JP5830411B2 - 無線管理システムおよび伝送管理方法 - Google Patents

Description

本発明は、点在して配置された複数の無線端末装置から受信するデータを無線管理装置で管理する無線管理システムおよび伝送管理方法に関する。

ＩＴ（情報技術）は様々な産業で利用されているが、将来に向けて大きく期待されているのが農業の分野である。特に、生産効率の向上だけでなく、親世代から子世代へと引き継がれた農業のノウハウを広く共有化したい、という狙いが背景にある。そして、生産から経営に至る農業のＩＴ化への実証実験が各地で行われているが、対象となる圃場は法人化などにより複数の農地が集約化されるため、建造物などを挟んで離れた場所に農地が点在している場合が多い。

一方、農業のＩＴ化の例として、温度や湿度などのデータをセンサで取得したり、作物の生育状態や農地の状態を見るために通常画像や色温度画像などの画像データを取得する画像センサ（カメラ）を設置することが考えられている。

ところが、建造物や道路などを挟んで点在している農地からデータを取得して管理するためには、無線でデータを送受信する必要がある。そこで、携帯電話を利用したり、無線ＬＡＮを利用してデータを送受信する方法などが考えられる。例えば、複数の無線装置による分散型の無線ネットワークで時分割多重してデータを伝送する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特表２００２−５３８６４０号公報

しかしながら、携帯電話や無線ＬＡＮを用いる場合は、設備費やランニングコストが嵩むため、個人経営の農場で長期的にシステム運用することは難しい。特に農場などは屋外にあるため電源の確保が難しく、新たな電源ケーブルの敷設や太陽電池およびバッテリーなど大掛かり電源設備が必要になるという問題がある。また、例えば複数の無線端末装置から各無線端末装置で撮影される画像データを取得する場合は、天候によって画像圧縮率が異なるため撮影後の画像データ量も大きく変動する。このため、予め設定した時間間隔で複数の無線端末装置から画像データを取得する場合は時間間隔を想定される最大の画像データ量を送信する時間以上に設定しなければならず、全ての無線端末装置から画像データを取得するのに膨大な時間が掛かり、電池で動作している無線端末装置にとっては大きな問題であった。

上記課題に鑑み、本発明の目的は、設置が簡単で電源ケーブルの敷設や大掛かりな電源設備が不要であり、電池で長期間に亘って安定したシステム運用を行うことができる無線管理システムおよび伝送管理方法を提供することである。

本発明に係る無線管理システムは、点在して配置された複数の無線端末装置と、前記複数の無線端末装置を管理する無線管理装置とを含む無線管理システムにおいて、前記複数の無線端末装置は、データを取得するデータ取得部と、隣接する前記無線端末装置または前記無線管理装置との間でデータやコマンドを送受信する無線通信部と、前記データ取得部で取得したデータまたは他装置から前記無線通信部が受信する他装置宛のデータおよびコマンドを前記無線通信部から送信し、自装置宛のコマンドに応じて自装置の動作を制御する制御部と、時間を計測し、前記時間が予め設定された時刻になった時にスリープ状態にある前記制御部をウェイクアップさせる計時部とを有し、前記制御部は、前記計時部によりウェイクアップした状態にある場合に前記無線管理装置から受信する自装置宛のコマンドを実行終了後に応答信号を前記無線管理装置に送信し、前記無線管理装置が送信した自装置宛のスリープコマンドを受信した場合に少なくとも前記計時部を除いてスリープ状態に移行し、前記無線管理装置は、前記複数の無線端末装置のうち隣接する前記無線端末装置との間でデータやコマンドを送受信する親局無線通信部と、前記複数の無線端末装置にコマンドを送信し、前記複数の無線端末装置から前記応答信号を受信した場合に自動的に次のコマンドを送信する親局制御部とを有し、前記親局制御部は、前記複数の無線端末装置を複数のグループに分けて、前記グループ毎に前記無線端末装置を直列に配置して転送する順序を管理し、前記グループ毎に前記無線管理装置に近い前記無線端末装置から順番にウェイクアップさせる時刻を前記計時部に設定する時刻設定コマンドを送信し、前記同じグループ内のうち中継先の前記無線端末装置を持たない遠端の前記無線端末装置から順にスリープコマンドを送信することを特徴とする。

本発明に係る伝送管理方法は、点在して配置された複数の無線端末装置と、前記複数の無線端末装置を管理する無線管理装置とを含む無線管理システムに用いられる伝送管理方法において、前記複数の無線端末装置は、自装置が取得したデータまたは他装置から受信する他装置宛のデータおよびコマンドは他装置に転送すると共に、自装置宛のコマンドに応じて自装置の動作を制御し、前記無線管理装置が送信した自装置宛のスリープコマンドを受信した場合にスリープ状態に移行し、時間を計測して前記時間が予め設定された時刻になった時にスリープ状態にある自装置をウェイクアップし、自装置がウェイクアップした状態にある場合に前記無線管理装置から受信する自装置宛のコマンドに応じた処理を実行終了後に応答信号を前記無線管理装置に送信し、前記無線管理装置は、前記複数の無線端末装置にコマンドを送信し、前記複数の無線端末装置から前記応答信号を受信した場合に自動的に次のコマンドを送信し、前記複数の無線端末装置を複数のグループに分けて、前記グループ毎に前記無線端末装置を直列に配置して転送する順序を管理し、前記グループ毎に前記無線管理装置に近い前記無線端末装置から順番にウェイクアップさせる時刻を前記計時部に設定する時刻設定コマンドを送信し、前記同じグループ内のうち中継先の前記無線端末装置を持たない遠端の前記無線端末装置から順にスリープコマンドを送信することを特徴とする。

本発明に係る無線管理システムおよび伝送管理方法は、無線端末装置が稼動していない時にスリープ状態に移行し、予め設定された時刻にウェイクアップしてデータの送信やコマンドの受信などを行うので、低消費電力化を実現することができ、電池で長期間に亘る運用が可能になる。特に、無線管理装置は、無線端末装置から送信されるデータ量が予測できない場合でも短い時間で効率よくデータを取得することができる。

本発明に係る無線管理システムおよび伝送管理方法では、画像データの受信が終了した時点で自動的に連続して次の無線端末装置に画像データの送信を要求するので、全ての無線端末装置から最短の時間で画像データを取得することができ、無線端末装置の省電力化を図ることができる。

無線管理システム１００の一例を示す図である。 データフォーマット例を示す図である。 子局１０１の一例を示す図である。 親局１０２の一例を示す図である。 時分割方式と自動応答方式の動作の違いを示す図である。 自動応答方式の動作シーケンス例を示す図である。 時分割方式の動作シーケンス例を示す図である。 時分割方式と自動応答方式の稼働時間の違いを示す図である。 時分割方式と自動応答方式の組み合わせ動作例を示す図である。 複数の子局１０１を有する場合の自動応答方式の動作シーケンス例を示す図である。 稼働時間の短縮効果を示す図である。 子局１０１が中継局として動作する場合の自動応答方式の動作シーケンス例を示す図である。

以下、本発明に係る無線管理システムおよび伝送管理方法の実施形態について詳しく説明する。尚、本実施形態では、例えば４００ＭＨｚ帯特定小電力無線規格（ＡＲＩＢ ＳＴＤ−Ｔ６７規格）に基づいた無線を利用するものとする。この規格では、チャネル数がｃｈ７からｃｈ４６までの３９ｃｈがあり、送信する場合にキャリアセンスして使用されていないことを確認して、所定の送信時間内で自由に使用することができるようになっている。

