は、記憶部32から所定のHTTPSクライアントプログラムを読み出して実行することにより、第2無線通信部34と共にHTTPSクライアントとして機能する。また情報管理サーバー50の制御部51は、記憶部52から所定のHTTPサーバープログラムを読み出して実行することにより、通信部53と共にHTTPSサーバーとして機能する。
Here, a detailed description will be given of a case where data is sent from the
因みに、HTTPSクライアントとしては、HTTPSクライアントに係る単体のプログラムであっても良く、ゲートウェイ装置30が実行するオペレーティングシステム(OS:Operating System)、ミドルウェア(Middleware)やアプリケーションソフトウェア(Application software)に組み込まれたHTTPクライアントに係わるプログラムでも良い。この場合、具体的には、例えばWebブラウザ、Webロボット、テキストエディタ、データベース管理ソフト、画像編集ソフト、セキュリティ対策ソフトなどの種々のアプリケーションソフトウェア(プログラム)に組み込まれたHTTPSクライアントに係わるプログラムであっても良い。
Incidentally, the HTTPS client may be a standalone program related to the HTTPS client, or may be a program related to the HTTPS client built into the operating system (OS), middleware, or application software executed by the
ゲートウェイ装置30のHTTPSクライアント及び情報管理サーバー50のHTTPSサーバーは、互いに制御を行いながら、両者の間でやりとり(送受信)を行い、ゲートウェイ装置30の第2無線通信部34から情報管理サーバー50の通信部53へデータを送信する。
The HTTPS client of the
この場合、ゲートウェイ装置30のHTTPSクライアントは、情報管理サーバー50のHTTPSサーバーに対し、HTTPSリクエストのメッセージによりデータを送信する。これに応じて、データを取得した情報管理サーバー50のHTTPSサーバーは、ゲートウェイ装置30のHTTPSクライアントに対し、HTTPSリクエストのメッセージに対するHTTPSレスポンスのメッセージを送信する。
In this case, the HTTPS client of the
ここで、情報管理サーバー50のHTTPSサーバーは、HTTPSサーバーで公開する公開情報の所在を示す値(リソース特定識別情報)として所定のURL(Uniform Resource Locator)を設定している。このURLは、例えば「https://xxx.yyy.zzz/sensor/upload.do」等である。
Here, the HTTPS server of the
またゲートウェイ装置30のHTTPSクライアントは、データを送付する際に、SSL(Secure Sockets Layer)またはTLS(Transport Layer Security)の通信プロトコルに基づき、情報管理サーバー50のHTTPSサーバーと暗号化通信に係わるやりとり(ハンドシェイク:公開鍵暗号化技術を使用した共通鍵情報の生成など)を行う。これによりゲートウェイ装置30のHTTPSクライアントは、HTTPSクライアントとHTTPSサーバーとの双方で暗号化処理に用いる共通鍵情報を生成(算出)する。
When sending data, the HTTPS client of the
さらにゲートウェイ装置30は、広域無線ネットワーク3におけるゲートウェイ装置30のIPアドレス、上位ネットワーク5における情報管理サーバー50のIPアドレス、情報管理サーバー50におけるHTTPS用の通信ポート番号、及び当該URLを予め記憶している。
Furthermore, the
ゲートウェイ装置30のHTTPSクライアントは、少なくとも、リクエストラインにPOSTメソッド(文字「POST」)またはPUTメソッド(文字「PUT」)および当該URLを含み、メッセージボディにデータを含むHTTPSリクエストを生成する。続いてゲートウェイ装置30のHTTPSクライアントは、少なくとも、送信側アドレス、送信側通信ポート番号、受信側アドレス、受信側ポート番号、及びHTTPSリクエストを含むパケットを広域無線ネットワーク3に送出することにより、情報管理サーバー50のHTTPSサーバーに対しデータを与える。このうち送信側アドレスは、ゲートウェイ装置30のIPアドレスである。送信側通信ポート番号は、例えばランダムに割り当てた60123等である。受信側アドレスは、情報管理サーバー50のIPアドレスである。受信側ポート番号は、例えばHTTPSを表す443である。
The HTTPS client of the
このデータを受けた情報管理サーバー50のHTTPSサーバーは、少なくとも、メッセージヘッダのステータスラインにステータスコード(文字「200」や文字「201」)を含むHTTPSレスポンスを生成する。続いて情報管理サーバー50のHTTPSサーバーは、送信側アドレス、送信側通信ポート番号、受信側アドレス、受信側ポート番号、及びHTTPSレスポンスを含むパケットを上位ネットワーク5に送出することにより、ゲートウェイ装置30のHTTPSクライアントに対し、HTTPSリクエスト(すなわちデータ)を受けた結果を与える。このうち送信側通信ポート番号は、例えばHTTPSを表す443である。受信側アドレスは、ゲートウェイ装置30のIPアドレスである。受信側ポート番号は、HTTPSリクエストを含むパケットの送信時に利用された60123である。
The HTTPS server of the
このようにしてゲートウェイ装置30の第2無線通信部34からHTTPSの通信プロトコルに基づいて送信されたデータは、所定のルーティング方式に従い、広域無線ネットワーク3及び上位ネットワーク5内で順次転送された後、HTTPSの通信プロトコルに基づき、情報管理サーバー50の通信部53により受信される。
In this way, the data transmitted from the second
次に、ゲートウェイ装置30が広域無線ネットワーク3を介して情報管理サーバー50との間でデータを送信及び受信する処理について説明する。ゲートウェイ装置30の制御部31は、上述した給電モード切替処理手順RT1(図8)においてステップSP10に移ると、図10に示す広域無線網接続処理手順RT2をサブルーチンとして開始し、最初のステップSP21に移る。
Next, the process in which the
ステップSP21において制御部31は、第2無線通信部34に対する給電を開始させることにより、該第2無線通信部34の動作を開始させ、次のステップSP22に移る。ステップSP22において制御部31は、第2無線通信部34を広域無線ネットワーク3と接続させ、次のステップSP23に移る。
In step SP21, the
ステップSP23において制御部31は、記憶部32に記憶しているデータを、HTTPSプロトコルにより第2無線通信部34から情報管理サーバー50へ宛てて送信させ、次のステップSP24に移る。このとき送信されたデータは、ゲートウェイ装置30の第2無線通信部34から広域無線ネットワーク3(図1)、基地局4、上位ネットワーク5を順次介して情報管理サーバー50に到達して受信される。
In step SP23, the
このとき情報管理サーバー50は、受信したデータのフォーマット変換やプロトコル変換等を行い、MQTTプロトコルにより情報記憶サーバー60へ送信して記憶させる。また情報管理サーバー50は、HTTPSプロトコルのレスポンスをゲートウェイ装置30に宛てて送信する。このとき情報管理サーバー50は、ゲートウェイ装置30へ送信すべきデータが記憶部52に記憶されていれば、当該データを埋め込んだレスポンスを送信する。
At this time, the
ステップSP24において制御部31は、第2無線通信部34により、情報管理サーバー50からのレスポンスを受信し、次のステップSP25に移る。ステップSP25において制御部31は、情報管理サーバー50からデータを受信したか否か、具体的には受信したレスポンスにデータが埋め込まれていたか否かを判定する。ここで肯定結果が得られると、このことは受信したデータを取り出し、場合によっては最終的な宛先へ転送する必要があることを表している。このとき制御部31は、次のステップSP26に移る。
In step SP24, the
ステップSP26において制御部31は、受信したデータをHTTPSプロトコルのレスポンスから取り出して記憶部32に記憶させ、次のステップSP27に移る。ステップSP27において制御部31は、第2無線通信部34を広域無線ネットワーク3から切断させ、次のステップSP28に移る。ステップSP28において制御部31は、第2無線通信部34に対する給電を終了させ、次のステップSP29に移る。
In step SP26, the
ステップSP29において制御部31は、受信したデータの宛先が自分(すなわちゲートウェイ装置30)であるか否かを判定する。ここで肯定結果が得られると、制御部31は次のステップSP30に移り、受信したデータに対する適切な処理を実行して、その次のステップSP35に移る。例えば制御部31は、当該データが各種設定値の更新値であれば、記憶部32に記憶している当該設定値を更新する。
In step SP29, the
一方、ステップSP29において否定結果が得られると、このことは受信したデータの宛先が狭域無線ネットワーク2に接続された各ノードであることを表している。このとき制御部31は、次のステップSP31に移る。ステップSP31において制御部31は、狭域無線ネットワーク2(図1)内における宛先までの経路を決定し(詳しくは後述する)、次のステップSP32に移る。ステップSP32において制御部31は、第1無線通信部33から狭域無線ネットワーク2へ当該データを送信させて、次のステップSP35に移る。
On the other hand, if a negative result is obtained in step SP29, this indicates that the destination of the received data is a node connected to the short-
一方、ステップSP25において否定結果が得られると、このことは受信したレスポンスにデータが含まれていなかったことを表している。このとき制御部31は、ステップSP33及びSP34においてステップSP27及びSP28とそれぞれ同様の処理を行うことにより、第2無線通信部34を広域無線ネットワーク3から切断させると共に該第2無線通信部34に対する給電を終了して、その次のステップSP35に移る。ステップSP35において制御部31は、広域無線網接続処理手順RT2を終了し、元の給電モード切替処理手順RT1(図8)に戻る。
On the other hand, if a negative result is obtained in step SP25, this indicates that the received response did not contain data. In this case, the
[1-2-4.他のプロトコルを使用したデータの送受信]
ところでセンサーシステム1では、ゲートウェイ装置30及び情報管理サーバー50の間で使用するプロトコルを、HTTPS以外の他のプロトコルとすることもできる。他のプロトコルとしては、例えばFTP(File Transfer Protocol)、Telnet(Teletype network)、SSH(Secure Shell)、SMTP(Simple Mail Transfer Protocol)又はHTTP(HyperText Transfer Protocol)等の使用が想定される。このうちHTTPプロトコルについては、上述したHTTPSプロトコルを使用する場合と比較して、SSL/TLS等の通信プロトコルを用いた暗号化通信に関する部分が省略されるものの、他の部分が共通となる。以下では、HTTP以外の各プロトコルを使用する場合における、具体的な動作について説明する。
[1-2-4. Sending and receiving data using other protocols]
In the
[1-2-4-1.FTPプロトコルの使用]
ここでは、ゲートウェイ装置30から情報管理サーバー50に対してFTPの通信プロトコルに基づいてデータを送付する場合について説明する。この場合、ゲートウェイ装置30の制御部31は、記憶部32から所定のFTPクライアントプログラムを読み出して実行することにより、第2無線通信部34と共にFTPクライアントとして機能する。また情報管理サーバー50の制御部51は、記憶部52から所定のFTPサーバープログラムを読み出して実行することにより、通信部53と共にFTPサーバーとして機能する。
[1-2-4-1. Use of FTP protocol]
Here, a case will be described in which data is sent from the
またゲートウェイ装置30の制御部31は、第2無線通信部34の広域無線ネットワーク3におけるIPアドレス、上位ネットワーク5における情報管理サーバー50のIPアドレス、及び該情報管理サーバー50におけるFTP用の通信ポート番号を予め記憶部32に記憶させている。
The
ゲートウェイ装置30の制御部31は、FTPクライアントとして、広域無線ネットワーク3に対して所定のパケットを送出することにより、該FTPクライアントとFTPサーバーとのやりとりを開始する。このパケットは、少なくとも、送信側アドレスである該ゲートウェイ装置30のIPアドレス、送信側通信ポート番号(例えばランダムに割り当てた60123等)、受信側アドレスである情報管理サーバー50のIPアドレス及び受信側ポート番号(例えばFTPを表す21)を含み、またデータを含んでいる。
The
このようにしてゲートウェイ装置30の第2無線通信部34からFTPの通信プロトコルに基づいて送信されたデータは、所定のルーティング方式に従い、広域無線ネットワーク3及び上位ネットワーク5内で順次転送された後、FTPの通信プロトコルに基づき、情報管理サーバー50の通信部53により受信される。
In this way, the data transmitted from the second
[1-2-4-2.Telnetプロトコルの使用]
ここでは、ゲートウェイ装置30から情報管理サーバー50に対してTelnetの通信プロトコルに基づいてデータを送付する場合について説明する。この場合、ゲートウェイ装置30の制御部31は、記憶部32から所定のTelnetクライアントプログラムを読み出して実行することにより、第2無線通信部34と共にTelnetクライアントとして機能する。また情報管理サーバー50の制御部51は、記憶部52から所定のTelnetサーバープログラムを読み出して実行することにより、通信部53と共にFTPサーバーとして機能する。
[1-2-4-2. Use of Telnet protocol]
Here, a case will be described in which data is sent from the
またゲートウェイ装置30の制御部31は、第2無線通信部34の広域無線ネットワーク3におけるIPアドレス、上位ネットワーク5における情報管理サーバー50のIPアドレス、及び該情報管理サーバー50におけるTelnet用の通信ポート番号を予め記憶部32に記憶させている。
The
ゲートウェイ装置30の制御部31は、Telnetクライアントとして、広域無線ネットワーク3に対して所定のパケットを送出することにより、該TelnetクライアントとTelnetサーバーとのやりとりを開始する。このパケットは、少なくとも、送信側アドレスである該ゲートウェイ装置30のIPアドレス、送信側通信ポート番号(例えばランダムに割り当てた60123等)、受信側アドレスである情報管理サーバー50のIPアドレス及び受信側ポート番号(例えばTelnetを表す23)を含み、またデータを含んでいる。
The
またゲートウェイ装置30のTelnetクライアントおよび情報管理サーバー50のTelnetサーバーは、Kermit、XMODEM、YMODEM、ZMODEMなどのバイナリ転送プロトコルに基づくやりとり(送受信)が行えるよう、バイナリ転送手段(プログラム)を有している。このためゲートウェイ装置30のTelnetクライアントは、情報管理サーバー50のTelnetサーバーに対しデータを送信する際、Kermit、XMODEM、YMODEMなどのバイナリ転送プロトコルに基づき、発注情報をバイナリ転送することにより、該Telnetサーバーにデータを取得させることができる。
