JP7729375B2 - 通信システム及び通信方法 - Google Patents
通信システム及び通信方法Info
- Publication number
- JP7729375B2 JP7729375B2 JP2023508698A JP2023508698A JP7729375B2 JP 7729375 B2 JP7729375 B2 JP 7729375B2 JP 2023508698 A JP2023508698 A JP 2023508698A JP 2023508698 A JP2023508698 A JP 2023508698A JP 7729375 B2 JP7729375 B2 JP 7729375B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electric field
- field communication
- terminal
- container
- communication
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
- H04W4/70—Services for machine-to-machine communication [M2M] or machine type communication [MTC]
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W76/00—Connection management
- H04W76/10—Connection setup
- H04W76/14—Direct-mode setup
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B13/00—Transmission systems characterised by the medium used for transmission, not provided for in groups H04B3/00 - H04B11/00
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
- H04L67/01—Protocols
- H04L67/12—Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04Q—SELECTING
- H04Q9/00—Arrangements in telecontrol or telemetry systems for selectively calling a substation from a main station, in which substation desired apparatus is selected for applying a control signal thereto or for obtaining measured values therefrom
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
- H04W4/30—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes
- H04W4/35—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for the management of goods or merchandise
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
- H04W4/30—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes
- H04W4/38—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for collecting sensor information
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
Description
本開示は、通信システム及び通信方法に関する。
例えば特許文献1は、外部導体に電磁波を放射させてアンテナとして用いる通信装置を開示する。
コンテナに収容された荷物等のセンシングデータをコンテナ内から電磁波でコンテナ外に送信しようとすると、電磁波がコンテナで遮られ、センシングデータをコンテナ外に取り出せない可能性がある。
本開示の一側面は、センシングデータをコンテナ外に取り出すことを可能にする。
本開示の一側面に係る通信システムは、導電性を有し積み重ねられた複数のコンテナと、複数のコンテナのいずれかと電界結合するようにコンテナに取り付けられた複数の電界通信端末と、を備え、複数のコンテナは、センシングデータを取得するセンシング端末を収容するコンテナを含み、複数の電界通信端末は、センシング端末が収容されたコンテナの内側に取り付けられた第1の電界通信端末と、複数のコンテナのうちの少なくとも1つのコンテナの外側に取り付けられた第2の電界通信端末と、を含み、第1の電界通信端末は、複数のコンテナを介して、センシング端末からのセンシングデータを第2の電界通信端末に送信する。
本開示の一側面に係る通信方法は、導電性を有し積み重ねられた複数のコンテナのうちの、センシングデータを取得するセンシング端末を収容するコンテナの内側に当該コンテナと電界結合するように取り付けられた第1の電界通信端末が、複数のコンテナを介して、センシング端末からのセンシングデータを、複数のコンテナのうちの少なくとも1つのコンテナの外側に当該コンテナと電界結合するように取り付けられた第2の電界通信端末に送信すること、を含む。
以下に、本開示の実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の各実施形態において、同一の要素には同一の符号を付することにより重複する説明を省略する。
以下に示す項目順序に従って本開示を説明する。
1.第1実施形態
2.コンテナ船への適用の例
3.第2実施形態
4.ユースケースの例
5.電界通信端末の処理の例
6.変形例
7.効果の例
1.第1実施形態
2.コンテナ船への適用の例
3.第2実施形態
4.ユースケースの例
5.電界通信端末の処理の例
6.変形例
7.効果の例
1.第1実施形態
図1は、第1実施形態に係る通信システムの概略構成の例を示す図である。通信システム100は、1つ以上のコンテナスタック1と、複数の端末5と、ゲートウェイ装置6とを含む。なお、後述するように、端末5がゲートウェイ装置6の機能を備えていてもよく、その場合、通信システム100は、ゲートウェイ装置6を含まなくてもよい。通信システム100は、外部ネットワークNWと通信可能である。後述の荷物3のセンシングデータが、外部ネットワークNWに送信される。
図1は、第1実施形態に係る通信システムの概略構成の例を示す図である。通信システム100は、1つ以上のコンテナスタック1と、複数の端末5と、ゲートウェイ装置6とを含む。なお、後述するように、端末5がゲートウェイ装置6の機能を備えていてもよく、その場合、通信システム100は、ゲートウェイ装置6を含まなくてもよい。通信システム100は、外部ネットワークNWと通信可能である。後述の荷物3のセンシングデータが、外部ネットワークNWに送信される。
コンテナスタック1は、積み重ねられた複数のコンテナ2を含む。複数のコンテナ2はいずれも導電性を有する。そのようなコンテナ2の例は、鋼板製コンテナ等である。コンテナスタック1の高さ方向(コンテナ2の積み重ね方向)において隣接するコンテナ2どうしが接触することにより、複数のコンテナ2が電気的に接続(結合)される。なお、図1には、2つのコンテナスタック1が間隔を空けて配置される様子が描かれる。以下、特に説明がある場合を除き、図1の左側に示される1つのコンテナスタック1に関して述べるものとする。
複数のコンテナ2のうち、少なくとも1つのコンテナ2は、荷物3及びセンシング端末4を収容する。同じコンテナ2に複数の荷物3や複数のセンシング端末4が収容されてもよい。一部のコンテナ2は、荷物3及びセンシング端末4を収容しなくてもよい。図1に示される例では、上から2番目のコンテナ2が、荷物3及びセンシング端末4を収容していない。
荷物3は、コンテナ2によって輸送、保管等されることが可能なあらゆる荷物であってよい。荷物の例は、カートン等である。
センシング端末4は、荷物3の状態をセンシング(検出)し、そのセンシングデータを取得する。センシング端末4について、図2も参照して説明する。
図2は、センシング端末の概略構成の例を示す図である。この例では、センシング端末4は、センサ41と、M2M通信装置42と、CPU43と、記憶装置44とを含む。
センサ41は、荷物3の状態をセンシングし、センシング結果を示すセンシングデータを出力する。荷物3の状態を示すさまざまな情報が、センシングデータに含まれてよい。
M2M通信装置42は、M2M(Machine to Machine)通信を行う。M2M通信の例は、WiFi(登録商標)、BL(Bluetooth)(登録商標)、BLE(Bluetooth Low Energy)(登録商標)、Zigbee(登録商標)等である。通信相手の例は、同じコンテナ2内に取り付けられた端末5である。なお、M2M通信は、無線通信が望ましいものの、有線通信であってもよい。
CPU43は、センシング端末4の全体制御を行う中央演算装置(Central Processing Unit)である。例えば、CPU43は、センサ41を制御して、荷物3のセンシングデータを取得する。CPU43は、M2M通信装置42を制御して、センシングデータを端末5に送信する。
記憶装置44は、センシング端末4において実行される処理に必要な情報を記憶する。記憶される情報には、CPU43に所望の処理を実行させるためのプログラムも含まれてよい。
図1に戻り、複数の端末5は、センシングデータをコンテナ2外に取り出したり、外部ネットワークNWに送信したりする。複数の端末5は、それぞれが複数のコンテナ2のいずれかと電界結合するようにそのコンテナ2に取り付けられた電界通信端末である。端末5について、図3も参照して説明する。
図3は、電界通信端末の概略構成の例を示す図である。この例では、端末5は、M2M通信装置51と、電界通信送受信機52と、LAN通信装置53と、外部NW通信装置54と、CPU55と、記憶装置56とを含む。