［無線管理システム１００］
図１は、無線管理システム１００全体の構成例を示す図である。図１において、無線管理システム１００は、離れた場所に点在する複数の圃場に設置された複数の子局（無線端末装置）１０１の何れかから通信可能な場所に設置された１つの親局（無線管理装置）１０２とを有する。そして、親局１０２では、管理者が管理用端末であるパソコン１０３を操作して、各子局１０１の設定を行ったり、各子局１０１からデータを集めて管理する。子局１０１から取得するデータ例として、畑の土壌温度や雰囲気温度、湿度、或いはｐＨ値や水分量、日照量などのデータを取得する。また、作物の生育状態や農地の状態を撮影するカメラを設置して画像データを取得する。このようにして、親局１０２は、遠隔地から各圃場の状態を確認することができる。

図１の例では、親局１０２は、複数の子局１０１をグループＡからグループＣまでの３つのグループに分けて管理する。例えばグループＡは、子局１０１ａ１、子局１０１ａ２および子局１０１ａ３の３つの装置、グループＢは、子局１０１ｂ１、子局１０１ｂ２および子局１０１ｂ３の３つの装置、グループＣは、子局１０１ｃ１、子局１０１ｃ２および子局１０１ｃ３の３つの装置でそれぞれ構成される。そして、親局１０２との間で直接通信できる位置に配置された子局１０１ａ３、子局１０１ｂ３および子局１０１ｃ３が中継局として動作して、親局１０２との間で直接通信できない位置にある各グループの子局１０１ａ２、子局１０１ｂ２および子局１０１ｃ２と通信する。さらに遠くに配置され子局１０１ａ３、子局１０１ｂ３および子局１０１ｃ３と直接通信できない位置に配置された子局１０１ａ１、子局１０１ｂ１および子局１０１ｃ１は、各グループの子局１０１ａ２、子局１０１ｂ２および子局１０１ｃ２が中継局としてバケツリレー方式により、データやコマンドを転送する。

尚、以降の説明において、子局１０１ａ１から子局１０１ｃ３までの９つの装置に共通の内容を説明する場合は、グループを示すアルファベットとグループ内の順番を示す数字を省略して子局１０１と記載し、特定の子局１０１を指す場合は符号に（アルファベットと数字）を付加して例えば子局１０１ａ１や子局１０１ｃ３のように記載する。

図１において、矢印はシステム設計時に予め決められた通信ルートを示している。尚、矢印は親局１０２への上り方向の通信と下り方向の通信とを示しており、同じ通信ルートを時分割で使用する。ここで、親局１０２を親局、親局の通信先である末端の子局１０１を子局と定義し、親局と子局との間で中継を行う子局１０１を中継局と定義する。上記のグループＡの例では、子局１０１ａ１からデータを取得する場合は、子局１０１ａ１が子局、子局１０１ａ２および子局１０１ａ３は中継局として動作する。同様に、子局１０１ａ２からデータを取得する場合は、子局１０１ａ２が子局、子局１０１ａ３は中継局として動作し、子局１０１ａ３からデータを取得する場合は、子局１０１ａ３が子局で、親局１０２と直接通信できるので中継局は介在しない。

次に、親局１０２と子局１０１との間で通信するデータフォーマット例を図２（ａ）に示す。尚、本実施形態では、各データはパケットで送受信されるものとする。図２（ａ）において、パケットデータ２０１はヘッダ２０２とペイロード２０３とを有し、ヘッダ２０２は送信先アドレス２５１と、送信元アドレス２５２と、中継ルートにある中継局アドレス２５３とを有する。ペイロード２０３には、子局の取得データや応答データ或いは親局のコマンドなどが格納される。尚、パケットデータ２０１に誤り検出符号を付加するようにしてもよい。例えば図１において、親局１０２から子局１０１ａ１にコマンドを送信する場合は、ヘッダ２０２は図２（ｂ）に示すように、送信先アドレス２５１は（ａ１）、送信元アドレス２５２は（ｃ（親局のアドレス））、中継局アドレス２５３は（ａ３）＞（ａ２）となる。ここで、（ａ３）＞（ａ２）の”＞”は転送順序を示している。尚、図２の例では、理解し易いように、アドレスを（ａ１）、（ａ２）、（ａ３）および（ｃ）のように表記したが、実際には装置のシリアル番号や予め設定したＩＤなどの識別子が設定され、自局に割り当てられた識別子が何であるかは、予め自局内に記憶されている。また、中継ルートについても、システム設計時に予め決められているものとし、親局１０２内部に中継ルートが記憶されている。

図１のグループＡの例では、親局１０２から送信されたパケットデータ２０１を受信した子局１０１ａ３は、パケットデータ２０１のヘッダ２０２の中継局アドレス２５３を参照して、自装置のアドレスが記載されている場合は、自装置のアドレスを削除後のパケットデータ２０１を再送信する。例えば子局１０１ａ３から再送信されたパケットデータ２０１のヘッダ２０２の中継局アドレス２５３は（ａ３）＞（ａ２）から（ａ３）が削除されて（ａ２）となる。尚、自装置のアドレスを削除するのは、中継局間で無限ループに陥るのを防止するためである。従って、受信したパケットデータ２０１のヘッダ２５１の中継局アドレス２５３に自装置のアドレスが無い場合は再送信されない。これにより、仮に親局１０２が送信したパケットデータ２０１を子局１０１ｂ３や子局１０１ｃ３が受信した場合、子局１０１ｂ３や子局１０１ｃ３は、送信先アドレス２５１や中継局アドレス２５３に自局のアドレスが記載されていないので、再送信しない。また、仮に親局１０２が送信したパケットデータ２０１が子局１０１ａ２で受信された場合、子局１０１ａ２は中継局アドレス２５３の自局アドレスより前に他局のアドレスａ３が記載されているので、再送信しない。他のグループの中継局についても同様に動作する。

このようにして、親局１０２が送信するパケットデータ２０１は、最終的に送信先の子局である子局１０１（上記の例では子局１０１ａ１）に送信される。尚、送信先の子局１０１ａ１が子局１０１ａ２が再送信する前に子局１０１ａ３が再送信するパケットデータ２０１を受信した場合は、中継局アドレス２５３にアドレス（ａ２）が残っているので、当該パケットデータ２０１に記載されているコマンドの実行は行わないように動作する。これにより、同じコマンドを重複して実行することを防止できる。

子局１０１から親局１０２に取得データを送信する場合も上記の説明と同様に動作する。この場合は、パケットデータ２０１のヘッダ２０２の送信先アドレス２５１は（ｃ）、送信元アドレス２５２は（ａ１）、中継局アドレス２５３は（ａ２）＞（ａ３）となり、ペイロード２０３には子局１０１ａ１の取得データが格納される。そして、中継局の子局１０１ａ２、子局１０１ａ３の順番に中継局アドレス２５３に記載された自局のアドレスを削除しながら再送信を繰り返し、最終的に親局の親局１０２で受信される。
［子局１０１の構成例］
次に、子局１０１の構成例について図３を用いて説明する。図３において、子局１０１は、ＣＰＵ３０１と、無線モジュール３０２と、センサ３０３と、カメラ３０４と、ＲＴＣ（Ｒｅａｌ Ｔｉｍｅ Ｃｌｏｃｋ）３０５と、メモリ３０６と、乾電池３０７と、フォトモスリレー３０８とで構成される。尚、各ブロックはバス３０９を介して相互に接続されている。