The Telnet client of the
このようにしてゲートウェイ装置30の第2無線通信部34からTelnetの通信プロトコルに基づいて送信されたデータは、所定のルーティング方式に従い、広域無線ネットワーク3及び上位ネットワーク5内で順次転送された後、Telnetの通信プロトコルに基づき、情報管理サーバー50の通信部53により受信される。
In this way, the data transmitted from the second
[1-2-4-3.SSHプロトコルの使用]
ここでは、ゲートウェイ装置30から情報管理サーバー50に対してSSHの通信プロトコルに基づいてデータを送付する場合について説明する。この場合、ゲートウェイ装置30の制御部31は、記憶部32から所定のSSHクライアントプログラムを読み出して実行することにより、第2無線通信部34と共にSSHクライアントとして機能する。また情報管理サーバー50の制御部51は、記憶部52から所定のSSHサーバープログラムを読み出して実行することにより、通信部53と共にSSHサーバーとして機能する。
[1-2-4-3. Use of SSH protocol]
Here, a case will be described in which data is sent from the
またゲートウェイ装置30の制御部31は、第2無線通信部34の広域無線ネットワーク3におけるIPアドレス、上位ネットワーク5における情報管理サーバー50のIPアドレス、及び該情報管理サーバー50におけるSSH用の通信ポート番号を予め記憶部32に記憶させている。
The
ゲートウェイ装置30の制御部31は、SSHクライアントとして、広域無線ネットワーク3に対して所定のパケットを送出することにより、該SSHクライアントとSSHサーバーとのやりとりを開始する。このパケットは、少なくとも、送信側アドレスである該ゲートウェイ装置30のIPアドレス、送信側通信ポート番号(例えばランダムに割り当てた60123等)、受信側アドレスである情報管理サーバー50のIPアドレス及び受信側ポート番号(例えばSSHを表す22)を含み、またデータを含んでいる。
The
またゲートウェイ装置30のSSHクライアントおよび情報管理サーバー50のSSHサーバーは、セキュアコピープロトコル(SCP:Secure Copy Protocol)に基づくやりとり(送受信)が行えるよう、それぞれセキュアコピー手段(プログラム)を有している。このためゲートウェイ装置30のSSHクライアントは、SSHクライアントがSSHサーバーに対しデータを与える際、セキュアコピープロトコルに基づいてデータをファイル転送することにより、情報管理サーバー50のSSHサーバーにデータを取得させることができる。
The SSH client of the
このようにしてゲートウェイ装置30の第2無線通信部34からSSHの通信プロトコルに基づいて送信されたデータは、所定のルーティング方式に従い、広域無線ネットワーク3及び上位ネットワーク5内で順次転送された後、SSHの通信プロトコルに基づき、情報管理サーバー50の通信部53により受信される。
In this way, the data transmitted from the second
[1-2-4-4.SMTPプロトコルの使用]
ここでは、ゲートウェイ装置30から情報管理サーバー50に対してSMTPの通信プロトコルに基づいてデータを送付する場合について説明する。この場合、ゲートウェイ装置30の制御部31は、記憶部32から所定のSMTPクライアントプログラムを読み出して実行することにより、第2無線通信部34と共にSMTPクライアントとして機能する。また情報管理サーバー50の制御部51は、記憶部52から所定のSMTPサーバープログラムを読み出して実行することにより、通信部53と共にSMTPサーバーとして機能する。
[1-2-4-4. Use of SMTP protocol]
Here, a case will be described in which data is sent from the
またゲートウェイ装置30の制御部31は、第2無線通信部34の広域無線ネットワーク3におけるIPアドレス、上位ネットワーク5における情報管理サーバー50のIPアドレス、及び該情報管理サーバー50におけるSMTP用の通信ポート番号を予め記憶部32に記憶させている。
The
ゲートウェイ装置30の制御部31は、SMTPクライアントとして、広域無線ネットワーク3に対して所定のパケットを送出することにより、該SMTPクライアントとSMTPサーバーとのやりとりを開始する。このパケットは、少なくとも、送信側アドレスである該ゲートウェイ装置30のIPアドレス、送信側通信ポート番号(例えばランダムに割り当てた60123等)、受信側アドレスである情報管理サーバー50のIPアドレス及び受信側ポート番号(例えばSMTPを表す25)を含み、またデータを含んでいる。
The
ここで、SMTPクライアントがSMTPサーバーに対しデータを与える際、ゲートウェイ装置30のSMTPクライアントは、データを添付ファイルとする電子メールまたはデータを本文に含む電子メールを形成して送信することにより、情報管理サーバー50のSMTPサーバーにデータを与えることができる。
When the SMTP client provides data to the SMTP server, the SMTP client of the
このようにしてゲートウェイ装置30の第2無線通信部34からSMTPの通信プロトコルに基づいて送信されたデータは、所定のルーティング方式に従い、広域無線ネットワーク3及び上位ネットワーク5内で順次転送された後、SMTPの通信プロトコルに基づき、情報管理サーバー50の通信部53により受信される。
In this way, the data transmitted from the second
また、情報管理サーバー50と異なる他のサーバー装置等(図示せず)によりSMTPサーバーが実行されている場合、ゲートウェイ装置30及び該情報管理サーバー50を何れもSMTPクライアントとして動作させ、両者の間でデータを送信することも可能である。
In addition, if an SMTP server is run by another server device (not shown) other than the
この場合、ゲートウェイ装置30のSMTPクライアントとSMTPサーバーとのやりとり(送受信)と、SMTPサーバーと情報管理サーバー50のSMTPクライアントとのやりとり(送受信)を経ることにより、ゲートウェイ装置30の第2無線通信部34から情報管理サーバー50の通信部53へデータを引き渡すことができる。
In this case, data can be handed over from the second
ここで、SMTPクライアントがSMTPサーバーに対しデータを与える際、ゲートウェイ装置30のSMTPクライアントは、データを添付ファイルとする電子メールまたはデータを本文に含む電子メールを形成して送信することにより、SMTPサーバーに発注情報を与える。SMTPサーバーがSMTPクライアントに対し発注情報を与える際、SMTPサーバーは、データを添付ファイルとする電子メールまたはデータを本文に含む電子メール(ゲートウェイ装置30のSMTPクライアントから受信した電子メール)を送信することにより、情報管理サーバー50のSMTPクライアントにデータを与える。このように、他のサーバー装置において実行されるSMTPサーバーの中継を利用することにより、ゲートウェイ装置30から情報管理サーバー50へデータを送信することもできる。
When the SMTP client provides data to the SMTP server, the SMTP client of the
[1-3.狭域無線ネットワークにおける経路の決定]
ところで狭域無線ネットワーク2では、ゲートウェイ装置30が親機として設定され、各SWセンサー装置10及び各SW中継装置20が何れも子機として設定されている。このため子機である各SWセンサー装置10及び各SW中継装置20は、上位ネットワーク5に接続されている各機器に対してデータを送信する場合、まず狭域無線ネットワーク2において、親機であるゲートウェイ装置30に宛てて当該データを送信するようになっている。
[1-3. Determining routes in short-range wireless networks]
In the narrow-
また狭域無線ネットワーク2(図1)では、上述したように、マルチホップ方式により各ノード(SWセンサー装置10、SW中継装置20及びゲートウェイ装置30)が相互に接続されている。この狭域無線ネットワーク2では、例えば特許文献3に記載されているような手法により、各ノード間でデータを送受信するようになっている。
In addition, in the short-range wireless network 2 (FIG. 1), as described above, each node (
特に狭域無線ネットワーク2では、上述したように、各ノードの無線通信部、すなわちSWセンサー装置10の無線通信部13、SW中継装置20の無線通信部23、及びゲートウェイ装置30の第1無線通信部33が、何れも間欠的に動作するよう制御されている。このため狭域無線ネットワーク2では、何れかのノードから他のノードへデータ送信する場合、その時点で動作しているSW中継装置20のみを介して宛先のノードに到達するような経路を探索して当該データを送信するようになっている。
In particular, in the short-
すなわち狭域無線ネットワーク2では、例えばSWセンサー装置10からゲートウェイ装置30へデータを送信する場合、該SWセンサー装置10がこの時点で動作しているSW中継装置20のみを介してゲートウェイ装置30に至るような経路を探索し、この経路に従って当該データの宛先等を設定して送信する。また狭域無線ネットワーク2では、例えばゲートウェイ装置30からSWセンサー装置10へデータを送信する場合、該ゲートウェイ装置30がこの時点で動作しているSW中継装置20のみを介してSWセンサー装置10に至るような経路を探索し、この経路に従って当該データの宛先等を設定して送信する。
In other words, in the short-
[1-4.センサーシステムにおけるデータの転送]
次に、センサーシステム1(図1)において、各装置によりデータを転送しながら送受信する様子について説明する。以下では、SWセンサー装置10から情報記憶サーバー60へ順次転送されるデータを上りデータと呼び、該情報記憶サーバー60からSWセンサー装置10へ順次転送されるデータを下りデータと呼ぶ。
[1-4. Data transfer in sensor systems]
Next, a description will be given of how data is transmitted and received while being transferred by each device in the sensor system 1 (FIG. 1). Hereinafter, data sequentially transferred from the
[1-4-1.上りデータの転送]
まず、センサーシステム1において、SWセンサー装置10から情報記憶サーバー60へ上りデータを順次送信する場合の処理について、図11のシーケンスチャートを参照しながら説明する。
[1-4-1. Upstream data transfer]
First, a process for sequentially transmitting upstream data from the
まずSWセンサー装置10の制御部11は、記憶部12から所定の上りデータ送信プログラムを読み出して実行することにより、上りデータ送信処理手順RT11を開始して最初のステップSP111に移る。ステップSP111において制御部11は、センサー部14によりデータを生成し、次のステップSP112に移る。ステップSP112において制御部11は、この時点で狭域無線ネットワーク2(図1)内で動作しているSW中継装置20のみを経由してゲートウェイ装置30に至る経路を探索し、次のステップSP113に移る。ここでは、1台のSW中継装置20を介してゲートウェイ装置30に至る経路が選択されたものとする。
First, the
ステップSP113において制御部11は、無線通信部13により狭域無線ネットワーク2内のSW中継装置20に宛ててデータを送信し、次のステップSP114に移る。このとき送信されるデータには、センサー部14により生成されたデータの他、電源部16における太陽電池17の発電量や二次電池19の電圧値、或いは温度測定部15により測定された温度等の情報も含まれている。ステップSP114において制御部11は、この上りデータ送信処理手順RT11を終了する。
In step SP113, the
SW中継装置20の制御部21は、予め記憶部22から所定の上りデータ中継プログラムを読み出して実行することにより、上りデータ中継処理手順RT12を開始している。この制御部21は、SWセンサー装置10から無線通信部23によりデータを受信すると、ステップSP121に移る。ステップSP121において制御部21は、受信したデータを無線通信部23により中継し、すなわち受信した当該データをそのままゲートウェイ装置30へ送信して、次のステップSP122に移る。ステップSP122において制御部21は、この上りデータ中継処理手順RT12を終了する。
The
ゲートウェイ装置30の制御部31は、予め記憶部32から所定の上りデータ受信送信プログラムを読み出して実行することにより、上りデータ受信送信処理手順RT13を開始している。この制御部31は、SW中継装置20からのデータを第1無線通信部33により受信すると、ステップSP131に移る。ステップSP131において制御部31は、第1無線通信部33により受信したデータを記憶部32に記憶させ、ステップSP132に移る。ステップSP132において制御部31は、広域無線網接続処理を行うことにより、広域無線ネットワーク3に対してデータを送信して、次のステップSP133に移る。
The
具体的に制御部31は、サブルーチンとして、図8に示した給電モード切替処理手順RT1を実行することにより、電源部46の状態に基づいた周期で第2無線通信部34を動作させる。続いて制御部31は、該給電モード切替処理手順RT1(図8)のステップSP10において、サブルーチンとして広域無線網接続処理手順RT2(図10)を実行し、そのステップSP23において、第2無線通信部34からHTTPSプロトコルのリクエストにより、広域無線ネットワーク3(図1)へデータを送信させる。このとき送信されたデータは、広域無線ネットワーク3において基地局4に到達し、上位ネットワーク5を介して情報管理サーバー50に到達する。ステップSP133において制御部31は、上りデータ受信送信処理手順RT13を終了する。
Specifically, the
情報管理サーバー50の制御部51は、予め記憶部52から所定の上りデータ変換中継プログラムを読み出して実行することにより、上りデータ変換中継処理手順RT14を開始している。この制御部51は、ゲートウェイ装置30からのデータを通信部53により受信すると、ステップSP141に移る。ステップSP141において制御部51は、受信したデータに対して所定の変換処理を施すことにより、MQTTプロトコルのデータを生成して、次のステップSP142に移る。ステップSP142において制御部51は、通信部53によりMQTTプロトコルのデータを上位ネットワーク5(図1)へ送信して、次のステップSP143に移る。ステップSP143において制御部51は、上りデータ変換中継処理手順RT14を終了する。
The
情報記憶サーバー60の制御部61は、予め記憶部62から所定の上りデータ受信記憶プログラムを読み出して実行することにより、上りデータ受信記憶処理手順RT15を開始している。この制御部61は、情報管理サーバー50からのデータを通信部63により受信すると、ステップSP151に移る。ステップSP151において制御部61は、受信したデータを記憶部62に記憶させ、次のステップSP152に移る。ステップSP152において制御部61は、上りデータ受信記憶処理手順RT15を終了する。
The