M2M通信装置51は、M2M通信を行う。通信相手の例は、センシング端末4である。端末5とセンシング端末4とは、例えばペアリングによって互いを検知する。これにより、通信システム100で用いられるセンシング端末4を識別し、そのセンシング端末4と端末5との接続を確立することができる。ペアリングには、種々の公知のペアリング手法が用いられてよい。
電界通信送受信機52は、コンテナ2との間の電界結合を利用することによって、電界通信を行う。電界通信には、電気信号を利用するあらゆる通信手法が用いられてよい。通信相手の例は、他の端末5である。電界通信送受信機52の構成のうち、特に電界通信に関する部分について、図4も参照して説明する。
図4は、電界通信送受信機の概略構成の例を示す図である。電界通信に関する構成要素として、信号処理部521及びアンテナ522が例示される。
信号処理部521は、アンテナ522の送受信信号を処理する。例えば信号処理部521は、信号を生成し、アンテナ522に供給する。また、信号処理部521は、アンテナ522からの信号を処理する。
アンテナ522は、コンテナ2と対向するように設けられる。例えば、アンテナ522は、コンテナ2の鋼板の一部と対向するように、コンテナ2から離間して設けられる。アンテナ522は、コンテナ2と面対向するように延在する板形状を有してよい。アンテナ522とコンテナ2との間には、誘電体Dが設けられ或いは存在する。誘電体Dは、プラスチック等であってもよいし、空気等であってもよい。誘電体Dが空気の場合は、誘電体Dは空隙であってよい。次に説明するように、アンテナ522は、誘電体Dに誘電分極を発生させる。
図4の(A)中の矢印は、信号の送信を模式的に示す。信号処理部521によって生成された信号は、アンテナ522に供給される。誘電体Dに電界が発生し、分極(誘電分極)が生じる。コンテナ2には、アンテナ522とは逆極性の電荷が発生する。それぞれの電荷を、+/-及び-/+として模式的に図示する。分極が信号に応じて変化するので、コンテナ2に発生する電荷も信号に応じて変化する。このような電界結合によって、アンテナ522からの信号がコンテナ2に伝達され、コンテナ2に信号(電界信号)が発生する。
図4の(B)中の矢印は、信号の受信を模式的に示す。上記とは逆の流れで、コンテナ2の信号がアンテナ522に伝達され、アンテナ522によって受信される。信号処理部521は、アンテナ522からの信号を処理する。
上述のような電界結合を利用した電界通信により、複数の端末5どうしの間で、コンテナスタック1を介した通信ネットワークを構築することができる。このような通信ネットワークを、「電界通信ネットワーク」と称する。一実施形態において、複数の端末5は、それぞれの端末5がコンテナスタック1を介して他の端末5との接続を確立することにより、電界通信ネットワークを構築する。例えば、複数の端末5は、ペアリングによって互いを検知することにより、電界通信ネットワークを構築する。ペア間の電界通信においては、ペア間の経路外のコンテナ2への信号の流れを抑制するような低強度の信号が用いられてよい。
図3に戻り、LAN通信装置53は、LAN(Local Area Network)通信を行う。通信相手の例は、ゲートウェイ装置6である。LAN通信は無線通信であってもよいし有線通信であってもよい。LAN通信の例は、Wi-Fi(登録商標)通信、Ethernet(登録商標)通信、LTE(Long Term Evolution)通信等である。
外部NW通信装置54は、外部ネットワークNWと通信する。外部ネットワークNWとの通信を、「外部ネットワーク通信」という場合もある。外部ネットワーク通信の例は、LTE(Long Term Evolution)通信、LPWAN(Low Power Wide Area-network)通信、衛星通信等である。外部NW通信装置54は、外部ネットワークNWとの通信インタフェースを与える。ゲートウェイを通じて外部ネットワークNWにデータを送信することができる。
CPU55は、端末5の全体制御を行う。例えば、CPU55は、M2M通信装置51を制御して、センシング端末4からのセンシングデータを受信する。CPU55は、電界通信送受信機52を制御して、他の端末5との間でさまざまな情報を送受信する。CPU55は、LAN通信装置53を制御して、ゲートウェイ装置6との間でさまざまな情報を送受信する。CPU55は、外部NW通信装置54を制御して、センシングデータを外部ネットワークNWに送信する。
記憶装置56は、端末5において実行される処理に必要な情報を記憶する。記憶される情報には、CPU55に所望の処理を実行させるためのプログラムも含まれてよい。
図1に戻り、複数の端末5は、荷物3及びセンシング端末4が収容されたコンテナ2の内側に取り付けられる端末5(第1の電界通信端末)を含む。図1に示される例では、最も上方に位置するコンテナ2及び最も下方に位置するコンテナ2それぞれの内側に、端末5が取り付けられる。上から2番目のコンテナ2の内側には、端末5は取り付けられない。
複数の端末5は、複数のコンテナ2のうちの少なくとも1つのコンテナ2の外側に取り付けられた端末5(第2の電界通信端末)を含む。図1に示される例では、最も上方のコンテナ2の上部外側に、1つの端末5が取り付けられる。ただし、コンテナスタック1の外側に取り付けられる端末5の位置は、図1に示される例に限定されない。例えば、コンテナ2の側部外側に端末5が取り付けられてもよい。
以下、コンテナ2の内側に取り付けられた端末5を、単に「コンテナ2の内側の端末5」という場合もある。コンテナ2の外側に取り付けられた端末5を、単に「コンテナ2の外側の端末5」という場合もある。
ゲートウェイ装置6は、外部ネットワークNWと通信する。ゲートウェイ装置6について、図5も参照して説明する。
図5は、ゲートウェイ装置の概略構成の例を示す図である。この例では、ゲートウェイ装置6は、LAN通信装置61と、外部NW通信装置62と、CPU63と、記憶装置64とを含む。LAN通信装置61及び外部NW通信装置62は、先に図3を参照して説明したLAN通信装置53及び外部NW通信装置54と同様であるので、説明は繰り返さない。
CPU63は、ゲートウェイ装置6の全体制御を行う。例えば、CPU63は、LAN通信装置61を制御して、端末5との間でさまざまな情報を送受信する。CPU63は、外部NW通信装置62を制御して、外部ネットワークNWとの間でさまざまな情報を送受信する。
記憶装置64は、ゲートウェイ装置6において実行される処理に必要な情報を記憶する。記憶される情報には、CPU63に所望の処理を実行させるためのプログラムも含まれてよい。
図1に戻り、通信システム100では、コンテナ2内において、センシング端末4が、コンテナ2の荷物3のセンシングデータを取得する。センシング端末4は、M2M通信により、センシングデータを、同じコンテナ2の内側の端末5に送信する。コンテナ2の内側の端末5は、センシング端末4からのセンシングデータを受信し、電界通信により、センシングデータを、コンテナスタック1の外側の端末5に送信する。コンテナスタック1の外側の端末5は、コンテナ2の内側の端末5からのセンシングデータを受信する。このようにして、コンテナ2に収容された荷物3のセンシングデータをコンテナ2外に取り出すことが可能になる。電界通信を利用することにより、コンテナ2内とコンテナ2外との間の通信をワイヤレス化することができる。例えば導電性を有するコンテナ2の内外を(壁を加工する等して)有線で接続する必要が無くなる。装置構成が簡素化され、端末5の設置(コンテナ2への取り付け等)も容易に行える。
さらに、コンテナスタック1の外側の端末5は、センシングデータを、直接又は間接的に、外部ネットワークNWに送信する。例えば、端末5は、端末5に含まれる外部NW通信装置54を用いて、センシングデータを外部ネットワークNWに(直接)送信する。或いは、端末5は、端末5に含まれるLAN通信装置53を用いて、センシングデータをゲートウェイ装置6に送信する。ゲートウェイ装置6は、端末5からのセンシングデータを外部ネットワークNWに送信する。これにより、端末5からのセンシングデータが、ゲートウェイ装置6を介して(間接的に)、外部ネットワークNWに送信される。この場合の端末5は、外部ネットワークNWへの通信を中継するネットワークブリッジ端末ともいえる。センシングデータが外部ネットワークNWに送信されることにより、外部ネットワークNWを介したセンシングデータの収集等が可能になる。電界通信を利用することで、例えばコンテナ2外の無線通信を利用するような場合と比較して、より確実に、センシングデータを、外部ネットワーク通信が可能なコンテナ2の外側の端末5まで送信することができる。コンテナ2外の無線通信(電磁波)は、隣り合うコンテナスタック1等によって遮られるという問題があるが、コンテナスタック1を用いた電界通信にはそのような問題がないからである。通信システム100によれば、荷物3のセンシングデータをコンテナ2外に取り出すだけでなく、外部ネットワークNWに接続可能な場所に設置された端末5までセンシングデータを確実に送信することも可能になる。
以下、特に説明がある場合を除き、センシングデータを直接又は間接的に外部ネットワークNWに送信することを、単に「外部ネットワークNWに送信する」という場合もある。
上述のセンシング端末4、端末5及びゲートウェイ装置6は、通信システム100を構成するノードと対応付けて説明することもできる。先に説明した図1には、それらのノードも示される。具体的に、センシング端末4は、ノードsとして機能する。端末5は、ノードvg、ノードv1又はノードt1として機能する。ゲートウェイ装置6は、ノードgとして機能する。通信システム100のノード構成について、図6~図8を参照して説明する。
図6は、ノード種類及び通信の例を示す図である。ノードgは、ゲートウェイ装置6の機能に対応する。ノードgの通信は、LAN通信及び外部ネットワーク通信を含み、これらはゲートウェイ装置6のLAN通信装置61及び外部NW通信装置62(図5)によって提供される。
ノードvg、ノードv1及びノードt1は、端末5の機能に対応する。ノードvg、ノードv1及びノードt1の通信は、少なくとも電界通信を含む。電界通信は、端末5の電界通信送受信機52によって行われる。