ＣＰＵ３０１は、内部に予め記憶されたプログラムに従って動作する中央演算処理部で、子局１０１全体の動作を制御する。

無線モジュール３０２は、他の子局１０１や親局１０２との間でパケットデータ２０１を送受信するための回路を有している。尚、本実施形態では、特定小電力無線規格に従った無線通信方法でパケットデータ２０１を送受信し、ＣＰＵ３０１から指令される通信チャネルを用いている。例えば、特定小電力無線規格のｃｈ７を用いて通信するようＣＰＵ３０１から指令された場合は、無線モジュール３０２の通信周波数帯域をｃｈ７を設定する。

センサ３０３は、畑の土壌温度や雰囲気温度、湿度、或いはｐＨ値や水分量、日照量などのデータを取得するためのセンサモジュールで構成される。センサモジュールは、温度センサ、湿度センサ、ｐＨセンサ、水分センサ、日照量センサなどで構成される。

カメラ３０４は、作物の生育状態や農地の状態を撮影して画像データを取得する画像センサである。尚、画像データは、例えばＶＧＡ（６４０×４８０画素）やＱＶＧＡ（３２０×２４０画素）フォーマットが用いられる。また、画像は、カラー画像であっても構わないし、モノクロ画像であっても構わない。或いは、色温度画像であっても構わない。撮影された画像データはデータ量を少なくするために、ＪＰＥＧ規格などにより画像圧縮処理が行われる。ここで、一般的な画像圧縮の特徴として、例えば晴天時のコントラストが高くて精細な画像の圧縮率は低くなり、雨天や曇天時のコントラストが低くて周波数成分が低い画像の圧縮率は高くなる傾向がある。このため、撮影される画像に応じてデータ量が異なり、同じデータ速度の場合は送信時間が一定しないという問題が生じる。そこで、従来は、親局が予め設定した時間間隔で子局の画像データを取得する場合、最大の画像データの送信時間を想定して、時間間隔を設定する必要があった（時分割方式と称する）。これに対して、本実施形態に係る無線管理システム１００では、画像データの送信が終了した時に自動的に次の画像データの取得を開始するので、無駄な時間が無く、効率よく短い時間で複数の子局から画像データを連続して取得することができる（自動応答方式と称する）。尚、自動応答方式の具体例については、後で詳しく説明する。

ＲＴＣ３０５は、時計機能と予め設定された時間を計測するタイマー機能の少なくとも１つを有し、予め設定された時刻になった場合、或いは予め設定された時間が経過した場合に、ＣＰＵ３０１に割り込み信号を出力し、スリープ状態にあるＣＰＵ３０１を起動する。

メモリ３０６は、センサ３０３の取得データやカメラ３０４が撮影した画像データを一時的に保持する。尚、メモリ３０６は、電源供給がされなくても記憶内容が保持される不揮発性のメモリとする。

乾電池３０７は、子局１０１に動作電源を供給する。特に、子局１０１の主要部には乾電池３０７から直接電源が供給され、非主要部にはフォトモスリレー３０８を介して電源が供給される。ここで、主要部とは、子局１０１をスリープ状態からウェイクアップ状態にするために必要な回路ブロックで、少なくともＲＴＣ３０５と、ＲＴＣ３０５が出力する割り込み信号を検出してＣＰＵ３０１を起動するためのＣＰＵ３０１の一部の回路に対応する。また、非主要部とは、例えば無線モジュール３０２、センサ３０３、カメラ３０４、メモリ３０６およびＣＰＵ３０１内部の回路でスリープ状態からウェイクアップ状態にするために必要ではない部分の回路である。尚、センサ３０３やメモリ３０６およびＣＰＵ３０１全体を主要部としてフォトモスリレー３０８を介さずに乾電池３０７から電源を供給するようにしてもよい。これにより、センサ３０３から取得するデータをメモリ３０６に記憶することができる。

フォトモスリレー３０８は、ＣＰＵ３０１からの指令に応じて乾電池３０７から供給される電源のオンオフを切り替えるためのスイッチである。そして、フォトモスリレー３０８を経由して非主要部に電源が供給される。

バス３０９は、各ブロック間でデータやコマンド或いは制御信号などを入出力するための共通バスである。
［ＣＰＵ３０１の処理］
次に、ＣＰＵ３０１の処理について詳しく説明する。ＣＰＵ３０１は、図３に示したように、データ取得処理部３５１と、通信処理部３５２と、ウェイクアップ処理部３５３と、スリープ処理部３５４と、時刻設定処理部３５５とを有する。

データ取得処理部３５１は、センサ３０３から取得するデータやカメラ３０４で撮影した画像データをメモリ３０６に一時的に記憶する処理を行う。尚、ＲＴＣ３０５が日時データを出力する機能を有する場合は、ＲＴＣ３０５が出力する日時データを付加して記憶するようにしてもよい。例えば、センサ３０３の取得データが”土壌温度：１０℃”であった場合、且つその時の日時データが”２０１１年１月１日”の場合は、例えば”土壌温度：１０℃、２０１１年１月１日”のようなデータがメモリ３０６に記憶される。或いは、カメラ３０４が取得した画像データである場合は、一般的な電子カメラのように、ＲＴＣ３０５が出力する日時データを画像ファイルのヘッダ情報として付加し、メモリ３０６に一時的に記憶する。

通信処理部３５２は、無線モジュール３０２で他の子局１０１または親局１０２との間で通信を行うための処理を行う。例えば、特定小電力無線規格のｃｈ７を用いて通信する場合は、無線モジュール３０２にｃｈ７を設定する。そして、メモリ３０６に一時的に記憶されているデータを送信したり、親局１０２や他の子局１０１からデータやコマンドを受信する。尚、データやコマンドは、図２で説明したようなデータフォーマットのパケットとして送受信される。また、通信処理部３５２は、受信したパケットのヘッダ情報をチェックして、自装置宛ではない場合および中継局として記載されていない場合は無視し、自装置宛の場合はパケット内容に応じた処理を行い、中継局として記載されている場合は無線モジュール３０２から受信したパケットを再送信する。特に本実施形態に係る無線管理システム１００は、親局１０２から受信したコマンドに応じた処理を終了後に応答信号（ＡＣＫ）を親局１０２に返信する。これにより、親局１０２は、指令した処理が終了したことを確認することができる。尚、ＡＣＫ信号は、各処理部により親局１０２に返信される。

ウェイクアップ処理部３５３は、ＲＴＣ３０５による割り込み信号を検出した場合に、フォトモスリレー３０８をオンして非主要部への電源供給を開始し、ＣＰＵ３０１を通常の動作状態に起動する処理を行う。特に本実施形態に係る無線管理システム１００では、センサ３０３やカメラ３０４などの非主要部への電源供給を開始して、データを取得できる稼動状態にする。そして、稼動状態になったらウェイクアップ通知を親局１０２に送信する。これにより、親局１０２は、子局１０１がウェイクアップして稼動状態になったことを確認できる。

スリープ処理部３５４は、無線モジュール３０２を介して親局１０２からスリープコマンドを受信した場合に、フォトモスリレー３０８をオフして非主要部への電源供給を停止し、ＣＰＵ３０１をスリープ状態にする処理を行う。