このようにセンサーシステム1では、SWセンサー装置10において生成されたデータ(すなわち上りデータ)を、各装置により順次受信及び送信することにより、情報記憶サーバー60に記憶させることができる。
In this way, in the
[1-4-2.下りデータの転送]
次に、センサーシステム1において、情報記憶サーバー60からSWセンサー装置10へ下りデータを順次転送する場合の処理について、図12のシーケンスチャートを参照しながら説明する。
[1-4-2. Downstream data transfer]
Next, a process for sequentially transferring downstream data from the
情報記憶サーバー60の制御部61は、記憶部62から所定の下りデータ送信プログラムを読み出して実行することにより、下りデータ送信処理手順RT25を開始し、最初のステップSP251に移る。ステップSP251において制御部61は、SWセンサー装置10へ送信すべきデータを記憶部62から読み出し、これを通信部63からMQTTプロトコルにより上位ネットワーク5(図1)を介して情報管理サーバー50へ送信し、次のステップSP252に移る。ステップSP252において制御部61は、下りデータ送信処理手順RT25を終了する。
The
情報管理サーバー50の制御部51は、予め記憶部52から所定の下りデータ変換中継プログラムを読み出して実行することにより、下りデータ変換中継処理手順RT24を介している。制御部51は、通信部53により情報記憶サーバー60からデータを受信すると、ステップSP241に移る。ステップSP241において制御部51は、受信したMQTTプロトコルのデータをHTTPSプロトコルのレスポンスに格納し得る形式に変換し、次のステップSP242に移る。ステップSP242において制御部51は、変換したデータを記憶部52に記憶させ、次のステップSP243に移る。
The
ステップSP243において制御部51は、ゲートウェイ装置30から上りのデータを受信したか否かを判定する。ここで否定結果が得られると、このことはゲートウェイ装置30から上りのデータを受信していないために、該ゲートウェイ装置30に対してレスポンスによりデータを送信できないことを表している。このとき制御部51は、このステップSP243を繰り返すことにより、ゲートウェイ装置30から上りのデータを受信するのを待ち受ける。
In step SP243, the
ゲートウェイ装置30の制御部31は、予め記憶部32から所定の下りデータ受信送信プログラムを読み出して実行することにより、下りデータ受信送信処理手順RT23を開始しており、最初のステップSP231に移る。ステップSP231において制御部31は、サブルーチンとして、図8に示した給電モード切替処理手順RT1を実行することにより、電源部46の状態に基づいた周期で第2無線通信部34を動作させる。続いて制御部31は、該給電モード切替処理手順RT1(図8)のステップSP10において、サブルーチンとして広域無線網接続処理手順RT2(図10)を実行し、そのステップSP23において、第2無線通信部34からHTTPSプロトコルのリクエストにより、広域無線ネットワーク3(図1)へデータを送信させる。
The
これに応じて情報管理サーバー50の制御部51は、このデータを通信部53により受信すると、ステップSP243において肯定結果が得られるため、次のステップSP244に移る。ステップSP244において制御部51は、記憶部52に記憶しているデータ(すなわち下りデータ)を、HTTPSプロトコルのレスポンスに埋め込んだ状態として、通信部53からゲートウェイ装置30に宛てて送信し、次のステップSP245に移る。ステップSP245において制御部51は、下りデータ変換中継処理手順RT24を終了する。
In response to this, when the
これに応じてゲートウェイ装置30の制御部31は、広域無線網接続処理手順RT2(図10)のステップSP24において、情報管理サーバー50からHTTPSプロトコルのレスポンスを受信する。さらに制御部31は、この広域無線網接続処理手順RT2(図10)のステップSP31において、狭域無線ネットワーク2(図1)における宛先までの経路を決定し、続くステップSP32において第1無線通信部33からSW中継装置20に対しデータを送信した後、該広域無線網接続処理手順RT2を終了する。その後、制御部31は、下りデータ受信送信処理手順RT23(図12)に戻り、次のステップSP232に移って該下りデータ受信送信処理手順RT23を終了する。
In response to this, the
SW中継装置20の制御部21は、予め記憶部22から所定の下りデータ中継プログラムを読み出して実行することにより、下りデータ中継処理手順RT22を開始している。この制御部21は、ゲートウェイ装置30から無線通信部23によりデータを受信すると、ステップSP221に移る。ステップSP221において制御部21は、受信したデータを無線通信部23により中継し、すなわち受信した当該データをそのままSWセンサー装置10へ送信して、次のステップSP222に移る。ステップSP222において制御部21は、この下りデータ中継処理手順RT22を終了する。
The
SWセンサー装置10の制御部11は、記憶部12から所定の下りデータ受信プログラムを読み出して実行することにより、下りデータ受信処理手順RT21を開始している。この制御部11は、SW中継装置20から無線通信部13によりデータを受信すると、ステップSP211に移る。ステップSP211において制御部11は、受信したデータを記憶部12に記憶させ、次のステップSP212に移る。ステップSP212において制御部11は、この下りデータ受信処理手順RT21を終了する。
The
このようにセンサーシステム1では、情報記憶サーバー60から送信されたデータ(すなわち下りデータ)を、各装置により順次受信及び送信することにより、SWセンサー装置10に記憶させることができる。
In this way, in the
[1-5.センサーシステムにおける遠隔保守]
次に、センサーシステム1における遠隔保守について説明する。この遠隔保守は、情報管理サーバー50に帯する使用者からの操作指示等に基づき、SWセンサー装置10等に対してセンサー部14(図2)によるデータの生成や温度の測定、或いは無線受信レベル等の測定等を要求し、得られた測定データを該情報管理サーバー50へ送信させる処理である。
[1-5. Remote maintenance in sensor systems]
Next, a description will be given of remote maintenance of the
[1-5-1.温度の測定]
ここでは、センサーシステム1において、情報管理サーバー50からの指示に基づき、SWセンサー装置10により温度を測定し、得られた測定データを該情報管理サーバー50へ送信する場合の処理について、図13のシーケンスチャートを参照しながら説明する。
[1-5-1. Temperature measurement]
Here, we will explain the processing performed in the
まず情報管理サーバー50の制御部51は、使用者による操作部55(図4)を介した操作により、SWセンサー装置10により温度を測定する指示を受け付ける。続いて制御部51は、記憶部52から温度測定要求プログラムを読み出して実行することにより、温度測定要求処理手順RT34を開始し、最初のステップSP341に移る。
First, the
ステップSP341において制御部51は、通信部53から上位ネットワーク5を介してゲートウェイ装置30に対し温度測定要求を送信する。因みに制御部51は、下りデータ変換中継処理手順RT24(図12)の場合と同様、ゲートウェイ装置30からHTTPSプロトコルのリクエストにより上りデータを受信した際に、HTTPSプロトコルのレスポンスに埋め込んだ状態で当該温度測定要求を送信する。
In step SP341, the
ゲートウェイ装置30の制御部31は、予め記憶部32から温度測定要求受信送信プログラムを読み出して実行することにより、温度測定要求受信送信処理手順RT33を開始しており、第2無線通信部34により広域無線ネットワーク3を介して情報管理サーバー50から温度測定要求を受信すると、ステップSP331に移る。ステップSP331において制御部31は、第1無線通信部33から狭域無線ネットワーク2を介してSW中継装置20へ温度測定要求を送信する。
The
SW中継装置20の制御部21は、予め記憶部22から温度測定要求中継プログラムを読み出して実行することにより、温度測定要求中継処理手順RT32を開始しており、無線通信部23によりゲートウェイ装置30から温度測定要求を受信すると、ステップSP321に移る。ステップSP321において制御部21は、無線通信部23からSWセンサー装置10へ温度測定要求を送信する。
The
SWセンサー装置10の制御部11は、予め記憶部12から温度測定プログラムを読み出して実行することにより、温度測定処理手順RT31を開始しており、無線通信部13によりSW中継装置20からの温度測定要求を受信すると、ステップSP311に移る。ステップSP311において制御部11は、温度測定部15により温度を測定させ、生成された温度のデータを取得して、次のステップSP312に移る。ステップSP312において制御部11は、得られた温度のデータを測定データとして、無線通信部13によりSW中継装置20へ送信する。その後、制御部11は、次のステップSP313に移って温度測定処理手順RT31を終了する。
The
SW中継装置20の制御部21は、無線通信部23によりSWセンサー装置10からの測定データを受信すると、ステップSP322に移り、この測定データを該無線通信部23によりゲートウェイ装置30へ送信する。その後、制御部21は、次のステップSP323に移って温度測定要求中継処理手順RT32を終了する。
When the
ゲートウェイ装置30の制御部31は、第1無線通信部33によりSW中継装置20からの測定データを受信すると、ステップSP332に移り、第2無線通信部34により、広域無線ネットワーク3を介して情報管理サーバー50へ当該測定データを送信する。因みに制御部31は、このとき給電モード切替処理手順RT1(図8)を実行することにより、電源部46の状態に基づいた周期で第2無線通信部34を動作させ、当該測定データを送信する。その後、制御部31は、次のステップSP333に移り、温度測定要求受信送信処理手順RT33を終了する。
When the
情報管理サーバー50の制御部51は、通信部53によりゲートウェイ装置30からの測定データを受信すると、ステップSP342に移り、当該測定データを記憶部52に記憶させる。また制御部51は、使用者による操作部55を介した操作指示等に基づき、受信した測定データの数値や該測定データに基づいたグラフ等を表示部54に表示する。その後、制御部51は、次のステップSP343に移って温度測定要求処理手順RT34を終了する。
When the
このようにセンサーシステム1では、情報管理サーバー50に対してSWセンサー装置10による温度の測定が指示されると、温度測定要求を各装置により順次中継して該SWセンサー装置10に到達させることができる。またセンサーシステム1では、温度測定要求に基づきSWセンサー装置10により生成された温度の測定データを、各装置により順次中継させ、情報管理サーバー50に到達させることができる。
In this way, in the
因みにセンサーシステム1では、仮にSWセンサー装置10から得られた温度の測定データが正常な範囲から逸脱し、該SWセンサー装置10の異常が疑われる場合、情報管理サーバー50に対する所定の操作指示により(情報管理サーバー50からセンサー停止要求を各装置により順次中継して該SWセンサー装置10に到達させ)、該SWセンサー装置10のセンサー部14によるデータの生成を停止させることができる。またセンサーシステム1では、例えば情報管理サーバー50に対する所定の操作指示により(情報管理サーバー50から異常表示要求を各装置により順次中継して該SWセンサー装置10に到達させ)、該SWセンサー装置10において、例えばLED(Light Emitting Diode)等の発光部(図示せず)に対する点灯、消灯、点滅、変色等の制御を行わせてセンサー部14の異常を示させることができる。
In the
[1-5-2.無線受信レベルの測定]
次に、センサーシステム1において、情報管理サーバー50からの指示に基づき、SWセンサー装置10により無線受信レベルを測定し、得られた測定データを該情報管理サーバー50へ送信する場合の処理について、図13と対応する図14のシーケンスチャートを参照しながら説明する。
[1-5-2. Measuring wireless reception level]
Next, the process of measuring the wireless reception level using the
まず情報管理サーバー50の制御部51は、使用者による操作部55(図4)を介した操作により、SWセンサー装置10により無線受信レベルを測定する指示を受け付ける。続いて制御部51は、記憶部52から無線受信レベル測定要求プログラムを読み出して実行することにより、無線受信レベル測定要求処理手順RT44を開始し、最初のステップSP441に移る。
First, the
ステップSP441において制御部51は、通信部53から上位ネットワーク5を介してゲートウェイ装置30に対し無線受信レベル測定要求を送信する。因みに制御部51は、下りデータ変換中継処理手順RT24(図12)や温度測定要求処理手順RT34(図13)の場合と同様、ゲートウェイ装置30からHTTPSプロトコルのリクエストにより上りデータを受信した際に、HTTPSプロトコルのレスポンスに埋め込んだ状態で当該無線受信レベル測定要求を送信する。
In step SP441, the
ゲートウェイ装置30の制御部31は、予め記憶部32から無線受信レベル測定要求受信送信プログラムを読み出して実行することにより、無線受信レベル測定要求受信送信処理手順RT43を開始している。制御部31は、第2無線通信部34により広域無線ネットワーク3を介して情報管理サーバー50から無線受信レベル測定要求を受信すると、ステップSP431に移る。ステップSP431において制御部31は、第1無線通信部33から狭域無線ネットワーク2を介してSW中継装置20へ無線受信レベル測定要求を送信する。
The
SW中継装置20の制御部21は、予め記憶部22から温度測定要求中継プログラムを読み出して実行することにより、無線受信レベル測定要求中継処理手順RT42を開始しており、無線通信部23によりゲートウェイ装置30から無線受信レベル測定要求を受信すると、ステップSP421に移る。ステップSP421において制御部21は、無線通信部23からSWセンサー装置10へ無線受信レベル測定要求を送信する。
The
SWセンサー装置10の制御部11は、予め記憶部12から無線受信レベル測定プログラムを読み出して実行することにより、無線受信レベル測定処理手順RT41を開始しており、無線通信部13によりSW中継装置20からの無線受信レベル測定要求を受信すると、ステップSP411に移る。ステップSP411において制御部11は、無線通信部13からSW中継装置20に対して無線送信要求を送信する。
The
SW中継装置20の制御部21は、無線通信部23によりSWセンサー装置10からの無線送信要求を受信すると、ステップSP422に移り、該無線通信部23により、該SWセンサー装置10に宛てて所定の無線信号を送信させる。この無線信号には、無線受信レベルの測定に適した所定の信号パターンが含まれている。
When the
SWセンサー装置10の制御部11は、無線通信部13によりSW中継装置20から無線信号を受信すると、ステップSP412に移り、該無線通信部13により、受信した無線信号の振幅等を基に、受信信号強度(RSSI:Received Signal Strength Indication)の値を測定し、次のステップSP413に移る。ステップSP413において制御部11は、得られた受信信号強度のデータを測定データとして、無線通信部13によりSW中継装置20へ送信する。その後、制御部11は、次のステップSP414に移って無線受信レベル測定処理手順RT41を終了する。
When the
SW中継装置20の制御部21は、無線通信部23によりSWセンサー装置10からの測定データを受信すると、ステップSP423に移り、この測定データを該無線通信部23によりゲートウェイ装置30へ送信する。その後、制御部21は、次のステップSP424に移って無線受信レベル測定要求中継処理手順RT42を終了する。
When the