ノードvg及びノードv1は、コンテナスタック1の外側の端末5の機能に対応する。ノードvgは、センシングデータを直接外部ネットワークNWに送信する端末5の機能に対応する。ノードvgの通信は、電界通信の他に、LAN通信及び外部ネットワーク通信を含む。LAN通信及び外部ネットワーク通信は、端末5のLAN通信装置53及び外部NW通信装置54(図3)によって行われる。なお、ノードvgの通信がLAN通信を含むことにより、例えば、後述する通信システム100A(図10)において、ノードvgがコンテナ2と一緒に外部ネットワークNWとの通信が困難な位置に移動した場合等に別のノードvgにセンシングデータを中継するような用途も可能になる。ノードv1は、センシングデータを間接的に(ゲートウェイ装置6を介して)外部ネットワークNWに送信する端末5の機能に対応する。ノードv1の通信は、電界通信の他に、LAN通信を含む。
ノードt1は、コンテナ2の内側の端末5の機能に対応する。ノードt1の通信は、電界通信の他に、M2M通信を含む。M2M通信は、端末5のM2M通信装置51(図3)によって行われる。
ノードsは、センシング端末4の機能に対応する。ノードsの通信は、M2M通信を含む。M2M通信は、センシング端末4のM2M通信装置42(図2)によって提供される。
図7及び図8は、通信システムのノード構成の例を示す図である。電界通信ネットワークを、電界通信ネットワーク1Nと称し図示する。
図7に示される例では、外部ネットワークNWと複数のコンテナスタック1との間に、ノードgが存在する。複数のコンテナスタック1それぞれにおいて、ノードv1、ノードt1及びノードsが存在する。ノードv1は最も上位(ノードg側)のノードであり、ノードsは最も下位のノードである。ノードt1は、ノードv1とノードsとの間のノードである。
ノードsは、センシングデータをノードt1に送信する。ノードt1は、ノードsからのセンシングデータをノードv1に送信する。ノードv1は、ノードt1からのセンシングデータを間接的に(ノードgを介して)外部ネットワークNWに送信する。
図8に示される例では、ノードv1(図7)の代わりにノードvgが存在する。ノードvgは、ノードt1からのセンシングデータを直接外部ネットワークNWに送信する。
通信システム100において、ノード構成は動的に変化し得る。例えば、コンテナ2の積み下ろし等により、これまでコンテナスタック1に含まれていた複数のコンテナ2のうちの一部のコンテナ2が、コンテナスタック1に含まれなくなる。そのコンテナ2に取り付けられていた端末5に対応するノード(例えばノードt1)は、ノード構成から外れる。そのコンテナ2に収容されていたセンシング端末4に対応するノード(ノードs)も、ノード構成から外れる。一部のコンテナ2に収容されていた荷物3及びセンシング端末4がそのコンテナ2から取り出された場合も同様である。
上記のようなノード構成の変化によって、それまで確立されていた複数の端末5間の接続も変化する。例えば、複数の端末5のうちの一部の端末5の接続が確立されなくなる。複数の端末5は、接続の変化に応じて、電界通信ネットワーク1Nを再構築する(動的に電界通信ネットワーク1Nを構築する)。例えば、接続が確立されなくなり電界通信ネットワーク1Nから離脱した端末5(例えばノードt1)が検知されると、残りの端末5は、離脱した端末5を含まない電界通信ネットワーク1Nを新た構築する。
ノード構成の変化に応じて電界通信ネットワーク1Nが再構築されることで、通信システム100の機能が維持される。例えばセンシング端末4及び端末5の数や設置状態が変化した場合でも、依然として、コンテナ2に収容された荷物3のセンシングデータをコンテナ外2に取り出し、外部ネットワークNWに送信し続けることができる。
2.コンテナ船への適用例
通信システム100の適用例について説明する。例えば、通信システム100は、コンテナ2を運搬するコンテナ船等の輸送機関、港湾、コンテナ2を保管する倉庫等に適用される。
通信システム100の適用例について説明する。例えば、通信システム100は、コンテナ2を運搬するコンテナ船等の輸送機関、港湾、コンテナ2を保管する倉庫等に適用される。
図9は、通信システムのコンテナ船への適用の例を示す図である。コンテナ船を、コンテナ船7と称し図示する。外部ネットワークNWとの通信は、人工衛星8を用いた衛星通信である。複数のコンテナ2は、コンテナ船7の甲板の上側と下側に分かれて積み上げられる。甲板の上側及び下側それぞれにおいて、コンテナスタックごとに、電界通信ネットワークが構築され得る。なお、図9では、端末5は、ノードt1、ノードv1又はノードvgとして示される。以下では、甲板の下側において最も下方に位置するコンテナ2からのセンシングデータが、コンテナ2外に取り出され、外部ネットワークNWに送信される例について説明する。
矢印AR1で示されるように、ノードt1が、下側の電界通信ネットワークを介して、電界通信により、センシングデータをその上方にある(甲板付近の)ノードv1又はノードvgに送信する。
甲板付近のノードvgがセンシングデータを受信した場合、矢印AR2で示されるように、ノードvgは、センシングデータを外部ネットワークNWに送信する。
甲板付近のノードv1がセンシングデータを受信した場合、矢印AR3で示されるように、ノードv1は、センシングデータを、コンテナ船7の上部に設けられたノードg又はノードvgに送信する。例えば、ノードv1は、LAN通信を利用して、センシングデータをノードg又はノードvgに送信する。そこからセンシングデータが外部ネットワークNWに送信される。或いは、センシングデータは、上側の電界通信ネットワークを介してノードvgまで送信されてもよい。例えば、ノードv1は、LAN通信により、センシングデータを、同じく甲板付近に設けられ上側の電界通信ネットワークに接続された別のノードv1(不図示)に送信する。別のノードv1は、ノードv1からのセンシングデータを、上側の電界通信ネットワークを介して、コンテナ船7の上部に設けられたノードvgに送信する。そこからセンシングデータが外部ネットワークNWに送信される。
例えば以上のようにして、通信システム100は、コンテナ船7に搭載されたコンテナ2に収容された荷物3のセンシングデータを取り出し、外部ネットワークNWに送信する。ケーブル等を敷設せずとも、例えば人工衛星8に電波を送信できる最上層までセンシングデータを中継することができる。
3.第2実施形態
上記では、コンテナ2の外側に1つの端末5が取り付けられる例について説明した。一方で、コンテナ2の外側に複数の端末5が取り付けられてもよい。これについて、図10~図13を参照して説明する。
上記では、コンテナ2の外側に1つの端末5が取り付けられる例について説明した。一方で、コンテナ2の外側に複数の端末5が取り付けられてもよい。これについて、図10~図13を参照して説明する。
図10は、第2実施形態に係る通信システムの概略構成の例を示す図である。以下、特に説明がある場合を除き、図10の左側に示される1つのコンテナスタック1に関して述べるものとする。この例では、図示されるコンテナ2は、いずれも、荷物3及びセンシング端末4を収容し、それらの内側には端末5(ノードt1)が設けられる。ただし、先に説明した通信システム100(図1)と同様に、荷物3及びセンシング端末4が収容されていなかったり、内側に端末5が取り付けられていなかったりするコンテナ2があってもよい。
例示される通信システム100Aでは、複数の端末5は、コンテナ2の外側に取り付けられた複数の端末5(第2の電界通信端末)を含む。コンテナ2の外側の端末5の機能に対応するノードを、ノードvg、ノードv2又はノードt2と称し図示する。この例では、複数のコンテナ2それぞれの外側に、端末5が取り付けられる。また、この例では、コンテナ2の外側の端末5は、そのコンテナ2を挟んで、そのコンテナ2の内側の端末5(ノードt1)とは反対側に取り付けられる。コンテナ2の外側の複数の端末5は、コンテナスタック1の高さ方向の異なる位置に位置している。ただし、コンテナスタック1の外側に設けられる複数の端末5の数及び位置は、図10に示される例に限定されない。
コンテナ2の外側の複数の端末5はいずれも、コンテナ2の内側の端末5からのセンシングデータを外部ネットワークNWに送信可能であってよい。通信システム100Aにおいてコンテナ2の外側の複数の端末5のうちのいずれかの端末5が、センシングデータを集約し(まとめて)、外部ネットワークNWに送信してよい。これにより、例えばセンシングデータの外部ネットワークNWへの送信が効率化される。
以下、センシングデータを外部ネットワークNWに送信する端末5を、「親機」とも称する。そうでない端末5を、「子機」とも称する。親機の機能に対応するノードが、ノードvg又はノードv2である。子機の機能に対応するノードが、ノードt2又はノードt1である。
図11は、ノード種類及び通信の例を示す図である。先に説明した図6と比較して、ノードv1の代わりにノードv2が存在する。また、ノードt2がさらに存在する。
ノードv2及びノードt2は、コンテナスタック1の外側の端末5の機能に対応する。ノードv2の通信は、電界通信の他に、LAN通信を含む。ノードt2は、電界通信を含む。
図12及び図13は、通信システムのノード構成の例を示す図である。図12に示される例では、外部ネットワークNWと複数のコンテナスタック1との間に、ノードgが存在する。複数のコンテナスタック1それぞれにおいて、ノードv2、ノードt2、ノードt1及びノードsが存在する。ノードv2は最も上位(ノードg側)のノードであり、ノードsは最も下位のノードである。ノードt1及びノードt2は、ノードv2とノードsとの間のノードである。ノードt1は、ノードt2よりも上位(ノードv2側)のノードである。ノードt2は、ノードt1よりも下位(ノードs側)のノードである。
ノードsは、センシングデータを、ノードt1に送信する。ノードt1は、ノードsからのセンシングデータをノードt2又はノードv2に送信する。ノードt2は、ノードt1からのセンシングデータをノードv2に送信する。ノードv2は、ノードt1又はノードt2からのセンシングデータを間接的に(ノードgを介して)外部ネットワークNWに送信する。
図13に示される例では、ノードv2(図12)の代わりにノードvgが存在する。ノードvgは、ノードt1又はノードt2からのセンシングデータを直接外部ネットワークNWに送信する。
通信システム100Aにおいても、複数の端末5は、それぞれの間の接続の変化に応じて、電界通信ネットワーク1Nを再構築する(動的に電界通信ネットワーク1Nを構築する)。例えば、接続が確立されなくなり電界通信ネットワーク1Nから離脱した端末5(例えばノードvg、ノードv2、ノードt1又はノードt2)が検知されると、残りの端末5は、離脱した端末5を含まない電界通信ネットワーク1Nを新た構築する。