時刻設定処理部３５５は、無線モジュール３０２を介して親局１０２から時刻設定コマンドを受信した場合に、時刻設定コマンドに記載されている時刻にＲＴＣ３０５を設定する。尚、ＲＴＣ３０５に設定する情報は、タイマー機能で計測する時間（例えば１時間など）であってもよいし、現在の日時情報（例えば２０１２年１月１日１２時０分０秒など）であってもよい。

このように、子局１０１は、ＣＰＵ３０１の内部に予め記憶されたプログラムに従って動作し、センサ３０３の取得データやカメラ３０４の画像データをメモリ３０６に一時的に取り込み、親局１０２から送られてくるコマンドに応じてスリープ状態への移行や時刻設定を行い、メモリ３０６に取り込まれた各データやＡＣＫ信号は無線モジュール３０２から親局１０２に向けて送信される。
［親局１０２の構成例］
次に、親局１０２の構成例について図４を用いて説明する。図４において、親局１０２は、ＣＰＵ４０１と、無線モジュール４０２と、ＲＴＣ４０３と、メモリ４０４とで構成される。尚、各ブロックはバス４０５を介して相互に接続されている。

ＣＰＵ４０１は、内部に予め記憶されたプログラムに従って動作する中央演算処理部で、親局１０２全体の動作を制御する。

無線モジュール４０２は、子局１０１との間で通信するための無線機である。尚、本実施形態では、先に説明したように、特定小電力無線規格に従った通信方法でコマンドやデータを送受信する。

ＲＴＣ４０３は、現在の日時情報（例えば２０１２年１月１日１２時０分０秒など）を出力する。尚、日時はパソコン１５１から適宜、設定される。

メモリ４０４は、子局１０１から送られてくるデータ（取得データや画像データ）を記憶する。

尚、親局１０２は、ＡＣ１００Ｖの商用電源に接続され、ＡＣ／ＤＣ変換を行う電源アダプター１５２から電源が供給される。

ここで、親局１０２のＣＰＵ４０１は、管理者が操作するための入出力端末としてパソコン（ＰＣ）１５１が接続されている。管理者は、パソコン１５１で各子局１０１の設定や動作をチェックし、また受信されたデータを確認する。尚、パソコン１５１は、無線管理システム１００を立ち上げ、子局１０１や親局１０２の設定を手動で変更する場合、各子局１０１から受信して親局１０２のメモリ４０４に蓄積された取得データを確認する場合に使用される。尚、子局１０１からデータを自動的に収集する通常動作時は、親局１０２のＣＰＵ４０１の内部に予め記憶されたプログラムに従って自立して動作する。
［ＣＰＵ４０１の処理］
次に、ＣＰＵ４０１の処理について詳しく説明する。ＣＰＵ４０１は、図４に示したように、入出力端末ＩＦ部４５１と、時刻設定処理部４５２と、データ管理処理部４５３と、コマンド発行処理部４５４と、通信処理部４５５とを有する。

入出力端末ＩＦ部４５１は、例えばＵＳＢ規格やＲＳ２３２Ｃ規格などのシリアルインターフェースで接続された入出力端末（パソコン１５１など）との間でコマンドやデータなどを入出力する処理を行う。尚、本実施形態では、入出力端末をパソコン１５１としたが、コマンドを入力するキーボードや、データや画像を表示するモニタなどを有する専用端末であっても構わない。

時刻設定処理部４５２は、パソコン１５１から入力される日時情報（例えば２０１２年１月１日１２時０分０秒など）をＲＴＣ４０３に設定する。

データ管理処理部４５３は、子局１０１から送られてくるデータ（センサデータや画像データ）をメモリ４０４に記憶する。この時、データを受信した時刻をＲＴＣ４０３から入力して、データに付加してメモリ４０４に記憶する。そして、パソコン１５１はＣＰＵ４０１を介してメモリ４０４に記憶されているデータを読み出し、パソコン１５１のモニタに出力したり、専用のアプリケーションソフトウェアでデータ解析や管理などを行う。

コマンド発行処理部４５４は、パソコン１５１から手動で入力されるコマンドやＣＰＵ４０１が通常動作時に自動的に発行するコマンドなどを図２で説明したデータフォーマットのパケットに格納し、無線モジュール４０２から子局１０１に送信する。特に本実施形態に係る無線管理システム１００では、コマンド発行処理部４５４は、子局１０１に発行したコマンドに対して、当該子局１０１から返信されるＡＣＫ信号を確認して次のコマンドを子局１０１に送信する。また、本実施形態に係る無線管理システム１００では、時分割モードと、自動応答モードとの２つの動作モードを有し、いずれか１つのモード、または２つのモードの組み合わせなど、予め設定された動作モードで動作する。

通信処理部４５５は、無線モジュール４０２で子局１０１との間で通信を行うための処理を行う。例えば、特定小電力無線規格のｃｈ７を用いて通信する場合は、無線モジュール４０２にｃｈ７を設定する。そして、コマンド発行処理部４５４が作成したコマンドが格納されたパケットを子局１０１に送信したり、子局１０１からデータを受信する。

このように、親局１０２は、ＣＰＵ４０１の内部に予め記憶されたプログラムに従って動作し、各種のコマンドを子局１０１に送信し、また子局１０１から受信するデータに日時情報を付加してメモリ４０４に記憶する。特に親局１０２は、子局１０１から返信されるＡＣＫ信号を確認して自動的に次のコマンドを送信するので、無駄な時間が無くなり、効率よくコマンドを発行して、子局１０１の制御やデータの取得を行うことができる。

次に、時分割方式と自動応答方式について詳しく説明する。
［時分割方式］
図５（ａ）は時分割方式による親局１０２と子局１０１との通信例を示した図である。親局１０２は、コマンド発行処理部４５４に予め設定されたスケジュールに従ってコマンドを発行する。図５（ａ）の例では、時刻Ａにある制御コマンドを子局１０１に送信する。そして、子局１０１は、親局１０２から受信したコマンドの実行が終了した時にＡＣＫ信号を親局１０２に返信する。そして、時刻Ｂに次の制御コマンドを子局１０１に送信し、子局１０１は親局１０２から受信したコマンドの実行が終了した時にＡＣＫ信号を親局１０２に返信する。この場合、時刻Ａに送信した制御コマンドの実行終了時刻が次のコマンドを発行する時刻Ｂよりも遅くなると子局１０１の処理が重複してしまうので、子局１０１の最大の処理時間を想定して、時刻Ａと時刻Ｂの時間間隔を設定しなければならない。
［自動応答方式］
図５（ｂ）は自動応答方式による親局１０２と子局１０１との通信例を示した図である。図５（ａ）の例では、時刻Ａにある制御コマンドを子局１０１に送信する。ここで、親局１０２は、最初のコマンドについてはコマンド発行処理部４５４に予め設定されたスケジュールに従ってコマンドを発行する。そして、子局１０１は、親局１０２から受信したコマンドの実行が終了した時にＡＣＫ信号を親局１０２に返信する。そして、親局１０２は、ＡＣＫ信号を受信したら直ちに次の制御コマンドを子局１０１に送信し、子局１０１は親局１０２から受信したコマンドの実行が終了した時にＡＣＫ信号を親局１０２に返信する。この場合、時刻Ａに送信した制御コマンドの実行終了時刻に応じて次のコマンドを発行する時刻が変化するので、連続して確実に制御コマンドを子局１０１に送信することができ、データを取得する時間をできるだけ少なくすることができる。これにより、子局１０１の無駄な稼働時間がなくなり、乾電池３０７の消耗を防ぐことができる。
［無線管理システム１００の具体的な動作例］
次に、無線管理システム１００の具体的な動作例について説明する。図６は、時分割方式で子局１０１が予め設定された時刻にウェイクアップした後、自動応答方式で親局１０２から送信される各コマンドに応じた処理を行って子局１０１が取得したデータ（例えば画像データ）を親局１０２に送信終了後、親局１０２からのスリープコマンドでスリープ状態になるまでの動作を示した図である。