ゲートウェイ装置30の制御部31は、第1無線通信部33によりSW中継装置20からの測定データを受信すると、ステップSP432に移り、第2無線通信部34により、広域無線ネットワーク3を介して情報管理サーバー50へ当該測定データを送信する。因みに制御部31は、このとき給電モード切替処理手順RT1(図8)を実行することにより、電源部46の状態に基づいた周期で第2無線通信部34を動作させ、当該測定データを送信する。その後、制御部31は、次のステップSP433に移り、無線受信レベル測定要求受信送信処理手順RT43を終了する。
When the
情報管理サーバー50の制御部51は、通信部53によりゲートウェイ装置30からの測定データを受信すると、ステップSP442に移り、当該測定データを記憶部52に記憶させる。また制御部51は、使用者による操作部55を介した操作指示等に基づき、受信した無線受信レベルの測定データの数値や該測定データに基づいたグラフ等を表示部54に表示する。その後、制御部51は、次のステップSP443に移って無線受信レベル測定要求処理手順RT44を終了する。
When the
このようにセンサーシステム1では、情報管理サーバー50に対してSWセンサー装置10による無線受信レベルの測定が指示されると、無線受信レベル測定要求を各装置により順次中継し、該SWセンサー装置10に到達させることができる。またセンサーシステム1では、SWセンサー装置10において無線受信レベル測定要求に基づき生成された無線受信レベルの測定データを、各装置により順次中継させ、情報管理サーバー50に到達させることができる。
In this way, in the
因みにセンサーシステム1では、仮にSWセンサー装置10から得られた無線受信レベルの測定データが正常な範囲から逸脱していた場合、情報管理サーバー50に対する所定の操作指示により、これを正常な範囲に収めるよう、無線通信部13における各種設定値等を変更することができる。またセンサーシステム1では、該SWセンサー装置10における無線通信部13の異常が疑われる場合、情報管理サーバー50に対する所定の操作指示により(情報管理サーバー50から無線通信部停止要求を各装置により順次中継して該SWセンサー装置10に到達させ)、該SWセンサー装置10の無線通信部13を停止させ、狭域無線ネットワーク2における通信異常の発生を未然に防止することもできる。またセンサーシステム1では、例えば情報管理サーバー50に対する所定の操作指示により(情報管理サーバー50から異常表示要求を各装置により順次中継して該SWセンサー装置10に到達させ)、該SWセンサー装置10において図示しないLED等の発光部(図示せず)に対する点灯、消灯、点滅、変色等の制御を行わせて無線通信部13の異常を示させることができる。
In the
[1-6.時刻の同期]
ところでセンサーシステム1の広域無線ネットワーク3では、第3世代通信システムやLTE等の仕組みにより、ネットワークに接続された各機器が正確な時刻を取得し得るようになっている。具体的に広域無線ネットワーク3では、例えば基地局4が高精度な時計(図示せず)を有しており、また広域無線ネットワーク3に接続された各機器が、それぞれの内部時計を該基地局4の時計に同期させるようになっている。
[1-6. Time Synchronization]
Meanwhile, in the wide
このため、ゲートウェイ装置30(図7)の制御部31は、電源部46の状態に応じて第2無線通信部34により広域無線ネットワーク3に接続した際に、該制御部31内の計時回路を基地局4の時計に同期させ、正確な時刻を保持するようになっている。
For this reason, when the
さらに狭域無線ネットワーク2では、接続された各機器が、ゲートウェイ装置30から正確な時刻を取得し、それぞれの内部時計(計時回路)を該ゲートウェイ装置30の時計(計時回路)に同期させるようになっている。
Furthermore, in the short-
[1-7.効果等]
以上の構成において、第1の実施の形態によるセンサーシステム1のゲートウェイ装置30は、第1無線通信部33により狭域無線ネットワーク2に接続すると共に、第2無線通信部34により広域無線ネットワーク3に接続するようにした(図1及び図7)。またゲートウェイ装置30は、太陽電池47及び二次電池49等を有する電源部46から供給される電力により各部を動作させるようにした(図6及び図7)。
[1-7. Effects, etc.]
In the above configuration, the
このためゲートウェイ装置30は、商用電源との接続が困難な箇所であっても、直射日光が照射される場所であれば、動作することができる。またセンサーシステム1では、SWセンサー装置10及びSW中継装置20も電源部46と同様の電源部16及び電源部26からそれぞれ電力を得ることができる。
Therefore, the
一般に、山間部等にセンサー装置や中継装置等を設置する場合、このセンサー装置や中継装置との間で無線通信が可能な範囲内に、ゲートウェイ装置も設置することになる。これらの場合、例えばセンサー装置等の近傍に建物を建設し、その内部に商用電力の供給設備や発電機等を配備して、センサー装置やゲートウェイ装置等に電力を供給することが考えられる。しかしながらこの場合、建物の建設や配線の敷設等、比較的大規模な工事が必要となり、コストも比較的高いものとなってしまう。 In general, when installing sensor devices, relay devices, etc. in mountainous areas, a gateway device will also be installed within a range where wireless communication is possible with the sensor devices and relay devices. In such cases, it is conceivable to construct a building near the sensor devices, etc., and install commercial power supply equipment and generators inside the building to supply power to the sensor devices and gateway devices, etc. However, in this case, relatively large-scale construction work such as building the building and laying the wiring will be required, and the costs will be relatively high.
この点において本実施の形態では、狭域無線ネットワーク2に接続される全ての機器、すなわちSWセンサー装置10、SW中継装置20及びゲートウェイ装置30に、それぞれ太陽電池17や二次電池49等を設けたため、外部から各機器に対して電力を供給する必要が無く、設置の自由度を各段に高めることができる。これによりセンサーシステム1では、狭域無線ネットワーク2に接続される全ての機器を、例えば山間部や沿岸部分のような商用電源との接続が困難な様々な箇所にも設置でき、また得られたデータを遅滞なく情報記憶サーバー60に到達させて記憶させることができる。
In this respect, in this embodiment, all devices connected to the short-
ところで近年では、いわゆる異常気象の影響により、局地的な豪雨による河川の氾濫が多発している。この河川の氾濫に対しては、土木建築による対策が考えられるが、費用や時間の観点から、全ての河川に適用することは難しい。そこで、各河川の水位を計測するセンサーを設置し、得られた水位の値を基に、適切な時期に適切な範囲の対象者に対して避難警報等の情報を提供することが考えられる。このようなセンサーの設置は、土木建築による対策と比較して、比較的短時間で完了でき、またコストを抑えることもできる。センサーシステム1は、このような用途において、極めて有用な解決手段となるものである。
However, in recent years, localized heavy rains caused by so-called abnormal weather have caused frequent river flooding. Measures to prevent river flooding using civil engineering and construction are conceivable, but from the standpoint of cost and time, it is difficult to apply these to all rivers. As such, it is conceivable to install sensors that measure the water level of each river, and based on the obtained water level values, provide information such as evacuation warnings to appropriate targets at appropriate times. Installation of such sensors can be completed in a relatively short time compared to civil engineering and construction measures, and costs can also be kept down.
このうち避難警報等の情報は、例えば次のようにして提供することができる。まず情報管理サーバー50の制御部51は、ステップSP141(図11)において、受信したデータに対する所定の変換処理の前に、当該データと所定の警戒閾値(例えば河川R(図6)が氾濫する恐れがある水位)とを比較する。続いて制御部51は、得られた比較結果に基づき、避難警報等の情報の提供を行うべきであると判定すると、避難警報等の情報を表示部54に示し、又は所定の通知先に通知し、或いはインターネット上のWebサーバ(図示せず)にホームページとしてアップロードすることで提供する。
Of these, information such as evacuation warnings can be provided, for example, as follows. First, in step SP141 (Figure 11), the
またゲートウェイ装置30は、消費電力が比較的大きい第2無線通信部34を間欠的に動作させ、さらに電源部46における太陽電池47の発電量や二次電池49に蓄積された電力量に応じてその周期を変化させるようにした(図8)。このためセンサーシステム1では、ゲートウェイ装置30において電力の供給が可能な範囲で極力短い周期となるように第2無線通信部34を動作させることができ、SWセンサー装置10等から取得したデータが情報記憶サーバー60に到達するまでの遅延量を可能な限り短く抑えることができる。
The
ところで一般の通信機器では、省エネルギーのために消費電力を低減させる観点から、無線通信部における通信接続を論理的に、すなわちソフトウェア上の制御により切断する手法も行われている。これに対し、本実施の形態によるゲートウェイ装置30では、第2無線通信部34の動作を停止させる際に、論理的な通信の切断では無く、該第2無線通信部34に対する電力の供給を終了している。これによりゲートウェイ装置30では、第2無線通信部34の回路部分による僅かな電力消費をも抑え、無駄な電力消費を徹底的に削減することができる。
In general communication devices, in order to reduce power consumption for energy conservation, a method is used in which the communication connection in the wireless communication unit is logically disconnected, i.e., by software control. In contrast, in the
さらにゲートウェイ装置30は、超音波センサーとして機能するセンサー部35を設け、河川Rの水位に相当するデータを生成するようにした(図6)。このためセンサーシステム1では、ゲートウェイ装置30を通信専用の機器では無く、SWセンサー装置10と同様にデータを生成する機器として利用することができる。
Furthermore, the
またセンサーシステム1では、ゲートウェイ装置30と情報管理サーバー50との間の通信において、各種ネットワークにおける使用頻度が極めて高いプロトコルであるHTTPSプロトコルを使用するようにした(図9)。このためセンサーシステム1では、上位ネットワーク5内に設けられる各種通信機器(図示せず)において、セキュリティ対策等の制約により当該HTTPSプロトコルが遮断される可能性が極めて低く、安定的にデータを通信させることができる。
In addition, in the
さらにセンサーシステム1では、情報管理サーバー50からゲートウェイ装置30に対してデータを送信する際に、該ゲートウェイ装置30からHTTPSプロトコルのリクエストが送信された直後に送信するレスポンスに当該データを埋め込むようにした(図9)。このためセンサーシステム1では、ゲートウェイ装置30が広域無線ネットワーク3に対して間欠的に接続する構成としながら、情報管理サーバー50から該ゲートウェイ装置30に対して必要なデータを確実に送信することができる。
Furthermore, in the
そのうえセンサーシステム1では、各機器によりデータを順次中継する仕組みを利用した遠隔保守として、情報管理サーバー50に対する操作指示を基に、SWセンサー装置10において温度の測定や無線受信レベルの測定等を行い、得られた測定データを該情報管理サーバー50へ送信させるようにした(図13及び図14)。またセンサーシステム1では、SW中継装置20及びゲートウェイ装置30についても、同様の手順により測定データを情報管理サーバー50へ送信させることができる。
Furthermore, in the
このためセンサーシステム1では、SWセンサー装置10等が設置されている山間部等に保守作業者を移動させること無く、情報管理サーバー50を介して、該SWセンサー装置10の動作状況等を確認でき、さらには各種設定の変更や動作の停止等を指示することもできる。またセンサーシステム1では、情報管理サーバー50を介して、各SWセンサー装置10、各SW中継装置20及びゲートウェイ装置30についても、一括して動作状況等を確認でき、それぞれに対して各種設定の変更や動作の停止等を指示することもできる。これによりセンサーシステム1では、各機器における異常の発生を迅速に検知でき、また可能な対処を遠隔から直ちに行うことができるので、保守作業者をSWセンサー装置10等の設置場所に移動させる頻度を大幅に低減させ、保守作業の効率化や要するコストの低廉化を図ることができる。
Therefore, in the
換言すれば、センサーシステム1は、ゲートウェイ装置30において第2無線通信部34を間欠的に動作させることにより、システム全体の信頼性(reliability)、可用性(availability)、保守性(serviceability)、完全性(integrity)及び機密性(security)等を高めることができる。
In other words, by intermittently operating the second
以上の構成によれば、第1の実施の形態によるセンサーシステム1は、ゲートウェイ装置30の第1無線通信部33により狭域無線ネットワーク2に接続すると共に、第2無線通信部34により広域無線ネットワーク3に接続する。またゲートウェイ装置30は、電源部46から供給される電力により各部を動作させると共に、消費電力が比較的大きい第2無線通信部34を間欠的に動作させ、さらに該電源部46の状態に応じてその周期を変化させる。このためセンサーシステム1では、ゲートウェイ装置30等を商用電源との接続が困難な箇所にも設置でき、また広域無線ネットワーク3や上位ネットワーク5の各機器と狭域無線ネットワーク2の各機器との間で該ゲートウェイ装置30により各種データをやりとりさせることができる。
According to the above configuration, the
[2.第2の実施の形態]