通信システム100Aにおいては、電界通信ネットワーク1Nの再構築に、親機の変更も含まれてよい。例えば、コンテナ2の積み下ろし、親機の故障、撤去、移動等の何らかの理由により親機が電界通信ネットワーク1Nから離脱した場合でも、新たな親機を決定することで、その親機がセンシングデータを外部ネットワークNWへ送信する。このように親機を動的に変更することで、センシングデータの外部ネットワークNWへの送信を維持することができる。
複数の端末5は、複数の端末5のうちの1つの端末5を、親機(ノードvg又はノードv2)に決定し、他の端末5を子機(ノードt1又はノードt2)に決定する。親機は、子機がセンシング端末4から受信したセンシングデータを、外部ネットワークNWに送信する。
一実施形態において、複数の端末5は、それぞれの端末5から外部ネットワークNWまでの通信信頼度に基づいて、親機を決定する。通信信頼度は、通信状況の評価に基づいて算出等される。
通信状況のいくつかの例について述べる。例えば、通信状況は、LAN通信や外部ネットワーク通信における有線接続の有無を含んでよい。有線接続が多いほど通信信頼度が高くなるように、通信状況が評価(加点評価)されてよい。通信状況は、通信におけるRSSI(Received signal strength indication)強度を含んでよい。RSSI強度が大きいほど通信信頼度が高くなるように、通信状況が評価されてよい。通信状況は、ゲートウェイアクセスの有無を含んでよい。ゲートウェイアクセスは、外部ネットワークNWとの通信インタフェースへのアクセスであり、例えば、ゲートウェイ装置6、外部NW通信装置54等によって与えられる。ゲートウェイアクセスがある場合に、ゲートウェイアクセスが無い場合よりも通信信頼度が高くなるように、通信状況が評価されてよい。これら以外にも、通信信頼度の評価に供することのできるさまざまな通信状況が採用されてよい。
複数の端末5は、通信の信頼度が最も高い端末5を親機に決定し、他の端末5を子機に決定してよい。例えば、有線接続であるか又はRSSI強度が他の端末5よりも大きく、さらに、ゲートウェイアクセスにアクセスできている端末5を親機にする、といった決定が行われてよい。最も通信信頼度の高い端末5を親機に決定することで、センシングデータの外部ネットワークNWへの送信の信頼性を高めることができる。
通信信頼度は、複数の端末5それぞれで異なり得る。コンテナ2の内側の端末5は、外部ネットワーク通信もLAN通信も行えず、通信信頼度が低く評価されるため、親機には決定されない。コンテナ2の外側の複数の端末5は、外部ネットワーク通信やLAN通信の通信状況によって、通信信頼度がある程度評価されるので、親機に決定される可能性がある。これらのコンテナ2の外側の複数の端末5においても、それぞれの通信信頼度が互いに異なり得る。
例えば図11に示されるように、コンテナ2の外側の複数の端末5は、コンテナスタック1の高さ方向、すなわち複数のコンテナ2の積み重ね方向の異なる位置に位置しており、一方で、それらの近くには、隣のコンテナスタック1が存在する。下方の端末5ほど、隣のコンテナスタック1の影響を大きく受け、通信状況が悪化し得る。例えば、下方の端末5ほど、RSSI強度が小さくなる。上方の端末5は、隣のコンテナスタック1の影響を受けにくく、下方の端末5よりも通信状況の悪化が抑制され得る。例えば、上方の端末5ほど、下方の端末5よりも大きなRSSI強度が得られる。従って、通信信頼度に基づいて親機を(動的に)決定することのメリットがある。
上述のように通信状況に基づいて親機を決定するために、複数の端末5それぞれは、通信状況を含む端末情報を生成し、電界通信ネットワーク1Nに送信(発信)する。複数の端末5は、端末情報を共有し、そこから一意に算出等される通信信頼度に基づき、親機を決定する。端末情報について、図14を参照して説明する。
図14は、端末情報の例を示す図である。端末情報は、「myinfo」と、「nodes」とを含む。「myinfo」はその端末5の情報(自端末情報)である。「nodes」は、他の端末5の情報(他端末情報)である。
「myinfo」として、「myid」、「ノード種類」、「有線接続の有無」、「RSSI強度」、「ゲートウェイアクセス」及び「小センシング端末数」等が例示される。「myid」は、端末5を一意に特定するための情報(端末ID)である。「ノード種類」は、端末5のノードの種類、より具体的には、端末5が親機及び子機のいずれであるのかを示す。「有線接続の有無」、「RSSI強度」及び「ゲートウェイアクセス」は、先に述べた通信信頼度を評価するための通信状況の例である。「小センシング端末数」は、その端末5と接続が確立されているセンシング端末4の数を示す。
「nodes」は、1つ以上の「nodeinfo」を含む。「nodeinfo」は、他の端末5のmyinfoであり、この例では、「nodeinfo_1」、「nodeinfo_2」及び「nodeinfo_k」等として模式的に示される。
なお、端末情報におけるnodesは、以前に受信した他の端末5からの端末情報に含まれるmyinfoやnodesに基づいて生成される。
例えば、複数の端末5それぞれは、端末情報を、他のすべての端末5に対してブロードキャスト送信する。これにより、複数の端末5それぞれが、接続が確立された他の端末5からの端末情報を受信する。複数の端末5それぞれは、受信した他の端末5からの端末情報を、重複を省きつつ、自己が生成する端末情報の「nodeinfo」に組み入れる(マージする)。複数の端末5間で端末情報が共有されることにより、例えば先に説明したような親機の決定が可能になる。
一実施形態において、子機は、他の子機からのセンシングデータを親機に中継してよい。親機と直接電界通信することのできない(接続が確立されていない通信範囲外の)子機が存在する場合であっても、その子機からのセンシングデータを親機まで送信することができる。
例えば、親機は、子機からの端末情報に含まれるnodesに、親機との接続が確立されていない子機のnodeinfoが含まれている場合に、通信範囲外の子機が存在すると判断する。親機は、接続が確立されている子機に、他の子機からのセンシングデータを親機に送信(中継)するよう要求する。中継を要求された子機は、自身と接続が確立されている他の子機(親機からは通信範囲外の子機を含む)からのセンシングデータを親機に送信する。
上述の中継を要求できる複数の子機が存在する場合、親機は、それら複数の子機の間で中継に掛る通信負荷が分散されるように、中継を要求する子機を選択してよい。通信負荷の分散においては、子機との間の電界通信の通信状況(信頼度等)が考慮されてよい。例えば、電界通信の通信状況が悪い子機ほど通信負荷が小さくなるように、通信負荷が分散されてよい。
4.ユースケースの例
図15は、通信システムのユースケースの例を示すフローチャートである。これまで説明した内容と重複する内容については、適宜説明を省略する。
図15は、通信システムのユースケースの例を示すフローチャートである。これまで説明した内容と重複する内容については、適宜説明を省略する。
ステップS1において、電界通信端末がコンテナに取り付けられる。複数の端末5それぞれが、コンテナ2の内側又は外側に取り付けられる。
ステップS2において、荷物及びセンシング端末がコンテナに収容される。任意のコンテナ2に、荷物3及びセンシング端末4が収容される。
ステップS3において、コンテナが積み重ねられコンテナスタックが得られる。複数のコンテナ2が積み上げられ、1つ以上のコンテナスタック1が得られる。
ステップS4において、電界通信ネットワークが構築される。コンテナスタック1に設けられた複数の端末5が、電界通信により、例えばペアリングを行い相互に接続を確立する。コンテナスタック1及び複数の端末5による電界通信ネットワーク1Nが構築される。センシング端末4とコンテナ2の内側の端末5との接続も確立される。
ステップS5において、センシングデータがコンテナ2外に取り出され、外部ネットワークに送信される。詳細はこれまで説明したとおりであり、また、この後でも、図16及び図17を参照して改めて説明する。
ステップS6において、コンテナが積み下ろされる。例えばコンテナスタック1を構成する複数のコンテナ2のうちの一部のコンテナ2が積み下ろされる。
ステップS7において、離脱した電界通信端末が検知され、電界通信ネットワークが再構築される。先のステップS6で積み下ろされたコンテナ2に取り付けられた端末5と、積み下ろされなかった(残った)コンテナ2に取り付けられた端末5との間の接続が確立されなくなる。積み下ろされたコンテナ2に取り付けられた端末5が電界通信ネットワーク1Nから離脱したことが検知される。接続の変化に応じて、電界通信ネットワーク1Nが再構築される。具体的に、離脱した端末5を除く残りの複数の端末5は、離脱した端末5を含まない電界通信ネットワーク1Nを新た構築する。
ステップS8において、荷物及びセンシング端末がコンテナから取り出される。例えばコンテナスタック1を構成する複数のコンテナ2のうちの一部のコンテナ2に収容されていた荷物3及びセンシング端末4が、そのコンテナ2から取り出される。
ステップS9において、離脱したセンシング端末が検知される。先のステップS8でコンテナ2から取り出されたセンシング端末4と、対応する端末5との間の接続が無くなり、取り出されたセンシング端末4が離脱したことが検知される。
なお、上記のステップS6及びステップS8は、図示される順序に限らず、任意のタイミングで発生しうる。また、図示されないが、コンテナを追加するようなステップがあってもよい。その場合は、追加されたコンテナ2に取り付けられた端末5によって新たに接続が確立され、その接続の変化に応じて、電界通信ネットワーク1Nが再構築される。
5.電界通信端末の処理の例
図16及び図17は、電界通信端末において実行される処理(通信方法)の例を示すフローチャートである。このフローチャートの処理は、所定のタイミングで繰り返し実行される。所定のタイミングは、定期的なタイミングであってもよいし、不定期的なタイミングであってもよい。なお、各ステップの処理は、その処理(機能)が求められる端末5において実行される。
図16及び図17は、電界通信端末において実行される処理(通信方法)の例を示すフローチャートである。このフローチャートの処理は、所定のタイミングで繰り返し実行される。所定のタイミングは、定期的なタイミングであってもよいし、不定期的なタイミングであってもよい。なお、各ステップの処理は、その処理(機能)が求められる端末5において実行される。