以下、図６の動作について順番に説明する。

(ステップＳ１００）子局１０１は、予め設定された時刻（例えば９：００）にウェイクアップしてウェイクアップ処理を開始する。具体的には、ＲＴＣ３０５により予め設定された時刻にＣＰＵ３０１に割り込み信号を出力し、スリープ状態にあるＣＰＵ３０１を起動して稼動状態（非主要部に電源供給した状態）にする。

(ステップＳ１０１）子局１０１は、稼動状態になったらウェイクアップ通知（ｗａｋｅｕｐ通知）を親局１０２に送信する。尚、ウェイクアップ通知は、図２で説明したようなデータフォーマットのパケットで送信される。

(ステップＳ１０２）子局１０１からのウェイクアップ通知によって子局１０１が稼動状態になったことを確認したら自動的に親局１０２は時刻同期コマンドを送信する。尚、時刻同期コマンドは、親局１０２のＲＴＣ４０３の時刻に子局１０１のＲＴＣ３０５の時刻を同期させるためのコマンドである。ここで、次にウェイクアップする時刻を時刻同期コマンドに含めて送信するようにしてもよい。また、時刻同期コマンドは、図２で説明したようなデータフォーマットのパケットで送信される。

(ステップＳ１０３）親局１０２からの時刻同期コマンドを受信した子局１０１は、時刻同期コマンドに含まれる親局１０２のＲＴＣ４０３の時刻に自局のＲＴＣ３０５の時刻を同期させる。尚、時刻同期コマンドを送受信する時間を考慮して時刻調整が行われる。例えば、時刻同期コマンドはコマンドのデータ長が固定なので、データ速度から送受信時間を求めることができ、時刻同期コマンドに含まれる親局１０２のＲＴＣ４０３の時刻に送受信時間（処理時間を含む）を加算した時刻が自局のＲＴＣ３０５に設定される。

(ステップＳ１０４）子局１０１は、時刻同期処理が終了したらＡＣＫ信号を親局１０２に送信する。

(ステップＳ１０５）子局１０１からのＡＣＫ信号によって子局１０１の時刻同期処理が終了したことを確認したら自動的に親局１０２はデータ取得コマンドを送信する。尚、データ取得コマンドは、例えばセンサ３０３による温度データの取得やカメラ３０４による画像データの撮影などを子局１０１に行わせるコマンドである。ここで、データ取得コマンドは、図２で説明したようなデータフォーマットのパケットで送信される。

(ステップＳ１０６）親局１０２からのデータ取得コマンドを受信した子局１０１は、例えばカメラ３０４による画像撮影を行い、撮影された画像データをメモリ３０６に取り込む。尚、取得するデータの種類は、データ取得コマンドで指示される。

(ステップＳ１０７）子局１０１は、データの取得が終了したらＡＣＫ信号を親局１０２に送信する。

(ステップＳ１０８）子局１０１からのＡＣＫ信号によって子局１０１のデータ取得が終了したことを確認したら自動的に親局１０２はデータ転送コマンドを送信する。尚、データ転送コマンドは、例えばメモリ１０６に取得された温度データや画像データなどを親局１０２に送信させるコマンドである。ここで、データ転送コマンドは、図２で説明したようなデータフォーマットのパケットで送信される。

(ステップＳ１０９）親局１０２からのデータ転送コマンドを受信した子局１０１は、メモリ３０６などに取り込まれているデータを無線モジュール３０２を介して親局１０２に送信する。

(ステップＳ１１０）子局１０１は、データの転送が終了したらＡＣＫ信号を親局１０２に送信する。

(ステップＳ１１１）子局１０１からのＡＣＫ信号によって全てのデータ転送が終了したことを確認したら自動的に親局１０２はスリープコマンド（ｓｌｅｅｐコマンド）を送信する。尚、スリープコマンドは、図２で説明したようなデータフォーマットのパケットで送信される。

(ステップＳ１１２）親局１０２からのスリープコマンドを受信した子局１０１は、非主要部（センサ３０３やカメラ３０４など）への電源供給を停止し、ＲＴＣ３０５に設定された時刻の割り込みでＣＰＵ３０１がウェイクアップできる機能だけが動作するスリープ状態に移行する。

(ステップＳ１１３）子局１０１は、スリープ状態に移行する直前にスリープ状態に移行することを通知するＡＣＫ信号を親局１０２に送信する。

このようにして、親局１０２は、時分割方式で子局１０１がウェイクアップした後、以降のコマンドを自動応答方式によって送信するので、できるだけ短い時間で子局１０１からデータを取得することができ、子局１０１の稼働時間をできるだけ短くすることができる。同様にして、ある子局１０１に対するデータ取得が終了した親局１０２は、次の子局１０１からデータを取得する処理を開始することができる。尚、この場合は、例えば図１で説明したように、グループ毎にウェイクアップさせておくので、次の子局１０１はウェイクアップ状態になっているものとする。

ここで、図６の例では、子局１０１が時刻９：００にウェイクアップしてから親局１０２が時刻９：０８頃にスリープコマンドを送信するまでの時間は、約７分から８分である。

次に、本実施形態に係る無線管理システム１００の効果がわかり易いように、予め設定されたスケジュールに従ってコマンドを発行する時分割方式のみで子局１０１からデータを取得する動作例について説明する。尚、図７は、図６と同様に時分割方式で子局１０１が予め設定された時刻にウェイクアップするが、その後の親局１０２の各コマンドも予め設定された時刻に送信され、データ取得後に親局１０２からの指令でスリープ状態になるまでの動作を示した図である。

以下、図７の動作について順番に説明する。尚、図６と同符号の処理ステップは同じ処理を示し、符号番号にアルファベットの”ａ”を付加した処理ステップは図６と少し異なる。ここでは、図６と重複処理については説明を省略して、図６と異なる処理を中心に説明する。ステップＳ１００およびステップＳ１０１の動作は図６と同じである。

(ステップＳ１０２ａ）親局１０２は、予め設定された時刻９：０２に時刻同期コマンドを送信する。ここで、時分割方式では、図６のステップＳ１０２のように、子局１０１から受信するウェイクアップ通知には応答せず、予め決められたスケジュールに従って動作する。尚、親局１０２は、子局１０１が時刻９：００にウェイクアップすることをスケジュールにより把握しているが、子局１０１のＲＴＣ３０５との時刻のずれや非主要部への電源供給を開始する処理時間およびウェイクアップ通知の送信時間などにより、親局１０２でウェイクアップ通知が受信されるまでの時間が変動する場合があるので、ウェイクアップ時刻から想定される最長の時間を待った後、次の時刻同期コマンドを送信する必要がある。図７の例では、ウェイクアップ時刻から想定される最長の時間を１分間として、時刻９：０２に時刻同期コマンドを子局１０１に送信する。