図1と対応する図15に示すように、第2の実施の形態によるセンサーシステム201は、第1の実施の形態によるセンサーシステム1と比較して、SWセンサー装置10A、SW中継装置20A及びゲートウェイ装置30に代えて3台のゲートウェイ装置230(230S、230R及び230G)を有する点において相違する。センサーシステム201は、その他の点においてセンサーシステム1と同様に構成されている。
2. Second embodiment
1, the
[2-1.ゲートウェイ装置の構成及び動作モードの切替]
ゲートウェイ装置230は、図7と対応する図16に示すように、第1の実施の形態によるゲートウェイ装置30と比較して、制御部31及び記憶部32に代わる制御部231及び記憶部232を有する点、並びに動作モード設定部241及び設定スイッチ242を有する点において相違するものの、他の点については同様に構成されている。
[2-1. Configuration of Gateway Device and Switching of Operation Modes]
As shown in FIG. 16 which corresponds to FIG. 7, the
制御部231は、制御部31と同様に、図示しないCPU、ROM及びRAM、並びに計時回路等を有している。この制御部231は、制御部31と同様に、RAMをワークエリアとして使用しながら、ROMや記憶部232等から読み出したプログラムをCPUによって実行することにより、第1の実施の形態と一部異なる処理を行う。また制御部231は、やはり制御部31と同様に、図示しない計時回路により、現在の日付や時刻を認識することや、所定の時点からの経過時間を計測すること等ができる。
Like the
記憶部232は、記憶部32と同様に、例えばEEPROM、SSDやハードディスクドライブ等のような不揮発性の記憶媒体を有している。この記憶部232は、第1の実施の形態と一部異なるプログラムや設定情報、或いは第1無線通信部33により受信したデータ等を記憶する。
Like the
ところでゲートウェイ装置230は、ゲートウェイモード、センサーモード及び中継モードといった3通りの動作モードを有しており、動作モード設定部241及び設定スイッチ242により、その何れかに設定し得るようになっている。
The
設定スイッチ242は、例えば10接点のロータリースイッチであり、所定のつまみを回転させることにより、数字「0」から「9」までの10通りの何れかに設定させることができる。動作モード設定部241は、設定スイッチ242から設定値を読み出し、この設定値を基に、ゲートウェイ装置230の動作モードを切り替えることができる。ここで、設定スイッチ242の設定値と動作モードとの関係は、表1のように対応付けられている。
The setting
このうちゲートウェイモードは、第1モードとも呼ばれ、ゲートウェイ装置230が第1の実施の形態におけるゲートウェイ装置30と同様に機能する動作モードである。以下では、ゲートウェイモードで動作するゲートウェイ装置230をゲートウェイ装置230Gとも表記する。
Of these, the gateway mode is also called the first mode, and is an operation mode in which the
センサーモードは、第2モードとも呼ばれ、ゲートウェイ装置230が第1の実施の形態におけるSWセンサー装置10と同様に機能する動作モードである。以下では、センサーモードで動作するゲートウェイ装置230をゲートウェイ装置230Sとも表記する。
The sensor mode, also called the second mode, is an operation mode in which the
中継モードは、第3モードとも呼ばれ、ゲートウェイ装置230が第1の実施の形態におけるSW中継装置20と同様に機能する動作モードである。以下では、中継モードで動作するゲートウェイ装置230をゲートウェイ装置230Rとも表記する。
The relay mode, also called the third mode, is an operation mode in which the
またゲートウェイ装置230は、動作モードに応じて、各部(第1無線通信部33及び第2無線通信部34、並びにセンサー部35及び温度測定部36等)の動作状態、例えば有効又は無効等を、それぞれ切り替えるようになっている。ここで、各動作モードにおける、ゲートウェイ装置230の各部の動作状態をまとめると、次の表2のように表すことができる。
The
さらにゲートウェイ装置230は、動作モードに応じて、データの転送動作を切り替えるようになっている。ここで、各動作モードにおける、ゲートウェイ装置230の転送動作をまとめると、次の表3のように表すことができる。
Furthermore, the
このようにゲートウェイ装置230は、動作モードを切り替えることにより、第1の実施の形態におけるゲートウェイ装置30、SWセンサー装置10又はSW中継装置20とほぼ同様に動作し得るようになっている。
In this way, the
因みにゲートウェイ装置230は、例えば電源が投入された直後や再起動された際等に、制御部231が動作モード設定部241と連携することにより、動作モードを切り替えるようになっている。
Incidentally, the
[2-2.センサーシステムにおけるデータの転送]
次に、センサーシステム201(図15)において、センサーモードのゲートウェイ装置230Sから情報記憶サーバー60へ上りデータを順次転送する場合について、図11と対応する図17のシーケンスチャートを参照しながら説明する。
[2-2. Data transfer in sensor systems]
Next, a case where upstream data is sequentially transferred from the
ここでは、狭域無線ネットワーク2内において、センサーモードのゲートウェイ装置230Sから、中継モードのゲートウェイ装置230Rを介し、ゲートウェイモードのゲートウェイ装置230Gへ上りデータを順次転送するものとする。換言すれば、図17のシーケンスチャートは、図11におけるSWセンサー装置10をセンサーモードのゲートウェイ装置230Sに置き換え、SW中継装置20を中継モードのゲートウェイ装置230Rに置き換え、ゲートウェイ装置30をゲートウェイモードのゲートウェイ装置230Gに置き換えたものとなっている。
Here, in the short-
センサーモードのゲートウェイ装置230Sの制御部231は、上りデータ送信処理手順RT11(図11)とほぼ同様の上りデータ送信処理手順RT61(図17)を実行することにより、センサー部35(図16)により生成したデータを、中継モードのゲートウェイ装置230Rへ送信する。
The
中継モードのゲートウェイ装置230Rの制御部231は、上りデータ中継処理手順RT12(図11)とほぼ同様の上りデータ中継処理手順RT62(図17)を実行することにより、ゲートウェイ装置230Sから受信したデータをゲートウェイモードのゲートウェイ装置230Gへ送信する。
The
ゲートウェイモードのゲートウェイ装置230Gの制御部231は、上りデータ受信送信処理手順RT13(図11)とほぼ同様の上りデータ受信送信処理手順RT63(図17)を実行する。これにより制御部231は、第1無線通信部33によりゲートウェイ装置230Rから受信したデータを、第2無線通信部34から広域無線ネットワーク3を介して情報管理サーバー50へ送信する。
The
情報管理サーバー50の制御部51は、上りデータ変換中継処理手順RT14(図11)とほぼ同様の上りデータ変換中継処理手順RT64(図17)を実行することにより、ゲートウェイ装置230Gから受信したデータを変換した上で、情報記憶サーバー60へ送信する。
The
情報記憶サーバー60の制御部61は、上りデータ受信記憶処理手順RT15(図11)とほぼ同様の上りデータ受信記憶処理手順RT65(図17)を実行することにより、情報管理サーバー50受信したデータを記憶部62に記憶させる。
The
かくしてセンサーシステム201では、第1の実施の形態と同様に、センサーモードのゲートウェイ装置230Sにおいてセンサー部35より生成されたデータを情報記憶サーバー60まで順次転送させて記憶させることができる。
Thus, in the
因みにセンサーシステム201では、情報記憶サーバー60から下りデータをセンサーモードのゲートウェイ装置230Sへ順次転送させる場合、各装置が図12のシーケンスチャートと同様の処理を行うようになっている。
Incidentally, in the
[2-3.センサーシステムにおける遠隔保守]
次に、センサーシステム201における遠隔保守について、第1の実施の形態と同様に温度及び無線受信レベルを測定する場合について、それぞれ説明する。
[2-3. Remote maintenance in sensor systems]
Next, remote maintenance in the
[2-3-1.温度の測定]
まず、センサーシステム201において、情報管理サーバー50からの指示に基づき、センサーモードのゲートウェイ装置230Sにより温度を測定し、得られた測定データを該情報管理サーバー50へ送信する場合について、図13と対応する図18のシーケンスチャートを参照しながら説明する。
[2-3-1. Temperature measurement]
First, in the
情報管理サーバー50の制御部51は、温度測定要求処理手順RT34(図13)とほぼ同様の温度測定要求処理手順RT74(図18)を実行することにより、ステップSP741において、上位ネットワーク5を介してゲートウェイモードのゲートウェイ装置230Gに対して温度測定要求を送信する。
The
ゲートウェイモードのゲートウェイ装置230Gの制御部231は、温度測定要求受信送信処理手順RT33(図13)とほぼ同様の温度測定要求受信送信処理手順RT73(図18)を実行する。これにより制御部231は、第2無線通信部34により情報管理サーバー50から受信した温度測定要求を、ステップSP731において、第1無線通信部33により中継モードのゲートウェイ装置230Rへ送信する。
The
中継モードのゲートウェイ装置230Rの制御部231は、温度測定要求中継処理手順RT32(図13)とほぼ同様の温度測定要求中継処理手順RT72(図18)を実行する。これにより制御部231は、第1無線通信部33によりゲートウェイモードのゲートウェイ装置230Gから受信した温度測定要求を、ステップSP721において、該第1無線通信部33によりセンサーモードのゲートウェイ装置230Sへ送信する。
The
センサーモードのゲートウェイ装置230Sの制御部231は、温度測定処理手順RT31(図13)とほぼ同様の温度測定処理手順RT71(図18)を実行する。これにより制御部231は、ステップSP711において温度測定部36により温度を測定して測定データを生成し、ステップSP712において該測定データを第1無線通信部33により中継モードのゲートウェイ装置230Rへ送信する。
The
中継モードのゲートウェイ装置230Rの制御部231は、温度測定要求中継処理手順RT72に従い、第1無線通信部33によりセンサーモードのゲートウェイ装置230Sから受信した測定データを、ステップSP722において、該第1無線通信部33によりゲートウェイモードのゲートウェイ装置230Gへ送信する。
In step SP722, the
ゲートウェイモードのゲートウェイ装置230Gの制御部231は、温度測定要求受信送信処理手順RT73に従い、第1無線通信部33により中継モードのゲートウェイ装置230Rから受信した測定データを、ステップSP732において、第2無線通信部34により広域無線ネットワーク3等を介して情報管理サーバー50へ送信する。
In accordance with the temperature measurement request receiving and transmitting process procedure RT73, the
情報管理サーバー50の制御部51は、温度測定要求処理手順RT74に従い、ゲートウェイモードのゲートウェイ装置230Gから受信した測定データを、ステップSP742において記憶部52に記憶させる。このとき制御部51は、第1の実施の形態と同様に、使用者による操作部55を介した操作指示等に基づき、受信した測定データの数値や該測定データに基づいたグラフ等を表示部54に表示する。
The
[2-3-2.無線受信レベルの測定]
次に、センサーシステム201において、情報管理サーバー50からの指示に基づき、センサーモードのゲートウェイ装置230Sにより無線受信レベルを測定し、得られた測定データを該情報管理サーバー50へ送信する場合について、図14と対応する図19のシーケンスチャートを参照しながら説明する。
[2-3-2. Measuring wireless reception level]
Next, a case in which in the
情報管理サーバー50の制御部51は、無線受信レベル測定要求処理手順RT44(図14)とほぼ同様の無線受信レベル測定要求処理手順RT84(図19)を実行することにより、ステップSP841において、上位ネットワーク5を介してゲートウェイモードのゲートウェイ装置230Gに対して無線受信レベル測定要求を送信する。
The
ゲートウェイモードのゲートウェイ装置230Gの制御部231は、無線受信レベル測定要求受信送信処理手順RT43(図14)とほぼ同様の無線受信レベル測定要求受信送信処理手順RT83(図19)を実行する。これにより制御部231は、第2無線通信部34により情報管理サーバー50から受信した無線受信レベル測定要求を、ステップSP831において、第1無線通信部33により中継モードのゲートウェイ装置230Rへ送信する。
The
中継モードのゲートウェイ装置230Rの制御部231は、無線受信レベル測定要求中継処理手順RT42(図14)とほぼ同様の無線受信レベル測定要求中継処理手順RT82(図19)を実行する。これにより制御部231は、第1無線通信部33によりゲートウェイモードのゲートウェイ装置230Gから受信した無線受信レベル測定要求を、ステップSP821において、該第1無線通信部33によりセンサーモードのゲートウェイ装置230Sへ送信する。
The
センサーモードのゲートウェイ装置230Sの制御部231は、無線受信レベル測定処理手順RT41(図14)とほぼ同様の無線受信レベル測定処理手順RT81(図19)を実行する。これにより制御部231は、ステップSP811及びSP812において、中継モードのゲートウェイ装置230Rから受信した無線信号を基に、無線受信レベルを測定して測定データを生成し、ステップSP813において該測定データを第1無線通信部33により中継モードのゲートウェイ装置230Rへ送信する。
The
中継モードのゲートウェイ装置230Rの制御部231は、無線受信レベル測定要求中継処理手順RT82に従い、第1無線通信部33によりセンサーモードのゲートウェイ装置230Sから受信した測定データを、ステップSP823において、該第1無線通信部33によりゲートウェイモードのゲートウェイ装置230Gへ送信する。
The
ゲートウェイモードのゲートウェイ装置230Gの制御部231は、無線受信レベル測定要求受信送信処理手順RT83に従い、第1無線通信部33により中継モードのゲートウェイ装置230Rから受信した測定データを、ステップSP832において、第2無線通信部34により広域無線ネットワーク3等を介して情報管理サーバー50へ送信する。
The
情報管理サーバー50の制御部51は、無線受信レベル測定要求処理手順RT84に従い、ゲートウェイモードのゲートウェイ装置230Gから受信した測定データを、ステップSP842において記憶部52に記憶させる。このとき制御部51は、第1の実施の形態と同様に、使用者による操作部55を介した操作指示等に基づき、受信した測定データの数値や該測定データに基づいたグラフ等を表示部54に表示する。
The
[2-4.効果等]
以上の構成において、第2の実施の形態によるセンサーシステム201のゲートウェイ装置230は、第1の実施の形態と同様に、第1無線通信部33により狭域無線ネットワーク2に接続すると共に、第2無線通信部34により広域無線ネットワーク3に接続するようにした(図15及び図16)。またゲートウェイ装置230は、第1の実施の形態と同様、太陽電池47及び二次電池49等を有する電源部46から供給される電力により各部を動作させるようにした(図16)。このためゲートウェイ装置230は、第1の実施の形態と同様、商用電源との接続が困難な箇所であっても、直射日光が照射される場所であれば、動作することができる。
[2-4. Effects, etc.]