ステップS11において、センシング端末からのセンシングデータが受信される。コンテナ2に収容されたセンシング端末4(ノードs)は、例えば定期的に、荷物3のセンシングデータを取得し、M2M通信により、同じコンテナ2の内側の端末5(ノードt1)に送信する。端末5は、センシング端末4からのセンシングデータを受信する。
ステップS12において、通信状況が確認される。例えば、通信システム100A(図11)において、コンテナスタック1の外側の端末5(ノードvg又はノードv2)が、通信状況(有線接続の有無、RSSI強度及びゲートウェイアクセス等)を確認し、通信状況を含む端末情報を生成する。
ステップS13において、センシングデータがコンテナ外に取り出され、外部ネットワークに送信される。コンテナ2の内側の端末5が、センシング端末4からのセンシングデータを、コンテナ2の外側の端末5に送信する。このセンシングデータが、外部ネットワークNWに送信される。例えば通信システム100(図1)の場合、コンテナ2の外側の端末5(ノードv1又はノードvg)が、センシングデータを外部ネットワークNWに送信する。通信システム100A(図11)の場合、コンテナ2の外側の複数の端末5(ノードvg、ノードv2又はノードt2)のうちの親機(ノードvg又はノードv2)が、センシングデータを外部ネットワークNWに送信する。
図17には、通信システム100A(図11)において親機を動的に決定する場合のステップS13(図16)の処理の詳細が例示される。
ステップS21において、親機が決定される。複数の端末5それぞれが端末情報を送信(発信)し、端末情報を共有する。先に説明したように、端末情報に基づいて親機が決定される。これまで親機であった端末5が引き続き親機に決定されたり、これまでは子機であった端末5が親機に決定(親機が変更)されたりする。決定結果は、次回に発信される端末情報に反映される。
ステップS22において、自端末が親機であるか否かが判断される。自端末が親機の場合(ステップS22:Yes)、ステップS23に処理が進められる。そうでない場合(ステップS22:No),ステップS26に処理が進められる。
ステップS23~ステップS25の処理は、親機において実行される。ステップS23において、子機にセンシングデータが要求される。親機は、センシングデータを親機に送信することの要求(センシングデータリクエスト)を、子機に送信する。センシングデータリクエストは、親機と接続が確立されたすべての子機に対して送信されてよい。
ステップS24において、通信範囲外の子機が存在するか否かが判断される。例えば先に説明したように、親機は、子機からの端末情報に含まれるnodesに、親機との接続が確立されていない子機のnodeinfoが含まれている場合に、通信範囲外の子機が存在すると判断する。通信範囲外の子機が存在する場合(ステップS24:Yes)、ステップS25に処理が進められる。そうでない場合(ステップS24:No)、ステップS31に処理が進められる。
ステップS25において、子機にセンシングデータの中継が要求される。親機は、通信範囲内の子機に、他の子機からのセンシングデータを親機に中継することを要求するコマンド(中継リクエスト)を送信する。
ステップS26~ステップS30の処理は、子機において実行される。ステップS26において、親機からの要求が受信される。子機は、親機からのセンシングデータリクエスト又は中継リクエストを受信する。
ステップS27では、受信した要求に応じて処理が分岐する。センシングデータリクエストが受信された場合、ステップS30に処理が進められる。中継リクエストが受信された場合、ステップS28に処理が進められる。
ステップS28において、通信範囲内の他の子機にセンシングデータが要求される。子機は、自身と接続が確立されている他の子機に、センシングデータを要求する。他の子機は、要求に応じて、センシングデータを子機に送信(返信)する。ステップS29において、子機は、他の子機からのセンシングデータを受信する。
ステップS30において、センシングデータが親機に送信される。子機は、これまでの要求されたセンシングデータを親機に送信する。
ステップS31及びステップS32の処理は、親機において実行される。ステップS31において、子機からのセンシングデータが受信される。親機は、子機からのセンシングデータを受信する。ステップS32において、親機は、センシングデータを外部ネットワークNWに送信する。
例えばこのようにして、通信システム100Aの場合には、複数の端末5から親機が決定され、決定された親機が子機からセンシングデータを収集し、外部ネットワークNWに送信する。
6.変形例
開示される技術は、上記実施形態に限定されない。いくつかの変形例について説明する。
開示される技術は、上記実施形態に限定されない。いくつかの変形例について説明する。
センシング端末4は、コンテナ2外にも設けられていてよい。その場合は、コンテナ2の外側の端末5(第2の電界通信端末)が、M2M通信によって、センシング端末4からのセンシングデータを受信する。この場合のノード構成として、通信システム100(図1)のノード構成を例に挙げて説明する。
図18及び図19は、通信システムのノード構成の例を示す図である。図18に例示されるノード構成は、図7のノード構成と比較して、ノードv1が、ノードsからもセンシングデータを受信する。ノードv1の通信は、M2M通信も含む。ノードv1に代えてノードvgが用いられる場合のノード構成は、図19に示されるとおりである。ノードvgの通信は、M2M通信も含む。
一実施形態において、端末5は、求められる機能(ノード)に応じた装置構成だけを備えていてよい。例えば、端末5がコンテナ2の内側に取り付けられることが決まっており、LAN通信や外部ネットワーク通信を行わないことが分かっているのであれば、その端末5は、LAN通信装置53及び外部NW通信装置54を備えていなくてよい。その分、端末5の構成を簡素化し、コストを低減することができる。
一実施形態において、通信システム100を利用するためのアプリケーションが提供されてよい。アプリケーションは、例えば通信システム100とは別の場所から外部ネットワークNWにアクセス可能なスマートフォン、タブレット端末、ラップトップ等のコンピュータ上で動作してよい。アプリケーションは、センシングデータの収集等の対象とすべき荷物3の選択(ユーザ操作)を受け付けたり、収集されたセンシングデータを提示(表示等)したりするユーザインタフェースを提供してよい。
7.効果の例
以上説明した技術は、例えば次のように特定される。図1~図4及び図10等を参照して説明したように、通信システム100(又は通信システム100A)は、複数のコンテナ2と、複数の端末5(電界通信端末)と、を備える。複数のコンテナ2は、導電性を有し積み重ねられる。複数の端末5は、複数のコンテナ2のいずれかと電界結合するようにコンテナ2に取り付けられる。複数のコンテナ2は、センシングデータを取得するセンシング端末4を収容するコンテナ2を含む。複数の端末5は、センシング端末4が収容されたコンテナ2の内側に取り付けられた端末5(第1の電界通信端末)と、複数のコンテナ2のうちの少なくとも1つのコンテナ2の外側に取り付けられた端末5(第2の電界通信端末)と、を含む。コンテナ2の内側の端末5は、複数のコンテナ2を介して、センシング端末4からのセンシングデータをコンテナ2の外側の端末5に送信する。
以上説明した技術は、例えば次のように特定される。図1~図4及び図10等を参照して説明したように、通信システム100(又は通信システム100A)は、複数のコンテナ2と、複数の端末5(電界通信端末)と、を備える。複数のコンテナ2は、導電性を有し積み重ねられる。複数の端末5は、複数のコンテナ2のいずれかと電界結合するようにコンテナ2に取り付けられる。複数のコンテナ2は、センシングデータを取得するセンシング端末4を収容するコンテナ2を含む。複数の端末5は、センシング端末4が収容されたコンテナ2の内側に取り付けられた端末5(第1の電界通信端末)と、複数のコンテナ2のうちの少なくとも1つのコンテナ2の外側に取り付けられた端末5(第2の電界通信端末)と、を含む。コンテナ2の内側の端末5は、複数のコンテナ2を介して、センシング端末4からのセンシングデータをコンテナ2の外側の端末5に送信する。
上記の通信システム100等によれば、センシングデータをコンテナ2外に取り出すことが可能になる。電界通信を利用することにより、コンテナ2内とコンテナ2外との間の通信をワイヤレス化することができる。例えば導電性を有するコンテナ2の内外を(壁を加工する等して)有線で接続する必要が無くなる。装置構成が簡素化され、端末5の設置(コンテナ2への取り付け等)も容易に行える。
図7、図8、図12及び図13等を参照して説明したように、端末5は、他の端末5との接続を確立することにより電界通信ネットワーク1Nを構築し、接続の変化に応じて、電界通信ネットワーク1Nを再構築してよい。例えば、複数の端末5のうちの一部の端末5の接続が確立されなくなったことに応じて、電界通信ネットワーク1Nが再構築されてよい。複数のコンテナ2のうちの一部のコンテナ2が含まれなくなったことに応じて、電界通信ネットワーク1Nが再構築されてもよい。これにより、例えばセンシング端末4及び端末5の数や設置状態が変化した場合でも、依然として、センシングデータをコンテナ外2に取り出すことができる。
図1、図7、図8、図10、図12及び図13等を参照して説明したように、コンテナ2の外側の端末5は、コンテナ2の内側の端末5からのセンシングデータを、直接又は間接的に外部ネットワークNWに送信してよい。これにより、例えば、外部ネットワークNWを介したセンシングデータの収集等が可能になる。例えば、コンテナ2の外側の端末5は、ゲートウェイ装置6を介して、センシングデータを外部ネットワークNWに送信してよい。この場合、コンテナ2の外側の端末5を、ネットワークブリッジ端末として用いることができる。センシングデータをコンテナ2外に取り出すだけでなく、外部ネットワークNWに接続可能な場所に設置された端末5までセンシングデータを確実に送信することも可能である。
図10等を参照して説明したように、複数の端末5は、コンテナ2の外側の複数の端末5を含み、複数の端末5は、コンテナ2の外側の複数の端末5のうちの1つの端末5を親機に決定し、他の端末5を子機に決定し、親機は、子機がセンシング端末4から受信したセンシングデータを、外部ネットワークNWに送信してよい。これにより、例えばセンシングデータの外部ネットワークNWへの送信を効率化することができる。