次のステップＳ１０３およびステップＳ１０４の動作は図６と同じ処理である。

(ステップＳ１０５ａ）親局１０２は、予め設定された時刻９：０３にデータ取得コマンドを送信する。ステップＳ１０２ａと同様に、親局１０２は子局１０１から受信する信号（ＡＣＫ信号）には応答せず、予め決められたスケジュールに従って動作する。尚、図７の例では、時刻同期コマンドの送信時刻から子局１０１が時刻設定を終了しＡＣＫ信号を送信するまでの想定される最長の時間を１分間として、時刻９：０３にデータ取込コマンドを子局１０１に送信する。

次のステップＳ１０６およびステップＳ１０７の動作は図６と同じ処理である。

(ステップＳ１０８ａ）親局１０２は、予め設定された時刻９：０８にデータ転送コマンドを送信する。ここでも、ステップＳ１０５ａと同様に、親局１０２は子局１０１から受信するＡＣＫ信号には応答せず、予め決められたスケジュールに従って動作する。尚、図７の例では、データ取込コマンドの送信時刻から子局１０１がデータの取り込みを終了してＡＣＫ信号を送信するまでの想定される最長の時間を５分間として、時刻９：０８にデータ転送コマンドを子局１０１に送信する。

次のステップＳ１０９およびステップＳ１１０の動作は図６と同じである。

(ステップＳ１１１ａ）親局１０２は、予め設定された時刻９：１８にスリープコマンドを送信する。ここでも、ステップＳ１０５ａおよびステップＳ１０８ａと同様に、親局１０２は子局１０１から受信するＡＣＫ信号には応答せず、予め決められたスケジュールに従って動作する。尚、図７の例では、データ転送コマンドの送信時刻から子局１０１が全てのデータ（例えば画像データ）の送信を終了してＡＣＫ信号を送信するまでの想定される最長の時間を１０分間として、時刻９：１８にスリープコマンドを子局１０１に送信する。

次のステップＳ１１２およびステップＳ１１３の動作は図６と同じである。

このようにして、時分割方式では、親局１０２は、子局１０１が時分割方式でウェイクアップした後、予め設定されたスケジュールに従って、決められた時刻にデータ取得コマンドやデータ転送コマンドを送信するので、コマンドの送信間隔を子局１０１での処理が終了するのに十分な時間間隔にする必要がある。もし時間間隔が短い場合は、子局１０１の処理が終了する前に次のコマンドを発行することになり、子局１０１側が対応できなくなるという問題や無線チャネルが使用できないなどの問題が生じる。

ここで、図７の例では、子局１０１が時刻９：００にウェイクアップしてから親局１０２が時刻９：１８にスリープコマンドを送信するまでの時間は、約１７分から１８分である。さらに、続けて次の子局１０１にコマンドを発行する場合もスケジュールに従って十分に長い時間間隔（図７の例では時刻９：２５までの約７分間）を空ける必要がある。

このように、図７の時分割方式のみで動作する場合に比べて、図６の自動応答方式では、約１０分間の短縮が可能になり、子局１０１の省電力化を図ることができる。

図８の（ａ）は時分割方式のみの場合、図８の（ｂ）は時分割方式でウェイクアップした後、自動応答方式で行う場合の処理時刻を対比して表示した図である。ここで、図８（ａ）は図７の例に対応し、図８（ｂ）は図６の例に対応する。

図８（ａ）において、子局１０１のウェイクアップおよび親局１０２から子局１０１に送信される各コマンドは、全てスケジュールに従って予め設定された時刻に実行される。先ず、時刻９：００に子局１０１がウェイクアップする。そして、子局１０１のウェイクアップ動作が完了するのに十分な時間を空けて、時刻９：０２に親局１０２は時刻同期コマンドを子局１０１に送信する。さらに、子局１０１の時刻同期処理が完了するのに十分な時間を空けて、時刻９：０３に親局１０２はデータ取込コマンドを子局１０１に送信する。これに対して、図８（ｂ）の自動応答方式を用いる場合は、時刻９：００に時分割方式で子局１０１がウェイクアップして送信するウェイクアップ通知を受けた親局１０２は直ぐに時刻同期コマンドを子局１０１に送信し、さらに、子局１０１が時刻同期処理終了後に送信するＡＣＫ信号を受けて直ぐにデータ取込コマンドを子局１０１に送信する。ここまでの段階で、自動応答方式は時分割方式のみの場合に比べて１分以上の時間短縮を図ることができる。

そして、図８（ａ）の時分割方式では、子局１０１がデータ取得コマンドで指定されたデータ（例えばセンサ３０３やカメラ３０４などのデータ）の取得が完了するのに十分な時間を空けて、時刻９：０８に親局１０２はデータ転送コマンドを子局１０１に送信する。ここで、センサ３０３で取得するデータ（温度、湿度、ｐＨ値、水分量、日照量など）やカメラ３０４で撮影する画像データなど、データの種類によって取得に要する時間が異なるため、想定される最大の取得時間を考慮して取得が完了するのに十分な時間を空ける必要があり、取得時間が短いデータの場合は無駄な時間が生じる。例えば図８の場合は、時刻９：０５頃に実際のデータ取得が完了しているが、親局１０２は次のコマンドを送信する時刻９：０８まで待機することになる。

これに対して、図８（ｂ）の自動応答方式を用いる場合は、時刻９：０３頃に子局１０１から送信されるデータ取り込みの完了を示すＡＣＫ信号を受けて直ぐにデータ転送コマンドを子局１０１に送信する。ここまでの段階で、自動応答方式は時分割方式のみの場合に比べて約５分の時間短縮を図ることができる。

さらに、図８（ａ）の時分割方式では、子局１０１から親局１０２に取得したデータを転送するのに十分な時間を空けた後、時刻９：１８に親局１０２はスリープコマンドを子局１０１に送信する。ここで、取得したデータの種類や画像によってデータ量が異なり、子局１０１から親局１０２への送信時間が変化するので、想定される最大の送信時間を考慮して全てのデータの送信が完了するのに十分な時間を空ける必要があり、送信時間が短いデータの場合は無駄な時間が生じる。例えば図８の場合は、時刻９：１３頃に実際のデータ転送が完了しているが、親局１０２が次のコマンドを送信する時刻９：１８まで子局１０１は待機しなければならない。

これに対して、図８（ｂ）の自動応答方式を用いる場合は、時刻９：０８頃に子局１０１から送信されるデータ転送の終了を示すＡＣＫ信号を受けて直ぐにスリープコマンドを子局１０１に送信する。

このようにして、無線管理システム１００を時分割方式のみで稼動させた場合、子局１０１は時刻９：００にウェイクアップして、時刻９：１８に親局１０２が送信したスリープコマンドでスリープ状態に移行するまでの約１８分間は稼動状態になっている。これに対して、図８（ｂ）では、子局１０１が時分割方式でウェイクアップ後に親局１０２が送信する各コマンドを自動応答方式で行うことによって、子局１０１の稼働時間を約１０分間短縮することができる。