In the above configuration, the
またセンサーシステム201では、ゲートウェイ装置230に動作モード設定部241及び設定スイッチ242を設け、該設定スイッチ242の設定値に応じて、該ゲートウェイ装置230の動作モードをゲートウェイモード、センサーモード又は中継モードに切り替え得るようにした。
In addition, in the
このためセンサーシステム201は、例えば設置作業や保守作業等において、第1の実施の形態におけるSWセンサー装置10やSW中継装置20に代えて、センサーモードのゲートウェイ装置230Sや中継モードのゲートウェイ装置230Rを設置することができる。これによりセンサーシステム201では、例えば設置作業や保守作業等において、1種類のゲートウェイ装置230のみを用意しておき、使用目的に応じて動作モードを切り替えるだけで、SWセンサー装置10やSW中継装置20と同等の機能を実現できる。すなわちセンサーシステム201では、装置の共通化により、製造や管理に要するコストの低廉化を図ることや、作業の容易化等を図ることができる。つまりセンサーシステム201は、極めて実用的且つ経済的なモニタリングシステムを構築でき、これによりインフラ設備等の維持管理や各種自然災害への対策等における高度化を図ることができる。
Therefore, in the
その他の点においても、第2の実施の形態によるセンサーシステム201は、第1の実施の形態によるセンサーシステム1と同様の作用効果を奏し得る。
In other respects, the
[3.第3の実施の形態]
第3の実施の形態によるセンサーシステム301(図15)は、第2の実施の形態によるセンサーシステム201と比較して、ゲートウェイ装置230(230S、230R及び230G)に代わるゲートウェイ装置330(330S、330R及び330G)を有する点において相違する。センサーシステム301は、その他の点においてセンサーシステム201と同様に構成されている。
3. Third embodiment
A sensor system 301 ( FIG. 15 ) according to the third embodiment differs from the
ゲートウェイ装置330は、図16と対応する図20に示すように、第2の実施の形態によるゲートウェイ装置230と比較して、制御部231、記憶部232及び動作モード設定部241に代わる制御部331、記憶部332及び動作モード設定部341を有する点において相違する。またゲートウェイ装置330は、第2の実施の形態における設定スイッチ242が省略される一方、外部バス部343及び第3無線通信部344を有する点においても相違する。ただしゲートウェイ装置330は、その他の点においては、第2の実施の形態と同様に構成されている。
As shown in FIG. 20, which corresponds to FIG. 16, the
制御部331は、制御部231と同様に、図示しないCPU、ROM及びRAM、並びに計時回路等を有している。この制御部331は、制御部231と同様に、RAMをワークエリアとして使用しながら、ROMや記憶部332等から読み出したプログラムをCPUによって実行することにより、第2の実施の形態と一部異なる処理を行う。また制御部331は、やはり制御部231と同様に、図示しない計時回路により、現在の日付や時刻を認識することや、所定の時点からの経過時間を計測すること等ができる。
Like the
記憶部332は、記憶部232と同様に、例えばEEPROM、SSDやハードディスクドライブ等のような不揮発性の記憶媒体を有している。この記憶部332は、第2の実施の形態と一部異なるプログラムや設定情報、或いは第1無線通信部33により受信したデータ等を記憶する。また記憶部332は、EEPROM内に、動作モードの設定値と、動作モード設定部341を有効又は無効とするための動作モード活性情報を記憶し得るようになっている。
Like the
動作モード設定部341は、第2の実施の形態と同様、ゲートウェイ装置330の動作モードをゲートウェイモード、センサーモード又は中継モードの何れかに設定するようになっている。ただし動作モード設定部341は、第2の実施の形態とは異なり、制御部331を介して記憶部332のEEPROMから設定値を読み出すことにより、この設定値に応じた動作モードを設定するようになっている。
As in the second embodiment, the operation
外部バス部343は、例えばUSB(Universal Serial Bus)等の規格に準拠した有線の通信インタフェースである。この外部バス部343は、図示しないUSBケーブル等を介して、例えば所定の保守装置(図示せず)と接続させることができる。
The
第3無線通信部344は、例えばBluetooth(登録商標)等の規格に準拠した無線の通信インタフェースである。この第3無線通信部344は、例えば所定の保守装置(図示せず)と接続させることができる。
The third
ゲートウェイ装置330の制御部331は、外部バス部343又は第3無線通信部344により所定の保守装置(図示せず)と接続されると、当該保守装置により、記憶部332に記憶している設定情報等を読み取らせることや、当該設定情報等を書き換えさせることができる。
When the
具体的に制御部331は、外部バス部343又は第3無線通信部344により所定の保守装置(図示せず)と接続されると、記憶部332から動作モード活性変更プログラムを読み出して実行することにより、図21に示す動作モード活性変更処理手順RT91を開始する。最初のステップSP901において制御部331は、保守装置から外部バス部343又は第3無線通信部344を介した指示を取得し、次のステップSP902に移る。
Specifically, when the
ステップSP902において制御部331は、動作モード設定部341を有効化(活性化)する指示を取得したか否かを判定する。ここで肯定結果が得られると、制御部331は次のステップSP903に移り、動作モード有効情報を記憶部332に記憶させた後、その次のステップSP907に移る。
In step SP902, the
一方、ステップSP902において否定結果が得られると、制御部331は次のステップSP904に移り、動作モード設定部341を無効化(不活性化)する指示を取得したか否かを判定する。ここで肯定結果が得られると、制御部331は次のステップSP905に移り、動作モード無効情報を記憶部332に記憶させた後、その次のステップSP907に移る。
On the other hand, if a negative result is obtained in step SP902, the
一方、ステップSP904において否定結果が得られると、このことは保守装置から動作モードの設定値を変更する指示を受け付けたことを表している。このとき制御部331は、次のステップSP906に移り、指示の内容に基づいて動作モードの設定値を記憶部332に記憶させ、その次のステップSP907に移る。ステップSP907において制御部331は、動作モード活性変更処理手順RT91を終了する。
On the other hand, if a negative result is obtained in step SP904, this indicates that an instruction to change the setting value of the operation mode has been received from the maintenance device. In this case, the
このように第3の実施の形態によるゲートウェイ装置330は、記憶部332に動作モード活性情報が記憶されている。このため制御部331は、例えば電源が投入された直後や再起動された際等に、記憶部332の動作モード活性情報を参照し、動作モード有効情報が記憶されていれば、第2の実施の形態と同様に、動作モード設定部341と連携して動作モードを切り替える。一方、制御部331は、記憶部332の動作モード活性情報として動作モード無効情報が記憶されていれば、動作モードの設定値にかかわらずゲートウェイモードとして動作する。このためゲートウェイ装置330は、記憶部332の動作モード活性情報を変更するだけで、設定値に基づいた動作モードで動作するか否かを容易に切り替えることができる。
In this way, the
その他の点においても、第3の実施の形態によるセンサーシステム301は、第1の実施の形態によるセンサーシステム1及び第2の実施の形態によるセンサーシステム201と同様の作用効果を奏し得る。
In other respects, the
[4.他の実施の形態]
なお上述した第1の実施の形態においては、ゲートウェイ装置30のセンサー部35を超音波センサーとし、超音波の放出や取得を行うセンサー露出部30A3を取付部30A2の下側に取り付ける場合について述べた(図6)。しかし本発明はこれに限らず、例えば図22(A)に示すゲートウェイ装置430のように、センサー部35を水圧式水位計とし、センサー露出部430A3の一部を水中に位置させるように設置しても良い。或いは、例えば図22(B)に示すゲートウェイ装置530のように、センサー部35を撮像部(いわゆるカメラ)とし、レンズや撮像素子等が組み込まれたセンサー露出部530A3を取付部530A2の下側に設けても良い。第2及び第3の実施の形態についても同様である。
4. Other embodiments
In the first embodiment described above, the
また上述した第1の実施の形態においては、ゲートウェイ装置30における電源部46の状態、及びデータの値に応じて、第2無線通信部34に関する給電モードを短周期モード、長周期モード及び休止モードの3通りに切り替える場合について述べた(図8)。しかし本発明はこれに限らず、例えば短周期モード及び休止モードの2通りにしても良く、或いは太陽電池47の発電量や二次電池49の電圧値を用いた演算により周期を算出するようにしても良い。また、第1無線通信部33に対して電源を供給する周期について適宜変更しても良く、或いは当該第1無線通信部33に対して電源を常時供給するようにしても良い。第2及び第3の実施の形態についても同様である。
In the above-mentioned first embodiment, the power supply mode for the second
さらに上述した第1の実施の形態においては、ゲートウェイ装置30の電源部46において、太陽電池47の発電量及び二次電池49の電圧、並びにデータの値と警戒閾値との比較結果を基に、給電モードを切り替える場合について述べた(図8)。しかし本発明はこれに限らず、例えば太陽電池47の発電量及び二次電池49の電圧の何れか一方に基づいて給電モードを切り替えても良い。また、例えば複数段階の警戒閾値を設定しておき、これらとデータの値との比較結果を基に、周期を複数段階に切り替えても良い。或いは、例えばデータの値と無関係に、太陽電池47の発電量及び二次電池49の電圧のみに基づいて給電モードを切り替えても良い。さらに、例えばゲートウェイ装置30の設置場所における天気予報を情報管理サーバー50から供給するようにし、天気に応じて給電モードを切り替えても良い。或いは、例えば気温に応じて二次電池49の特性が変動することが判明している場合に、温度測定部36により測定した気温を考慮して給電モードを切り替えても良い。さらには、例えば日没や日の出の時刻が判明している場合に、現在時刻も加味する等、他の要件も考慮して給電モードを切り替えても良い。また、例えば情報管理サーバー50により決定された値を周期としても良い。第2及び第3の実施の形態についても同様である。
Furthermore, in the above-mentioned first embodiment, the power supply mode is switched in the
さらに上述した第1の実施の形態においては、ゲートウェイ装置30(図6)の本体部30A1に太陽電池47を設ける場合について述べた。しかし本発明はこれに限らず、例えば本体部30A1から分離した太陽電池47を設けても良い。或いは、例えば本体部30A1に設けられた太陽電池47の他に、他の太陽電池を接続しても良い。二次電池49についても同様であり、SWセンサー装置10及びSW中継装置20についても同様である。また第2及び第3の実施の形態についても同様である。
Furthermore, in the above-mentioned first embodiment, the case where the
さらに上述した第1の実施の形態においては、ゲートウェイ装置30の電源部46に太陽電池47を設ける場合について述べた(図6及び図7)。しかし本発明はこれに限らず、例えば風力、水力、地熱、太陽熱、大気中の熱その他の自然界に存する熱、バイオマス等、いわゆる自然エネルギーを利用した種々の発電装置や、これらを適宜組み合わせたものを電源部46に設けても良い。SWセンサー装置10及びSW中継装置20についても同様であり、また第2及び第3の実施の形態についても同様である。
Furthermore, in the above-mentioned first embodiment, a case has been described in which a
さらに上述した第1の実施の形態においては、ゲートウェイ装置30にセンサー部35を設け、該センサー部35によりデータを生成する場合について述べた。しかし本発明はこれに限らず、例えばゲートウェイ装置30からセンサー部35を省略しても良い。第2及び第3の実施の形態についても同様である。
Furthermore, in the above-mentioned first embodiment, a case has been described in which a
さらに上述した第1の実施の形態においては、ゲートウェイ装置30に温度測定部36を設ける場合について述べた。しかし本発明はこれに限らず、例えばゲートウェイ装置30から温度測定部36を省略しても良い。或いは、例えば温度測定部36に代えて、温度及び湿度を測定する温度湿度測定部を設けても良い。第2及び第3の実施の形態についても同様である。
Furthermore, in the above-mentioned first embodiment, a case has been described in which the
さらに上述した第2の実施の形態においては、ゲートウェイ装置230の動作モードを3通りに切り替える場合について述べた(表1、表2及び表3)。しかし本発明はこれに限らず、ゲートウェイ装置230の動作モードを2通り又は4通り以上に切り替えるようにしても良い。第3の実施の形態についても同様である。
Furthermore, in the above-mentioned second embodiment, the operation mode of the
さらに上述した第3の実施の形態においては、ゲートウェイ装置330(図20)に外部バス部343及び第3無線通信部344を設ける場合について述べた。しかし本発明はこれに限らず、例えば外部バス部343及び第3無線通信部344のうち何れか一方を設けるようにしても良い。また、外部バス部343及び第3無線通信部344の双方を省略し、第1無線通信部33又は第2無線通信部34を介して保守装置(図示せず)を接続するようにしても良い。
Furthermore, in the above-mentioned third embodiment, a case has been described in which the gateway device 330 (FIG. 20) is provided with an
さらに上述した第1実施の形態においては、ゲートウェイ装置30の記憶部32に各種プログラムを予め記憶させておき、制御部31が該記憶部32から該プログラムを読み出して実行することにより、種々の処理を実行する場合について述べた。しかし本発明はこれに限らず、例えばゲートウェイ装置30が第2無線通信部34を介して情報管理サーバー50から各種プログラムを取得(ダウンロード)し、当該プログラムを実行することにより種々の処理を実行するようにしても良い。第2及び第3の実施の形態についても同様である。
Furthermore, in the above-mentioned first embodiment, various programs are stored in advance in the
さらに本発明は、上述した各実施の形態及び他の実施の形態に限定されるものではない。すなわち本発明は、上述した各実施の形態と上述した他の実施の形態の一部又は全部を任意に組み合わせた実施の形態や、一部を抽出した実施の形態にもその適用範囲が及ぶものである。 Furthermore, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments and other embodiments. In other words, the scope of application of the present invention extends to embodiments that arbitrarily combine the above-mentioned embodiments with part or all of the other embodiments described above, or to embodiments that extract parts of the above-mentioned embodiments.