端末5は、親機を変更することにより、電界通信ネットワーク1Nを再構築してよい。これにより、例えば親機が電界通信ネットワーク1Nから離脱した場合でも、センシングデータの外部ネットワークNWへの送信を維持することができる。
複数の端末5は、それぞれの端末5から外部ネットワークNWまでの通信信頼度に基づいて、親機を決定してよい。例えば最も通信信頼度の高い端末5を親機として決定することで、センシングデータの外部ネットワークNWへの送信の信頼性を高めることができる。例えば図11等を参照して説明したように、複数のコンテナ2の積み重ね方向の異なる位置に位置するコンテナ2の外側の複数の端末5それぞれで通信状況が異なり得る場合でも、適切に決定された親機によってセンシングデータを外部ネットワークNWに送信することができる。
子機は、他の子機からのセンシングデータを親機に中継してよい。これにより、親機と直接電界通信することのできない(通信範囲外の)子機が存在する場合であっても、その子機からのセンシングデータを、親機まで送信することができる。
図4等を参照して説明したように、端末5は、コンテナ2と対向するように設けられ、コンテナ2との間の誘電体Dに誘電分極を発生させるアンテナ522を含んでよい。例えばこのようなアンテナ522を利用して、コンテナ2と電界結合することができる。
図16等を参照して説明した通信方法も、実施形態の1つである。通信方法は、導電性を有し積み重ねられた複数のコンテナ2のうちの、センシングデータを取得するセンシング端末4を収容するコンテナ2の内側に当該コンテナ2と電界結合するように取り付けられた端末5(第1の電界通信端末)が、複数のコンテナ2を介して、センシング端末4からのセンシングデータを、複数のコンテナ2のうちの少なくとも1つのコンテナ2の外側に当該コンテナ2と電界結合するように取り付けられた端末5(第2の電界通信端末)に送信すること(例えばステップS13)、を含む。このような通信方法によっても、これまで説明したように、センシングデータをコンテナ2外に取り出すことが可能になる。
なお、本開示に記載された効果は、あくまで例示であって、開示された内容に限定されない。他の効果があってもよい。
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示の技術的範囲は、上述の実施形態そのままに限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。また、異なる実施形態及び変形例にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
(1)
導電性を有し積み重ねられた複数のコンテナと、
前記複数のコンテナのいずれかと電界結合するように前記コンテナに取り付けられた複数の電界通信端末と、
を備え、
前記複数のコンテナは、センシングデータを取得するセンシング端末を収容するコンテナを含み、
前記複数の電界通信端末は、
前記センシング端末が収容されたコンテナの内側に取り付けられた第1の電界通信端末と、
前記複数のコンテナのうちの少なくとも1つのコンテナの外側に取り付けられた第2の電界通信端末と、
を含み、
前記第1の電界通信端末は、前記複数のコンテナを介して、前記センシング端末からのセンシングデータを前記第2の電界通信端末に送信する、
通信システム。
(2)
前記電界通信端末は、他の電界通信端末との接続を確立することにより電界通信ネットワークを構築し、前記接続の変化に応じて、前記電界通信ネットワークを再構築する、
(1)に記載の通信システム。
(3)
前記電界通信端末は、他の電界通信端末との接続を確立することにより電界通信ネットワークを構築し、前記複数の電界通信端末のうちの一部の電界通信端末の前記接続が確立されなくなったことに応じて、前記電界通信ネットワークを再構築する、
(1)又は(2)に記載の通信システム。
(4)
前記電界通信端末は、他の電界通信端末との接続を確立することにより電界通信ネットワークを構築し、前記複数のコンテナのうちの一部のコンテナが含まれなくなったことに応じて、前記電界通信ネットワークを再構築する、
(1)~(3)のいずれかに記載の通信システム。
(5)
前記第2の電界通信端末は、前記第1の電界通信端末からのセンシングデータを、直接又は間接的に外部ネットワークに送信する、
(1)~(4)のいずれかに記載の通信システム。
(6)
前記第2の電界通信端末は、ゲートウェイ装置を介して、前記センシングデータを前記外部ネットワークに送信する、
(5)に記載の通信システム。
(7)
前記複数の電界通信端末は、複数の前記第2の電界通信端末を含み、
前記複数の電界通信端末は、前記複数の第2の電界通信端末のうちの1つの電界通信端末を親機に決定し、他の電界通信端末を子機に決定し、
前記親機は、前記子機が前記センシング端末から受信したセンシングデータを、外部ネットワークに送信する、
(1)~(6)のいずれかに記載の通信システム。
(8)
前記電界通信端末は、他の電界通信端末との接続を確立することにより電界通信ネットワークを構築し、前記親機を変更することにより、前記電界通信ネットワークを再構築する、
(7)に記載の通信システム。
(9)
前記複数の電界通信端末は、それぞれの電界通信端末から前記外部ネットワークまでの通信信頼度に基づいて、前記親機を決定する、
(7)又は(8)に記載の通信システム。
(10)
前記複数の第2の電界通信端末は、前記複数のコンテナの積み重ね方向の異なる位置に位置している、
(7)~(9)のいずれかに記載の通信システム。
(11)
前記子機は、他の子機からのセンシングデータを前記親機に中継する、
(7)~(10)のいずれかに記載の通信システム。
(12)
前記電界通信端末は、前記コンテナと対向するように設けられ、前記コンテナとの間の誘電体に誘電分極を発生させるアンテナを含む、
(1)~(11)のいずれかに記載の通信システム。
(13)
導電性を有し積み重ねられた複数のコンテナのうちの、センシングデータを取得するセンシング端末を収容するコンテナの内側に当該コンテナと電界結合するように取り付けられた第1の電界通信端末が、前記複数のコンテナを介して、前記センシング端末からのセンシングデータを、前記複数のコンテナのうちの少なくとも1つのコンテナの外側に当該コンテナと電界結合するように取り付けられた第2の電界通信端末に送信すること、
を含む、
通信方法。
(1)
導電性を有し積み重ねられた複数のコンテナと、
前記複数のコンテナのいずれかと電界結合するように前記コンテナに取り付けられた複数の電界通信端末と、
を備え、
前記複数のコンテナは、センシングデータを取得するセンシング端末を収容するコンテナを含み、
前記複数の電界通信端末は、
前記センシング端末が収容されたコンテナの内側に取り付けられた第1の電界通信端末と、
前記複数のコンテナのうちの少なくとも1つのコンテナの外側に取り付けられた第2の電界通信端末と、
を含み、
前記第1の電界通信端末は、前記複数のコンテナを介して、前記センシング端末からのセンシングデータを前記第2の電界通信端末に送信する、
通信システム。
(2)
前記電界通信端末は、他の電界通信端末との接続を確立することにより電界通信ネットワークを構築し、前記接続の変化に応じて、前記電界通信ネットワークを再構築する、
(1)に記載の通信システム。
(3)
前記電界通信端末は、他の電界通信端末との接続を確立することにより電界通信ネットワークを構築し、前記複数の電界通信端末のうちの一部の電界通信端末の前記接続が確立されなくなったことに応じて、前記電界通信ネットワークを再構築する、
(1)又は(2)に記載の通信システム。
(4)
前記電界通信端末は、他の電界通信端末との接続を確立することにより電界通信ネットワークを構築し、前記複数のコンテナのうちの一部のコンテナが含まれなくなったことに応じて、前記電界通信ネットワークを再構築する、
(1)~(3)のいずれかに記載の通信システム。
(5)
前記第2の電界通信端末は、前記第1の電界通信端末からのセンシングデータを、直接又は間接的に外部ネットワークに送信する、
(1)~(4)のいずれかに記載の通信システム。
(6)
前記第2の電界通信端末は、ゲートウェイ装置を介して、前記センシングデータを前記外部ネットワークに送信する、
(5)に記載の通信システム。
(7)
前記複数の電界通信端末は、複数の前記第2の電界通信端末を含み、
前記複数の電界通信端末は、前記複数の第2の電界通信端末のうちの1つの電界通信端末を親機に決定し、他の電界通信端末を子機に決定し、
前記親機は、前記子機が前記センシング端末から受信したセンシングデータを、外部ネットワークに送信する、
(1)~(6)のいずれかに記載の通信システム。
(8)
前記電界通信端末は、他の電界通信端末との接続を確立することにより電界通信ネットワークを構築し、前記親機を変更することにより、前記電界通信ネットワークを再構築する、
(7)に記載の通信システム。
(9)
前記複数の電界通信端末は、それぞれの電界通信端末から前記外部ネットワークまでの通信信頼度に基づいて、前記親機を決定する、
(7)又は(8)に記載の通信システム。
(10)
前記複数の第2の電界通信端末は、前記複数のコンテナの積み重ね方向の異なる位置に位置している、
(7)~(9)のいずれかに記載の通信システム。
(11)
前記子機は、他の子機からのセンシングデータを前記親機に中継する、
(7)~(10)のいずれかに記載の通信システム。
(12)
前記電界通信端末は、前記コンテナと対向するように設けられ、前記コンテナとの間の誘電体に誘電分極を発生させるアンテナを含む、
(1)~(11)のいずれかに記載の通信システム。
(13)
導電性を有し積み重ねられた複数のコンテナのうちの、センシングデータを取得するセンシング端末を収容するコンテナの内側に当該コンテナと電界結合するように取り付けられた第1の電界通信端末が、前記複数のコンテナを介して、前記センシング端末からのセンシングデータを、前記複数のコンテナのうちの少なくとも1つのコンテナの外側に当該コンテナと電界結合するように取り付けられた第2の電界通信端末に送信すること、
を含む、
通信方法。
1 コンテナスタック
2 コンテナ
3 荷物
4 センシング端末
41 センサ
42 M2M通信装置
43 CPU
44 記憶装置
5 端末
51 M2M通信装置
52 電界通信送受信機
521 信号処理部
522 アンテナ
53 LAN通信装置
54 外部NW通信装置
55 CPU
56 記憶装置
6 ゲートウェイ装置