尚、図６および図８（ｂ）において、時分割方式で子局１０１がウェイクアップ後は、全て自動応答方式で親局１０２から子局１０１に各コマンドを送信するようにしたが、時分割方式と自動応答方式とを併用しても構わない。例えば図９に示すように、先ず時分割方式で予め設定されたスケジュールに従って時刻Ａに親局１０２から子局１０１に制御コマンドを送信し、次に自動応答方式で子局１０１がコマンド実行後に返信するＡＣＫ信号を受信したら直ぐに次の制御コマンドを子局１０１に送信する。そして、再び時分割方式で時刻Ｂに親局１０２から子局１０１に制御コマンドを送信し、次に自動応答方式で子局１０１がコマンド実行後に返信するＡＣＫ信号を受信したら直ぐに次の制御コマンドを子局１０１に送信する。同様に、再び時分割方式で時刻Ｃに親局１０２から子局１０１に制御コマンドを送信し、次に自動応答方式で子局１０１がコマンド実行後に返信するＡＣＫ信号を受信したら直ぐに次の制御コマンドを子局１０１に送信する。

このように、時分割方式と自動応答方式とを併用することにより、定期的にデータを取得したい場合でも短い時間でデータの取得動作を行うことができ、子局１０１の稼働時間をできるだけ短くすることができる。

［複数の子局１０１からデータを取得する場合］
次に、複数の子局１０１からデータを取得する場合の具体例について図１０を用いて説明する。図１０の例では、親局１０２は、図１で説明したグループＡの３つの子局１０１（子局１０１ａ１、子局１０１ａ２および子局１０１ａ３）から連続してデータを取得する動作を示している。尚、図１０の各子局１０１は、図６で説明した子局１０１と同じ動作を行う。また、図６のステップ番号と同じ番号の処理は同じ内容の処理を示すが、図１０ではステップ番号に各子局のグループを示すアルファベットと、同じグループ内の子局を区別するための番号とを付加して表記する。例えば図６のステップＳ１００に対応する子局１０１ａ１の処理は、ステップ番号にａ１を付加してステップＳ１００ａ１のように表記する。同様に、図６のステップＳ１０６に対応する子局１０１ａ２の処理はステップＳ１０６ａ２のように表記する。子局１０１ａ３についても同様である。

図１０において、親局１０２に近い子局１０１から順番に時分割方式でウェイクアップするように予め各子局１０１のウェイクアップ時刻が設定されている。図１０の例では、子局１０１ａ１が親局１０２から一番遠い子局１０１で、子局１０１ａ３が親局１０２に一番近い子局１０１である。また、子局１０１ａ２は子局１０１ａ１と子局１０１ａ３との間で中継を行う子局１０１である。

先ず、一番近い子局１０１ａ３がウェイクアップしてウェイクアップ処理を行い（ステップＳ１００ａ３）、親局１０２にウェイクアップ通知を送信する（ステップＳ１０１ａ３）。次に、子局１０１ａ２がウェイクアップしてウェイクアップ処理を行い（ステップＳ１００ａ２）、子局１０１ａ３を介して親局１０２にウェイクアップ通知を送信する（ステップＳ１０１ａ２）。最後に、一番遠い子局１０１ａ１がウェイクアップしてウェイクアップ処理を行い（ステップＳ１００ａ１）、子局１０１ａ２および子局１０１ａ３を介して親局１０２にウェイクアップ通知を送信する（ステップＳ１０１ａ１）。

そして、親局１０２は、同じグループＡの全ての子局１０１がウェイクアップしたことを確認したら、図６と同様に、一番遠い子局１０１ａ１に時刻同期コマンドを送信した後（ステップＳ１０２ａ１）、子局１０１ａ１は時刻同期処理（ステップＳ１０３ａ１）を実行してＡＣＫ信号を返信する（ステップＳ１０４ａ１）。これを受けた親局１０２は、データを取得する処理を行い（ステップＳ１０５ａ１からステップＳ１０７ａ１）、データ転送処理の完了後（ステップＳ１０８ａ１からステップＳ１１０ａ１）、子局１０１ａ１をスリープ状態にする（ステップＳ１１１ａ１からステップＳ１１２ａ１）。そして、子局１０１ａ１がスリープ状態になったことをＡＣＫ信号で確認後（ステップＳ１１３ａ１）、直ちに次の子局１０１ａ２は時刻同期処理を行う（ステップＳ１０２ａ２からステップＳ１０４ａ２）。そして、子局１０１ａ２の時刻同期処理が終了したことをＡＣＫ信号で確認後（ステップＳ１０４ａ２）、データ取込処理およびデータ転送処理を自動応答方式で行い（ステップＳ１０５ａ２からステップＳ１１０ａ２）、データ転送が終了したことをＡＣＫ信号で確認後（ステップＳ１１０ａ２）、子局１０１ａ２をスリープ状態にする（ステップＳ１１１ａ２からステップＳ１１２ａ２）。さらに、子局１０１ａ２がスリープ状態になったことをＡＣＫ信号で確認後（ステップＳ１１３ａ２）、直ちに次の子局１０１ａ３に時刻同期処理を行う（ステップＳ１０２ａ３からステップＳ１０４ａ３）。そして、子局１０１ａ３の時刻同期処理が終了したことをＡＣＫ信号で確認後（ステップＳ１０４ａ３）、データ取込処理およびデータ転送処理を自動応答方式で行い（ステップＳ１０５ａ３からステップＳ１１０ａ３）、データ転送が終了したことをＡＣＫ信号で確認後（ステップＳ１１０ａ３）、子局１０１ａ３をスリープ状態にする（ステップＳ１１１ａ３からステップＳ１１３ａ３）。

このようにして、本実施形態に係る無線管理システム１００は、複数の子局１０１から自動応答方式により連続してデータを取得することができるので、各子局１０１の稼働時間をできるだけ少なくすることができる。図１０の例では、図１１に示すように、時分割方式のみの場合に比べて各子局１０１の稼働時間を約１０分間短縮できるので、子局１０１ａ１からデータを取得する際に１０分×３台の延べ３０分間、子局１０１ａ２からデータを取得する際に１０分×２台の延べ２０分間、子局１０１ａ３からデータを取得する際に１０分間、それぞれ時間短縮できるので、トータルの稼働時間（データの取得に要する時間）を６０分間短くすることができる。

尚、図１０の例では、データ転送前に時刻同期処理を行うようにしたが、時刻同期処理をウェイクアップ時またはスリープ前に一括して行うようにしてもしてもよいし、全く別の処理（新たに時刻設定用の時分割方式として実行）として行ってもよい。

また、図１０の例では、中継局を含む全ての子局１０１（子局１０１ａ１から子局１０１ａ３）が自局のデータを取得して転送するようにしたが、特定の子局１０１がデータを取得して他の子局１０１が中継だけを行うようにしてもよい。例えば図１２は、子局１０１ａ１が取得したデータを親局１０２に転送し、その他の子局１０１ａ２および子局１０１ａ３は中継のみを行う場合の動作を示している。尚、図１２は、図１０に対応する図で、図１０と同符号の処理は同じ処理を示す。ここで、図１０と異なるのは以下の処理である。先ず、子局１０１ａ１が取得したデータを親局１０２に転送終了後、スリープ処理で子局１０１ａ１がスリープ状態になることを示すＡＣＫ信号を受信したら（ステップＳ１１３ａ１）、直ちに、中継局である子局１０１ａ２にスリープコマンドを送信して、子局１０１ａ２をスリープ状態にする。さらに、子局１０１ａ２がスリープ状態になることを示すＡＣＫ信号を受信したら（ステップＳ１１３ａ２）、直ちに、次の中継局である子局１０１ａ３にスリープコマンドを送信して、子局１０１ａ３をスリープ状態にする。