さらに上述した実施の形態においては、第1通信部としての第1無線通信部33と、第2通信部としての第2無線通信部34と、制御部としての制御部31と、発電部としての電源部46とによって中継装置としてのゲートウェイ装置30を構成する場合について述べた。しかし本発明はこれに限らず、その他種々の構成でなる第1通信部と、第2通信部と、制御部と、発電部とによって中継装置を構成しても良い。
Furthermore, in the above-mentioned embodiment, the
[4-1.適用例]
なお上述した第1の実施の形態においては、各SWセンサー装置10及びゲートウェイ装置30により、例えば河川の水位や橋脚の振動等をそれぞれのセンサーにより検知してデータを生成することについて述べた。より具体的には、各SWセンサー装置10及びゲートウェイ装置30を河川の水位を計測するセンサーとして設置し、得られた水位の値を基に、避難警報等の情報を提供することについて述べた。その他、本発明は、種々のセンシングに用いることができる。
[4-1. Application examples]
In the above-mentioned first embodiment, it has been described that each
[4-1-1.農業におけるセンシング]
ところで近年では、いわゆる高齢化、労働力不足等の影響により、農業経営体数及び雇用経営体数はともに減少傾向ある。この農業における労働力不足に対しては、労働力の募集・育成、産地の要請に応じた人材の調整等による対策が考えられるが、費用や時間の観点から、農業全体に適用することは難しい。そこで労働負荷軽減のための環境整備の一つとして、スマート農業(ロボット技術やICT(Information and Communications Technology)を活用した超省力生産、高品質生産を実現する新たな農業)の実現に向けた取り組みが進められている。
[4-1-1. Sensing in Agriculture]
However, in recent years, the number of agricultural management entities and employment management entities have both been declining due to the so-called aging population and labor shortages. Possible measures to address this labor shortage in agriculture include recruiting and training labor, and adjusting human resources according to the needs of production areas, but from the perspective of cost and time, it is difficult to apply these measures to the entire agricultural industry. Therefore, as one way of improving the environment to reduce the labor burden, efforts are being made to realize smart agriculture (a new type of agriculture that realizes ultra-labor-saving and high-quality production using robotics and ICT (Information and Communications Technology)).
農業において高品質生産を実現するために、例えば農地の複数箇所の水分レベルを測定する土壌センサーを設置し、得られた水分レベルの値を基に、適切な時期に適切な範囲の対象者に対し土壌水分レベル警報等の情報を提供することが考えられる。このようなセンサーの配置は、農業従事者による目視や経験に基づいた土壌の水分レベルの識別と比較して、比較的短時間で完了でき、またコストを抑えることもできる。 To achieve high-quality agricultural production, for example, soil sensors that measure moisture levels at multiple points on farmland could be installed, and information such as soil moisture level alerts could be provided to appropriate targets at appropriate times based on the moisture level values obtained. The placement of such sensors can be completed in a relatively short time and at reduced costs, compared to farmers having to identify soil moisture levels visually or based on experience.
例えばセンサーシステム1において土壌水分レベル警報等の情報を提供する場合、情報管理サーバー50の制御部51は、ステップSP141(図11)により受信したデータに対する所定の変換処理の前に、当該データと所定の警戒閾値(例えば農地の水分レベルが作物の健康を害する恐れがあるレベル)とを比較する。続いて制御部51は、得られた比較結果に基づき土壌水分レベル警報等の情報の提供を行うべきであると判定すると、土壌水分レベル警報等の情報を表示部54に示し、又は所定の通知先(農業従事者宛て)に通知し、或いはインターネット上のWebサーバ(図示せず)にホームページとしてアップロードすることで提供する。
For example, when providing information such as a soil moisture level warning in the
[4-1-2.感染症対策におけるセンシング]
ところで近年では、いわゆるSARS(Severe Acute Respiratory Syndrome)やMERS(Middle East Respiratory Syndrome)や新型コロナウイルス感染症(COVID-19:Coronavirus Disease 2019)の影響により、感染症に係わる国民の意識が高まっており、感染拡大防止が望まれている。この感染拡大防止に対し、例えば感染症の発生を検知すると共に報知する等による対策が考えられるが、人の手によるPCR(Polymerase Chain Reaction)検査は費用や時間の観点から、感染症の発生が見込まれる地域全体に適用することは難しい。そこで感染症の発生の検知に係わる負荷軽減のための環境整備の一つとして、バイオセンサーを活用した感染症検知の実現に向けた取り組みが進められている。
[4-1-2. Sensing in infectious disease countermeasures]
In recent years, public awareness of infectious diseases has increased due to the influence of the so-called Severe Acute Respiratory Syndrome (SARS), Middle East Respiratory Syndrome (MERS), and COVID-19 (Coronavirus Disease 2019), and there is a need to prevent the spread of infection. To prevent the spread of infection, for example, measures such as detecting and notifying the outbreak of an infectious disease can be considered, but it is difficult to apply manual PCR (Polymerase Chain Reaction) tests to the entire area where an infectious disease is expected to occur due to the cost and time involved. Therefore, as one way of improving the environment to reduce the burden involved in detecting the outbreak of an infectious disease, efforts are being made to realize infectious disease detection using biosensors.
感染症検知を実現するために、感染症の発生が見込まれる地域の複数箇所の原因物質であるウイルスを検出するバイオセンサーを設置し、得られた原因物質であるウイルスの有無を基に、適切な時期に適切な範囲の対象者に対し感染症検知警報等の情報を提供することが考えられる。このようなセンサーの配置は、人の手によるPCR検査による感染症検知と比較して、比較的短時間で完了でき、またコストを抑えることもできる。 To detect infectious diseases, biosensors that detect viruses, the causative agents, could be installed in multiple locations in areas where infectious diseases are expected to occur, and information such as infectious disease detection alerts could be provided to subjects within an appropriate range at an appropriate time based on the presence or absence of the causative agent detected. The placement of such sensors can be completed in a relatively short time and at a reduced cost compared to infectious disease detection using PCR testing done by hand.
例えばセンサーシステム1において感染症検知警報等の情報を提供する場合、情報管理サーバー50の制御部51は、ステップSP141(図11)により受信したデータに対する所定の変換処理の前に、当該データと所定の警戒閾値(例えば人の健康を害する恐れのある原因物質であるウイルス有)とを比較する。続いて制御部51は、得られた比較結果に基づき感染症検知警報等の情報の提供を行うべきであると判定すると、感染症検知警報等の情報を表示部54に示し、又は所定の通知先(医療従事者宛て)に通知し、或いはインターネット上のWebサーバ(図示せず)にホームページとしてアップロードすることで提供する。
For example, when providing information such as an infectious disease detection alert in the
[4-1-3.交通におけるセンシング]
ところで近年では、いわゆる慢性的な交通渋滞等の影響により、交通に係わる最適化が進められている。この交通に係わる最適化に対し、例えば渋滞の発生を検知すると共に報知する等による対策が考えられるが、人の手による自動車のカウント等は費用や時間の観点から、渋滞の発生が見込まれる地域全体に適用することは難しい。そこで渋滞の発生の検知に係わる負荷軽減のための環境整備の一つとして、車両カウントセンサーを活用した渋滞検知の実現に向けた取り組みが進められている。
[4-1-3. Sensing in traffic]
In recent years, the optimization of traffic is being promoted due to the influence of so-called chronic traffic congestion. One possible approach to traffic optimization is to detect and report the occurrence of traffic congestion, but it is difficult to apply manual counting of cars to the entire area where traffic congestion is expected to occur due to the cost and time involved. Therefore, as one way of improving the environment to reduce the burden of detecting the occurrence of traffic congestion, efforts are being made to realize traffic congestion detection using vehicle count sensors.
渋滞検知を実現するために、渋滞の発生が見込まれる地域の複数箇所の通行車両を検出しカウントする車両カウントセンサーを設置し、得られた通行車両を検出しカウントした数を基に、適切な時期に適切な範囲の対象者に対し渋滞検知警報等の情報を提供することが考えられる。このようなセンサーの配置は、人の手による自動車のカウントによる渋滞知と比較して、比較的短時間で完了でき、またコストを抑えることもできる。 To realize congestion detection, vehicle count sensors could be installed in multiple locations in areas where congestion is expected to occur, which detect and count passing vehicles, and based on the number of detected and counted passing vehicles obtained, information such as congestion detection warnings could be provided to target people within an appropriate range at an appropriate time. The placement of such sensors can be completed in a relatively short time and at a reduced cost compared to congestion detection based on manual counting of cars.
例えばセンサーシステム1において渋滞検知警報等の情報を提供する場合、情報管理サーバー50の制御部51は、ステップSP141(図11)により受信したデータに対する所定の変換処理の前に、当該データと所定の警戒閾値(例えば渋滞に繋がる恐れのある通行車両のカウント数)とを比較する。続いて制御部51は、得られた比較結果に基づき渋滞検知警報等の情報の提供を行うべきと判定すると、渋滞検知警報等の情報を表示部54に示し、又は所定の通知先(道路管理者宛てや道路利用者宛て)に通知し、或いはインターネット上のWebサーバ(図示せず)にホームページとしてアップロードすることで提供する。
For example, when providing information such as a traffic congestion detection warning in the
本発明は、例えば2種類の無線ネットワークとそれぞれ接続するゲートウェイ装置で利用できる。 The present invention can be used, for example, in a gateway device that connects to two different types of wireless networks.
1、201、301……センサーシステム、2……狭域無線ネットワーク、3……広域無線ネットワーク、4……基地局、5……上位ネットワーク、10……SWセンサー装置、11、21、31、51、61、231、331……制御部、12、22、32、52、62、232、332……記憶部、13、23……無線通信部、14、35……センサー部、15、36……温度測定部、16、26、46……電源部、17、27、47……太陽電池、18、28、48……充放電制御部、19、29、49……二次電池、20……SW中継装置、30、230、330、430、530……ゲートウェイ装置、33……第1無線通信部、34……第2無線通信部、50……情報管理サーバー、53、63……通信部、54……表示部、55……操作部、60……情報記憶サーバー、241、341……動作モード設定部、242……設定スイッチ、343……外部バス部、344……第3無線通信部。
1, 201, 301...sensor system, 2...narrow area wireless network, 3...wide area wireless network, 4...base station, 5...upper network, 10...SW sensor device, 11, 21, 31, 51, 61, 231, 331...control unit, 12, 22, 32, 52, 62, 232, 332...memory unit, 13, 23...wireless communication unit, 14, 35...sensor unit, 15, 36...temperature measurement unit, 16, 26, 46...power supply unit, 17, 27, 47...solar cell , 18, 28, 48...Charge/discharge control unit, 19, 29, 49...Secondary battery, 20...SW relay device, 30, 230, 330, 430, 530...Gateway device, 33...First wireless communication unit, 34...Second wireless communication unit, 50...Information management server, 53, 63...Communication unit, 54...Display unit, 55...Operation unit, 60...Information storage server, 241, 341...Operation mode setting unit, 242...Setting switch, 343...External bus unit, 344...Third wireless communication unit.