61 LAN通信装置
62 外部NW通信装置
63 CPU
64 記憶装置
7 コンテナ船
8 人工衛星
100 通信システム
1N 電界通信ネットワーク
NW 外部ネットワーク
D 誘電体
g ノード
vg ノード
v1 ノード
v2 ノード
t1 ノード
t2 ノード
2 コンテナ
3 荷物
4 センシング端末
41 センサ
42 M2M通信装置
43 CPU
44 記憶装置
5 端末
51 M2M通信装置
52 電界通信送受信機
521 信号処理部
522 アンテナ
53 LAN通信装置
54 外部NW通信装置
55 CPU
56 記憶装置
6 ゲートウェイ装置
61 LAN通信装置
62 外部NW通信装置
63 CPU
64 記憶装置
7 コンテナ船
8 人工衛星
100 通信システム
1N 電界通信ネットワーク
NW 外部ネットワーク
D 誘電体
g ノード
vg ノード
v1 ノード
v2 ノード
t1 ノード
t2 ノード
Claims (13)
- 導電性を有し積み重ねられた複数のコンテナと、
前記複数のコンテナのいずれかと電界結合するように前記コンテナに取り付けられた複数の電界通信端末と、
を備え、
前記複数のコンテナは、センシングデータを取得するセンシング端末を収容するコンテナを含み、
前記複数の電界通信端末は、
前記センシング端末が収容されたコンテナの内側に取り付けられた第1の電界通信端末と、
前記複数のコンテナのうちの少なくとも1つのコンテナの外側に取り付けられた第2の電界通信端末と、
を含み、
前記第1の電界通信端末は、前記複数のコンテナを介して、前記センシング端末からのセンシングデータを前記第2の電界通信端末に送信する、
通信システム。 - 前記電界通信端末は、他の電界通信端末との接続を確立することにより電界通信ネットワークを構築し、前記接続の変化に応じて、前記電界通信ネットワークを再構築する、
請求項1に記載の通信システム。 - 前記電界通信端末は、他の電界通信端末との接続を確立することにより電界通信ネットワークを構築し、前記複数の電界通信端末のうちの一部の電界通信端末の前記接続が確立されなくなったことに応じて、前記電界通信ネットワークを再構築する、
請求項1に記載の通信システム。 - 前記電界通信端末は、他の電界通信端末との接続を確立することにより電界通信ネットワークを構築し、前記複数のコンテナのうちの一部のコンテナが含まれなくなったことに応じて、前記電界通信ネットワークを再構築する、
請求項1に記載の通信システム。 - 前記第2の電界通信端末は、前記第1の電界通信端末からのセンシングデータを、直接又は間接的に外部ネットワークに送信する、
請求項1に記載の通信システム。 - 前記第2の電界通信端末は、ゲートウェイ装置を介して、前記センシングデータを前記外部ネットワークに送信する、
請求項5に記載の通信システム。 - 前記複数の電界通信端末は、複数の前記第2の電界通信端末を含み、
前記複数の電界通信端末は、前記複数の第2の電界通信端末のうちの1つの電界通信端末を親機に決定し、他の電界通信端末を子機に決定し、
前記親機は、前記子機が前記センシング端末から受信したセンシングデータを、外部ネットワークに送信する、
請求項1に記載の通信システム。 - 前記電界通信端末は、他の電界通信端末との接続を確立することにより電界通信ネットワークを構築し、前記親機を変更することにより、前記電界通信ネットワークを再構築する、
請求項7に記載の通信システム。 - 前記複数の電界通信端末は、それぞれの電界通信端末から前記外部ネットワークまでの通信信頼度に基づいて、前記親機を決定する、
請求項7に記載の通信システム。 - 前記複数の第2の電界通信端末は、前記複数のコンテナの積み重ね方向の異なる位置に位置している、
請求項7に記載の通信システム。 - 前記子機は、他の子機からのセンシングデータを前記親機に中継する、
請求項7に記載の通信システム。 - 前記電界通信端末は、前記コンテナと対向するように設けられ、前記コンテナとの間の誘電体に誘電分極を発生させるアンテナを含む、
請求項1に記載の通信システム。 - 導電性を有し積み重ねられた複数のコンテナのうちの、センシングデータを取得するセンシング端末を収容するコンテナの内側に当該コンテナと電界結合するように取り付けられた第1の電界通信端末が、前記複数のコンテナを介して、前記センシング端末からのセンシングデータを、前記複数のコンテナのうちの少なくとも1つのコンテナの外側に当該コンテナと電界結合するように取り付けられた第2の電界通信端末に送信すること、
を含む、
通信方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021053231 | 2021-03-26 | ||
| JP2021053231 | 2021-03-26 | ||
| PCT/JP2022/002085 WO2022201812A1 (ja) | 2021-03-26 | 2022-01-21 | 通信システム及び通信方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPWO2022201812A1 JPWO2022201812A1 (ja) | 2022-09-29 |
| JP7729375B2 true JP7729375B2 (ja) | 2025-08-26 |
Family
ID=83395397
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2023508698A Active JP7729375B2 (ja) | 2021-03-26 | 2022-01-21 | 通信システム及び通信方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20240147555A1 (ja) |
| EP (1) | EP4318979A4 (ja) |
| JP (1) | JP7729375B2 (ja) |
| CN (1) | CN117015944A (ja) |
| WO (1) | WO2022201812A1 (ja) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040135691A1 (en) | 2003-01-13 | 2004-07-15 | Mark Duron | Package-integrated RF relay |
| JP2006246372A (ja) | 2005-03-07 | 2006-09-14 | Fuji Xerox Co Ltd | Rfid用中継アンテナおよびrfidシステム |
| JP2007526186A (ja) | 2003-06-17 | 2007-09-13 | ユナイテッド・セキュリティー・アプリケーションズ・アイディー、インク | 貨物に関する活動及びデータを監視、記録するための電子セキュリティシステム |
| WO2008050694A1 (fr) | 2006-10-23 | 2008-05-02 | Tsunemi Tokuhara | Feuille de communication sous forme de ruban et dispositif de traitement d'information comprenant cette feuille de communication sous forme de ruban |
| WO2009008296A1 (ja) | 2007-07-09 | 2009-01-15 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | 無線icデバイス |
| US7538681B1 (en) | 2006-09-19 | 2009-05-26 | Onasset Intelligence, Inc. | Method and apparatus for monitoring containerized ID tagged assets |
| JP2009544263A (ja) | 2006-07-19 | 2009-12-10 | クゥアルコム・インコーポレイテッド | 積み重ねられた貨物専用コンテナ間のデータリンク確立 |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012125726A1 (en) * | 2011-03-14 | 2012-09-20 | Intelligent Technologies International, Inc. | Cargo theft prevention system and method |
| US6927688B2 (en) * | 2003-04-02 | 2005-08-09 | Caci International Inc. | Method for enabling communication and condition monitoring from inside of a sealed shipping container using impulse radio wireless techniques |
| US7019640B2 (en) * | 2003-05-19 | 2006-03-28 | Raytheon Company | Sensor suite and communication system for cargo monitoring and identification |
| ATE504902T1 (de) * | 2007-01-19 | 2011-04-15 | Georgia Tech Res Inst | Elektromagnetisches bestimmen der kompromittierung eines gehäuses |
| WO2008088340A1 (en) * | 2007-01-19 | 2008-07-24 | Georgia Tech Research Corporation | Enclosure door status detection |
| US20080231438A1 (en) * | 2007-03-23 | 2008-09-25 | Diamond Arrow Communications L.L.C. | Cargo Container Monitoring System |
| JP2010034617A (ja) | 2008-07-24 | 2010-02-12 | Sony Corp | 通信装置 |