このようにして、本実施形態に係る無線管理システム１００は、子局１０１が中継局として動作する場合でも、自動応答方式を用いることにより、各子局１０１の稼働時間をできるだけ短くすることができる。

以上説明したように、子局１０１が稼動する時間をできるだけ短くすることにより、省電力化を図り、電池の寿命を延ばすことができる。

ここで、子局１０１のウェイクアップ時刻は、各子局１０１で異なるように管理者により予めスケジューリングされている。尚、ウェイクアップ時刻の設定は、無線管理システム１００を立ち上げる時にパソコン１５１から管理者が設定するようにしてもよいし、運用中にパソコン１５１から変更できるようにしてもよい。また、ここでは、各子局１０１のＲＴＣ３０５の時刻は同期しているものとするが、部品のばらつきや環境条件によってずれる場合があるので、後に説明するように、各子局１０１のＲＴＣ３０５の時刻設定を行う。

尚、本実施形態では、点在する圃場に子局１０１を設置して、センサ３０３が取得するセンサデータやカメラ３０４で撮影した画像データを親局１０２に送信して管理する無線管理システム１００について説明したが、圃場に限らず、例えば、点在する水道設備の水漏れを監視するシステム、動的対象物（家畜等）を監視するシステム、遊園地やイベント会場の迷子を防止するシステムなどへの適用が可能である。さらに、作業員に衛星利用測位システム（ＧＰＳ）付きの子局１０１を持たせて、逐次、作業位置を収集して管理するシステム、或いは各作業員がどこでどれだけ作業したかを記録して作業の効率化を図るシステムなどへの適用も可能である。

以上説明したように、本発明に係る無線管理システムおよび伝送管理方法は、大掛かりな電源設備が不要で、電池だけで長期間に亘って安定したシステム運用を行うことができる。

尚、本発明に係る無線管理システムおよび伝送管理方法について、各実施例を挙げて説明してきたが、その精神またはその主要な特徴から逸脱することなく他の多様な形で実施することができる。そのため、上述した実施例はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明は、特許請求の範囲によって示されるものであって、本発明は明細書本文にはなんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内である。

１００・・・無線管理システム
１０１・・・子局
１０２・・・親局
３０１・・・ＣＰＵ
３０２・・・無線モジュール
３０３・・・センサ
３０４・・・カメラ
３０５・・・ＲＴＣ
３０６・・・メモリ
３０７・・・乾電池
３０８・・・フォトモスリレー
３０９・・・バス
３５１・・・データ取得処理部
３５２・・・通信処理部
３５３・・・ウェイクアップ処理部
３５５・・・時刻設定処理部
４０１・・・ＣＰＵ
４０２・・・無線モジュール
４０３・・・ＲＴＣ
４０４・・・メモリ
４０５・・・バス
４５１・・・入出力端末ＩＦ部
４５２・・・時刻設定処理部
４５３・・・データ管理処理部
４５４・・・コマンド発行処理部
４５５・・・通信処理部

Claims (6)

1. 点在して配置された複数の無線端末装置と、前記複数の無線端末装置を管理する無線管理装置とを含む無線管理システムにおいて、
   前記複数の無線端末装置は、
   データを取得するデータ取得部と、
   隣接する前記無線端末装置または前記無線管理装置との間でデータやコマンドを送受信する無線通信部と、
   前記データ取得部で取得したデータまたは他装置から前記無線通信部が受信する他装置宛のデータおよびコマンドを前記無線通信部から送信し、自装置宛のコマンドに応じて自装置の動作を制御する制御部と、
   時間を計測し、前記時間が予め設定された時刻になった時にスリープ状態にある前記制御部をウェイクアップさせる計時部と
   を有し、
   前記制御部は、前記計時部によりウェイクアップした状態にある場合に前記無線管理装置から受信する自装置宛のコマンドを実行終了後に応答信号を前記無線管理装置に送信し、前記無線管理装置が送信した自装置宛のスリープコマンドを受信した場合に少なくとも前記計時部を除いてスリープ状態に移行し、
   前記無線管理装置は、
   前記複数の無線端末装置のうち隣接する前記無線端末装置との間でデータやコマンドを送受信する親局無線通信部と、
   前記複数の無線端末装置にコマンドを送信し、前記複数の無線端末装置から前記応答信号を受信した場合に自動的に次のコマンドを送信する親局制御部と
   を有し、
   前記親局制御部は、前記複数の無線端末装置を複数のグループに分けて、前記グループ毎に前記無線端末装置を直列に配置して転送する順序を管理し、前記グループ毎に前記無線管理装置に近い前記無線端末装置から順番にウェイクアップさせる時刻を前記計時部に設定する時刻設定コマンドを送信し、前記同じグループ内のうち中継先の前記無線端末装置を持たない遠端の前記無線端末装置から順にスリープコマンドを送信する
   ことを特徴とする無線管理システム。
2. 請求項１に記載の無線管理システムにおいて、
   前記親局制御部は、前記複数の無線端末装置から予め設定した時間に定期的にデータを取得する時分割モードと、前記複数の無線端末装置から順番に連続してデータを取得する自動応答モードと、を有する
   ことを特徴とする無線管理システム。
3. 請求項１または２に記載の無線管理システムにおいて、
   前記データ取得部が取得するデータは、温度センサ、湿度センサ、ｐＨセンサ、水分センサ、日照量センサ、画像センサの少なくとも１つのセンサが出力するデータである
   ことを特徴とする無線管理システム。
4. 点在して配置された複数の無線端末装置と、前記複数の無線端末装置を管理する無線管理装置とを含む無線管理システムに用いられる伝送管理方法において、
   前記複数の無線端末装置は、
   自装置が取得したデータまたは他装置から受信する他装置宛のデータおよびコマンドは他装置に転送すると共に、自装置宛のコマンドに応じて自装置の動作を制御し、前記無線管理装置が送信した自装置宛のスリープコマンドを受信した場合にスリープ状態に移行し、時間を計測して前記時間が予め設定された時刻になった時にスリープ状態にある自装置をウェイクアップし、自装置がウェイクアップした状態にある場合に前記無線管理装置から受信する自装置宛のコマンドに応じた処理を実行終了後に応答信号を前記無線管理装置に送信し、
   前記無線管理装置は、
   前記複数の無線端末装置にコマンドを送信し、前記複数の無線端末装置から前記応答信号を受信した場合に自動的に次のコマンドを送信し、
   前記複数の無線端末装置を複数のグループに分けて、前記グループ毎に前記無線端末装置を直列に配置して転送する順序を管理し、前記グループ毎に前記無線管理装置に近い前記無線端末装置から順番にウェイクアップさせる時刻を前記計時部に設定する時刻設定コマンドを送信し、前記同じグループ内のうち中継先の前記無線端末装置を持たない遠端の前記無線端末装置から順にスリープコマンドを送信する
   ことを特徴とする伝送管理方法。
5. 請求項４に記載の伝送管理方法において、
   前記無線管理装置は、前記複数の無線端末装置から予め設定した時間に定期的にデータを取得する時分割モードと、前記複数の無線端末装置から順番に連続してデータを取得する自動応答モードと、を有する
   ことを特徴とする伝送管理方法。
6. 請求項４または５に記載の伝送管理方法において、
   前記無線端末装置が取得するデータは、温度センサ、湿度センサ、ｐＨセンサ、水分センサ、日照量センサ、画像センサの少なくとも１つのセンサが出力するデータである
   ことを特徴とする伝送管理方法。

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