Claims (16)
第2通信網に接続される第2通信部と、
前記第1通信部が前記第1通信網からデータを受信した後、前記第2通信部に対する電力の供給を制御し、当該データを前記第2通信部により前記第2通信網へ送信させる制御部と、
前記第1通信部、前記第2通信部及び前記制御部に供給すべき前記電力を発電する発電部と
を具え、
前記制御部は、前記第2通信部に対して前記電力を間欠に供給するよう制御する
ことを特徴とする中継装置。 a first communication unit connected to a first communication network;
a second communication unit connected to a second communication network;
a control unit that controls a supply of power to the second communication unit after the first communication unit receives data from the first communication network, and causes the second communication unit to transmit the data to the second communication network;
a power generation unit that generates the power to be supplied to the first communication unit, the second communication unit, and the control unit ,
The control unit controls the second communication unit to supply the power intermittently.
A relay device comprising :
ことを特徴とする請求項1に記載の中継装置。 The relay device according to claim 1 , wherein the control unit changes the intermittent interval in accordance with an amount of power generated by the power generation unit.
ことを特徴とする請求項1に記載の中継装置。 The relay device according to claim 1 , wherein the control unit changes the interval of the intermittent transmission in accordance with the data.
ことを特徴とする請求項1に記載の中継装置。 The relay device according to claim 1, characterized in that the control unit controls the supply of power to the first communication unit, and when the first communication unit receives the data from the first communication network, controls the supply of power to the second communication unit and causes the second communication unit to transmit the data to the second communication network.
を具え、
前記制御部は、前記発電部から前記第2通信部の動作に必要な前記電力を供給できない場合、前記第1通信部が前記第1通信網から受信した前記データを前記記憶部に記憶させ、前記第2通信部を動作させないよう制御する
ことを特徴とする請求項1に記載の中継装置。 A storage unit for storing information,
The relay device according to claim 1, characterized in that, when the power generation unit cannot supply the power necessary for operation of the second communication unit, the control unit stores the data received by the first communication unit from the first communication network in the memory unit and controls the second communication unit not to operate.
を具え、
前記制御部は、前記発電部が前記第2通信部の動作に必要な前記電力を供給できない状態から当該電力を供給できる状態になった場合、当該発電部から当該第2通信部に前記電力を供給させ、前記記憶部に記憶された前記データを前記第2通信部から前記第2通信網へ送信させるよう制御する
ことを特徴とする請求項1に記載の中継装置。 A memory unit for storing information;
Equipped with
The relay device according to claim 1, characterized in that, when the power generation unit changes from a state in which it is unable to supply the power necessary for the operation of the second communication unit to a state in which it is able to supply the power, the control unit controls the power generation unit to supply the power to the second communication unit and controls the data stored in the memory unit to be transmitted from the second communication unit to the second communication network.
を具え、
前記制御部は、前記センサー部により生成された前記第2データを前記第2通信部から前記第2通信網へ送信させるよう制御する
ことを特徴とする請求項1に記載の中継装置。 a sensor unit that generates second data;
The relay device according to claim 1 , wherein the control unit controls the second data generated by the sensor unit to be transmitted from the second communication unit to the second communication network.
を具え、
前記制御部は、前記動作モード設定部により前記ゲートウェイモードに設定されている場合、前記第1通信部により前記第1通信網から受信した前記データ、及び前記センサー部により生成された前記第2データを、前記第2通信部から前記第2通信網へ送信させるよう制御し、前記動作モード設定部により前記センサーモードに設定されている場合、前記センサー部により生成された前記第2データを、前記第1通信部から前記第1通信網へ送信させるよう制御する
ことを特徴とする請求項7に記載の中継装置。 an operation mode setting unit that sets an operation mode to a gateway mode in which both the first communication unit and the second communication unit are operated, or a sensor mode in which the first communication unit is operated and the second communication unit is stopped;
The relay device according to claim 7, characterized in that, when the operation mode setting unit is set to the gateway mode, the control unit controls the second communication unit to transmit the data received from the first communication network by the first communication unit and the second data generated by the sensor unit to the second communication network, and when the operation mode setting unit is set to the sensor mode, the control unit controls the first communication unit to transmit the second data generated by the sensor unit to the first communication network.
前記制御部は、前記動作モード設定部により前記中継モードに設定されている場合、前記第1通信部により前記第1通信網から受信した前記データを、当該第1通信部から当該第1通信網へ送信させるよう制御する
ことを特徴とする請求項8に記載の中継装置。 the operation mode setting unit sets the operation mode to the gateway mode, the sensor mode, or a relay mode in which the first communication unit is operated and the second communication unit and the sensor unit are stopped;
The relay device according to claim 8, characterized in that, when the relay mode is set by the operation mode setting unit , the control unit controls the data received from the first communication network by the first communication unit to be transmitted from the first communication unit to the first communication network.
第2通信網に接続される第2通信部に対し、発電部から供給する電力を制御する供給電力制御ステップと、
前記発電部から前記電力が供給された前記第2通信部により、前記データを前記第2通信網へ送信させる送信ステップと
を有し、
前記供給電力制御ステップは、前記第2通信部に対して前記電力を間欠に供給するよう制御する
ことを特徴とする中継方法。 a receiving step of receiving data by a first communication unit connected to a first communication network;
a supply power control step of controlling power supplied from the power generation unit to a second communication unit connected to the second communication network;
a transmission step of transmitting the data to the second communication network by the second communication unit to which the power is supplied from the power generation unit ,
The power supply control step controls the power to be supplied to the second communication unit intermittently.
A relay method comprising :
第1通信網に接続される第1通信部によりデータを受信する受信ステップと、
第2通信網に接続される第2通信部に対し、発電部から供給する電力を制御する供給電力制御ステップと、
前記発電部から前記電力が供給された前記第2通信部により、前記データを前記第2通信網へ送信させる送信ステップと
を実行させ、
前記供給電力制御ステップは、前記第2通信部に対して前記電力を間欠に供給するよう制御する
ための中継プログラム。 For the information processing device,
a receiving step of receiving data by a first communication unit connected to a first communication network;
a supply power control step of controlling power supplied from the power generation unit to a second communication unit connected to the second communication network;
a transmission step of transmitting the data to the second communication network by the second communication unit to which the power is supplied from the power generation unit ;
The power supply control step controls the power to be supplied to the second communication unit intermittently.
A broadcast program for .
前記中継装置は、
前記第1通信網に接続される第1通信部と、
前記第2通信網に接続される第2通信部と、
前記第1通信部が前記第1通信網からデータを受信した後、前記第2通信部に対する電力の供給を制御し、当該データを前記第2通信部により前記第2通信網へ送信させる制御部と、
前記第1通信部、前記第2通信部及び前記制御部に供給すべき前記電力を発電する発電部と
を具え、
前記制御部は、前記第2通信部に対して前記電力を間欠に供給するよう制御する
ことを特徴とする通信システム。 A communication system in which a sensor device and a relay device are connected to a first communication network, and the relay device and a management server are connected to a second communication network,
The relay device is
A first communication unit connected to the first communication network;
A second communication unit connected to the second communication network;
a control unit that controls a supply of power to the second communication unit after the first communication unit receives data from the first communication network, and causes the second communication unit to transmit the data to the second communication network;
a power generation unit that generates the power to be supplied to the first communication unit, the second communication unit, and the control unit ,
The control unit controls the second communication unit to supply the power intermittently.
A communication system comprising :
第2通信方式で通信する第2通信部と、A second communication unit that communicates in a second communication method;
前記第1通信部が前記第1通信方式で第1データを受信した後、前記第2通信部に対する電力の供給を制御し、前記第1データを前記第2通信部により前記第2通信方式で送信させる制御部と、a control unit that controls a supply of power to the second communication unit after the first communication unit receives first data in the first communication method, and causes the second communication unit to transmit the first data in the second communication method;
第2データを生成するセンサー部と、A sensor unit that generates second data;
前記第1通信部、前記第2通信部、前記制御部及び前記センサー部に供給すべき前記電力を発電する発電部と、a power generation unit that generates the power to be supplied to the first communication unit, the second communication unit, the control unit, and the sensor unit;
前記第1通信部及び前記第2通信部をいずれも動作させるゲートウェイモード、又は前記第1通信部を動作させ前記第2通信部を停止させるセンサーモードに設定する動作モード設定部とan operation mode setting unit that sets the first communication unit and the second communication unit to a gateway mode in which both the first communication unit and the second communication unit are operated, or to a sensor mode in which the first communication unit is operated and the second communication unit is stopped;
を具え、Equipped with
前記制御部は、The control unit is
前記動作モード設定部が前記ゲートウェイモードに設定すると、前記第1データ及び又は前記第2データを、前記第2通信部により前記第2通信方式で送信させるよう制御し、When the operation mode setting unit sets the gateway mode, the first data and/or the second data is controlled so as to be transmitted by the second communication unit in the second communication method;
前記動作モード設定部が前記センサーモードに設定すると、前記第2データを、前記第1通信部により前記第1通信方式で送信させるよう制御するWhen the operation mode setting unit sets the operation mode to the sensor mode, the second data is controlled to be transmitted by the first communication unit in the first communication method.
ことを特徴とする中継装置。A relay device comprising:
前記設定ステップにより設定された動作モードで動作する動作ステップとan operating step of operating in the operation mode set by the setting step;
を有し、having
前記動作ステップは、The operation step includes:
前記動作モード設定部が前記ゲートウェイモードに設定した場合、前記第1通信部により第1データを受信し、発電部から前記第2通信部に電力を供給し、当該第2通信部により前記第1データを前記第2通信方式で送信するよう動作し、when the operation mode setting unit sets the gateway mode, the first communication unit receives first data, a power generation unit supplies power to the second communication unit, and the second communication unit transmits the first data in the second communication method;
前記動作モード設定部が前記センサーモードに設定した場合、センサー部により第2データを生成し、前記第1通信部により当該第2データを前記第1通信方式で送信するよう動作するWhen the operation mode setting unit sets the sensor mode, the sensor unit generates second data, and the first communication unit transmits the second data in the first communication method.
ことを特徴とする中継方法。A relay method comprising:
動作モード設定部により、第1通信方式で通信する第1通信部及び第2通信方式で通信する第2通信部をいずれも動作させるゲートウェイモード、又は前記第1通信部を動作させ前記第2通信部を停止させるセンサーモードに設定する設定ステップと、a setting step of setting, by an operation mode setting unit, a gateway mode in which both a first communication unit that communicates using a first communication method and a second communication unit that communicates using a second communication method are operated, or a sensor mode in which the first communication unit is operated and the second communication unit is stopped;
前記設定ステップにより設定された動作モードで動作する動作ステップとan operating step of operating in the operation mode set by the setting step;
を実行させ、Run the command,
前記動作ステップは、The operation step includes:
前記動作モード設定部が前記ゲートウェイモードに設定した場合、前記第1通信部により第1データを受信し、発電部から前記第2通信部に電力を供給し、当該第2通信部により前記第1データを前記第2通信方式で送信するよう動作し、when the operation mode setting unit sets the gateway mode, the first communication unit receives first data, a power generation unit supplies power to the second communication unit, and the second communication unit transmits the first data in the second communication method;
前記動作モード設定部が前記センサーモードに設定した場合、センサー部により第2データを生成し、前記第1通信部により当該第2データを前記第1通信方式で送信するよう動作するWhen the operation mode setting unit sets the sensor mode, the sensor unit generates second data, and the first communication unit transmits the second data in the first communication method.
ための中継プログラム。A broadcast program for.
前記装置は、The apparatus comprises:
第1通信方式で通信する第1通信部と、A first communication unit that communicates in a first communication method;
第2通信方式で通信する第2通信部と、A second communication unit that communicates in a second communication method;
前記第1通信部が前記第1通信方式で第1データを受信した後、前記第2通信部に対する電力の供給を制御し、前記第1データを前記第2通信部により前記第2通信方式で送信させる制御部と、a control unit that controls a supply of power to the second communication unit after the first communication unit receives first data in the first communication method, and causes the second communication unit to transmit the first data in the second communication method;
第2データを生成するセンサー部と、A sensor unit that generates second data;
前記第1通信部、前記第2通信部、前記制御部及び前記センサー部に供給すべき前記電力を発電する発電部と、a power generation unit that generates the power to be supplied to the first communication unit, the second communication unit, the control unit, and the sensor unit;
前記第1通信部及び前記第2通信部をいずれも動作させるゲートウェイモード、又は前記第1通信部を動作させ前記第2通信部を停止させるセンサーモードに設定する動作モード設定部とan operation mode setting unit that sets the first communication unit and the second communication unit to a gateway mode in which both the first communication unit and the second communication unit are operated, or to a sensor mode in which the first communication unit is operated and the second communication unit is stopped;
を具え、Equipped with
前記制御部は、The control unit is
前記装置を前記中継装置として動作させる場合、前記動作モード設定部が前記ゲートウェイモードに設定し、前記第1データ及び又は前記第2データを、前記第2通信部により前記第2通信方式で送信させるよう制御し、When the device is operated as the relay device, the operation mode setting unit sets the device to the gateway mode, and controls the second communication unit to transmit the first data and/or the second data in the second communication method;
前記装置を前記センサー装置として動作させる場合、前記動作モード設定部が前記センサーモードに設定し、前記第2データを、前記第1通信部により前記第1通信方式で送信させるよう制御するWhen the device is operated as the sensor device, the operation mode setting unit sets the device to the sensor mode, and controls the first communication unit to transmit the second data in the first communication method.
ことを特徴とする通信システム。A communication system comprising:
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Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
| JP2020503730A (en) | 2017-10-31 | 2020-01-30 | ティオネスタ・エルエルシー | IoT tag, in-vivo sensor system, and communication method |
-
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- 2021-02-26 JP JP2021031276A patent/JP7655003B2/en active Active
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