| US20100073476A1 (en) * | 2008-09-24 | 2010-03-25 | Industrial Technology Research Institute | Systems and methods for measuring three-dimensional profile |
| GB2467763B (en) * | 2009-02-13 | 2013-02-20 | Univ Kent Canterbury | Tuneable surface |
| GB2485782A (en) * | 2010-09-20 | 2012-05-30 | Wfs Technologies Ltd | Low frequency electromagnetic signals are passed through a barrier comprising electrically conductive and electrically insulative layers |
| WO2015036452A1 (en) * | 2013-09-10 | 2015-03-19 | Sicpa Holding Sa | Master case tracking mesh for data transmission in highly shielded environment |
| US10186773B2 (en) * | 2016-11-02 | 2019-01-22 | The United States Of America As Represented By Secretary Of The Navy | Electrically conductive resonator for communications |
| US10965346B2 (en) * | 2017-05-23 | 2021-03-30 | Nxp B.V. | Near-field device |
| KR20210009076A (ko) * | 2019-07-16 | 2021-01-26 | (주)대한하우징 | 주파수 영역 변경을 통한 컨테이너 보안시스템 및 장치 |
-
2022
- 2022-01-21 US US18/550,688 patent/US20240147555A1/en active Pending
- 2022-01-21 EP EP22774614.6A patent/EP4318979A4/en active Pending
- 2022-01-21 CN CN202280022491.2A patent/CN117015944A/zh active Pending
- 2022-01-21 WO PCT/JP2022/002085 patent/WO2022201812A1/ja not_active Ceased
- 2022-01-21 JP JP2023508698A patent/JP7729375B2/ja active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040135691A1 (en) | 2003-01-13 | 2004-07-15 | Mark Duron | Package-integrated RF relay |
| JP2007526186A (ja) | 2003-06-17 | 2007-09-13 | ユナイテッド・セキュリティー・アプリケーションズ・アイディー、インク | 貨物に関する活動及びデータを監視、記録するための電子セキュリティシステム |
| JP2006246372A (ja) | 2005-03-07 | 2006-09-14 | Fuji Xerox Co Ltd | Rfid用中継アンテナおよびrfidシステム |
| JP2009544263A (ja) | 2006-07-19 | 2009-12-10 | クゥアルコム・インコーポレイテッド | 積み重ねられた貨物専用コンテナ間のデータリンク確立 |
| US7538681B1 (en) | 2006-09-19 | 2009-05-26 | Onasset Intelligence, Inc. | Method and apparatus for monitoring containerized ID tagged assets |
| WO2008050694A1 (fr) | 2006-10-23 | 2008-05-02 | Tsunemi Tokuhara | Feuille de communication sous forme de ruban et dispositif de traitement d'information comprenant cette feuille de communication sous forme de ruban |
| WO2009008296A1 (ja) | 2007-07-09 | 2009-01-15 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | 無線icデバイス |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2022201812A1 (ja) | 2022-09-29 |
| US20240147555A1 (en) | 2024-05-02 |
| CN117015944A (zh) | 2023-11-07 |
| JPWO2022201812A1 (ja) | 2022-09-29 |
| EP4318979A1 (en) | 2024-02-07 |
| EP4318979A4 (en) | 2024-09-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9361158B2 (en) | Wireless bus for intra-chip and inter-chip communication, including embodiments with adaptable links | |
| KR100973670B1 (ko) | 중계 방식의 광대역 무선통신 시스템에서 중계 링크 운용장치 및 방법 | |
| US20070115859A1 (en) | System and method for communications of cargo containers in a container security system using wireless ad-hoc networking techniques | |
| US8774732B2 (en) | Wireless device, wireless communication system, and wireless communication method | |
| US9100103B2 (en) | Multi-hop communication system, and slave unit | |
| CN101218710B (zh) | 用于点对点应用的改进转发天线 | |
| US10644750B2 (en) | Dynamic medium switch in co-located PLC and RF networks | |
| US20040121786A1 (en) | Wireless communication method, system and apparatus | |
| US20110183617A1 (en) | Establishing A Wireless Communications Bus And Applications Thereof | |
| CN107925277A (zh) | 用于无线电力传输系统切换和负载平衡的技术 | |
| EP2603809A1 (en) | Location of mobile network nodes | |
| CN1905506B (zh) | 一种无线及线缆混合式的数据采集网络及方法 | |
| JP7729375B2 (ja) | 通信システム及び通信方法 | |
| CN113938946A (zh) | 通信方法及装置 | |
| CN102414573B (zh) | 用于对无线电网络的特征的测量进行计算机辅助处理的方法 | |
| JP6904782B2 (ja) | 車両用無線通信システム | |
| CN113852931B (zh) | 一种海上无线通信方法、装置、存储介质及电子设备 | |
| US10356659B2 (en) | Base station, relay station, and wireless communication system | |
| CN112218311A (zh) | 提升网状网络整体传输速率的方法及相关设备 | |
| JPWO2014156156A1 (ja) | 電力量計、電力量計量システム | |
| US20200187020A1 (en) | In-facility transmission system, in-facility transmission method, and base station | |
| US20060245412A1 (en) | Communication apparatus, communication node, and communication method | |
| JP2018195879A (ja) | 車両用無線通信システム | |
| CN117119619A (zh) | 混合部署自组网及混合部署自组网的组网通信方法 | |
| KR20130096466A (ko) | 복수의 안테나를 구비하는 게이트웨이를 이용한 단말의 위치 추정 및 그 위치 정보 전송 방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20250107 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20250715 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20250728 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7729375 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |