以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
(実施の形態1)
図1は本実施の形態に係る無線テレメータシステムの全体構成を示すブロック図である。本実施の形態に係る無線テレメータシステムは、端末側の構成として、NCU20(NCU : Network Control Unit)、ゲートウェイ無線機21、例えば事業者A〜Cによってそれぞれ管理される無線機22A〜22C及びメータ23A〜23Cを備える。メータ23A〜23Cは、例えば個人宅、会社、各種施設等の需要家毎に設置され、ガス、水道、電気等の使用量を計測し、計測結果(検針値)を出力する計測器である。無線テレメータシステムでは、メータ23A〜23Cの検針値を示すデータ、無線機22A〜22Cの動作状態を示すデータなど端末側から出力される各種データを、無線通信を利用してセンタ10へ送信すると共に、無線機22A〜22C及びメータ23A〜23Cの動作を制御するための制御指令等を含んだ各種データをセンタ10から端末側へ送信する。
センタ10は、例えば、PHS網、FOMA網などの広域無線網Nを介して端末側と通信を行うと共に、端末側から送信されるデータを蓄積するためのサーバ装置である。
NCU20は、広域無線網Nに接続され、広域無線網Nを介してセンタ10と無線通信を行う。なお、NCU20とセンタ10との間の通信は無線通信に限らず、有線の通信であってもよい。この場合、NCU20及びセンタ10は有線の通信網により接続される。
ゲートウェイ無線機21とNCUとは、Uバス等のバスラインを介して接続される。ゲートウェイ無線機21は、バスラインを介して接続されたNCU20を通じて、センタ10と通信が行えるように構成されている。また、ゲートウェイ無線機21は、無線機22A,22A,…,22Aにより構築される狭域無線網NA、無線機22B,22B,…,22Bにより構築される狭域無線網NB、及び無線機22C,22C,…,22Cにより構築される狭域無線網NCに参加することにより、各無線機22A〜22Cと通信が行えるように構成されている。なお、狭域無線網NA〜NCは、それぞれを識別するネットワーク番号により区別されているものとする。
狭域無線網NAに属する各無線機22Aは、例えば、それぞれに接続されているメータ23Aから検針値を取得した場合、検針値を示すデータを狭域無線網NAを介してゲートウェイ無線機21へ送信する。狭域無線網NBに属する各無線機22B、狭域無線網NCに属する各無線機22Cについても同様である。ゲートウェイ無線機21は、狭域無線網NA〜NCを通じて無線機22A〜22Cから送信されるデータを受信した場合、及び自機においてセンタ10へ通知すべきイベントが発生した場合等において、NCU20を通じてセンタ10との通信を行い、所望のデータをセンタ10へ送信する。
以下の説明において、狭域無線網NA〜NCにそれぞれ属する無線機22A〜22Cを区別して説明する必要がない場合には、無線機22とも記載する。また、無線機22A〜22Cに接続されるメータ23A〜23Cを区別して説明する必要がない場合には、メータ23とも記載する。
図2はNCU20の内部構成を示すブロック図である。NCU20は、制御部200、記憶部201、広域無線通信部202、接続部203、表示部204、操作部205などを備える。NCU20が備えるハードウェア各部は、図に示していない内蔵電池又は外部電源から供給される電力により動作するように構成されている。
制御部200は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)などを備える。制御部200内のCPUは、ROMに予め格納された制御プログラムを実行することにより、上述したハードウェア各部の動作を制御する。また、制御部200は、計測開始指示を与えてから計測終了指示を与えるまでの経過時間を計測するタイマ、数をカウントするカウンタ等の機能を備えていてもよい。
記憶部201は、例えば、EEPROM(Electronically Erasable Programmable Read Only Memory)などの不揮発性メモリにより構成されており、NCU20の動作に関する設定情報、接続部203に接続されたゲートウェイ無線機21のアドレス等の情報などを記憶する。
広域無線通信部202は、アンテナ202aを通じて電波を発信または受信することによって、センタ10との通信を行う。NCU20は、例えば、メータ23A〜23Cから送信される検針値のデータを無線機22A〜22C及びゲートウェイ無線機21を通じて受信した場合、アンテナ202aを駆動して電波を発信させることより、広域無線網Nの通信規格に準拠した形式にてデータを送信する処理を広域無線通信部202に実行させる。
また、広域無線通信部202は、アンテナ202aにて電波を受信した場合、その電波の電波強度を検出すると共に、受信電波をデコードすることにより所定の形式のデータを取得する。アンテナ202aにて受信する受信電波には、例えば、センタ10から送信される起動指令などの各種制御コマンドが含まれる。広域無線通信部202は、受信電波をデコードして得られるデータを制御部200へ出力する。制御部200は、広域無線通信部202から出力されたデータを取得した場合、そのデータに基づいて各種の制御を行う。
接続部203は、Uバスなどのバスラインを介して各種機器を接続するインタフェースを備える。本実施の形態では、後述するゲートウェイ無線機21が接続部203に接続されているものとする。
表示部204は、LEDランプ(LED : Light Emitting Diode)、液晶表示パネル等により構成されており、制御部200から出力される制御信号に基づいて、NCU20の設置作業及び保守作業を行う作業員等に通知すべき情報を表示する。
操作部205は、ディップスイッチ等の各種スイッチ、ボタンにより構成されており、作業員等による各種の設定操作を受付ける。制御部200は、操作部205から入力される設定内容を基に各種制御を行い、必要に応じて設定内容を記憶部201に記憶させる。
図3はゲートウェイ無線機21の内部構成を示すブロック図である。ゲートウェイ無線機21は、制御部210、記憶部211、接続部212、狭域無線通信部213、表示部214、操作部215などを備える。ゲートウェイ無線機21が備えるハードウェア各部は、図に示していない内蔵電池又は外部電源から供給される電力により動作するように構成されている。
制御部210は、例えば、CPU、ROMなどを備える。制御部210内のCPUは、ROMに予め格納された制御プログラムを実行することにより、機器全体を本発明に係る第2無線機として機能させる。また、制御部210は、計測開始指示を与えてから計測終了指示を与えるまでの経過時間を計測するタイマ、数をカウントするカウンタ等の機能を備えていてもよい。
記憶部211は、例えば、EEPROMなどの不揮発性メモリにより構成されており、ゲートウェイ無線機21の動作に関する設定情報、ゲートウェイ無線機21に付与された無線機番号を記憶すると共に、後述するID管理テーブル、及び、ホップ数テーブルを備える。本実施の形態では、狭域無線網NAに属する各無線機22Aと当該無線機22Aに至るホップ数とを関連付けて記憶するホップ数テーブル、狭域無線網NBに属する各無線機22Bと当該無線機22Bに至るホップ数とを関連付けて記憶するホップ数テーブル、狭域無線網NCに属する各無線機22Cと当該無線機22Cに至るホップ数とを関連付けて記憶するホップ数テーブルを個別に備えるものとする。
接続部212は、ゲートウェイ無線機21をNCU20側の接続部203に接続するためのインタフェースを備える。ゲートウェイ無線機21は、バスラインを介して接続されたNCU20と接続部212を通じて通信を行う。
狭域無線通信部213は、アンテナ213aを通じて電波を発信または受信することによって、無線機22,22,…,22と所定の無線通信方式にて無線通信を行う。無線通信方式としては、例えばUバスエアの規格に準拠した通信方式が採用される。ゲートウェイ無線機21の狭域無線通信部213は、自機が無線機22から送信されるデータを受信することが可能である場合、自機のID及び自機が属する狭域無線網(例えば狭域無線網NA)のネットワーク番号を含むID通知信号(RNO)を間欠的に送信する。また、狭域無線通信部213は、無線機22から送信されるRNOを受信した場合であって、自機が送信すべきデータを有するとき、当該データをRNOの送信元へ送信する。
表示部214は、LEDランプ、液晶表示パネル等により構成されており、制御部210から出力される制御信号に基づいて、ゲートウェイ無線機21の設置作業及び保守作業を行う作業員等に通知すべき情報を表示する。
操作部215は、ディップスイッチ等の各種スイッチ、ボタンにより構成されており、作業員等による各種の設定操作を受付ける。制御部210は、操作部215から入力される設定内容を基に各種制御を行い、必要に応じて設定内容を記憶部211に記憶させる。
なお、本実施の形態では、NCU20及びゲートウェイ無線機21が別体の構成について説明したが、NCU20及びゲートウェイ無線機21が一体となった無線機を用いる構成であってもよい。
図4は無線機22の内部構成を示すブロック図である。無線機22は、制御部220、記憶部221、狭域無線通信部222、接続ポート223、表示部224、操作部225などを備える。無線機22が備えるハードウェア各部は、電池229から供給される電力により動作するように構成されている。
制御部220は、例えば、CPU、ROMなどを備える。制御部220内のCPUは、ROMに予め格納された制御プログラムを実行することにより、機器全体を本発明に係る第1無線機として機能させる。また、制御部220は、計測開始指示を与えてから計測終了指示を与えるまでの経過時間を計測するタイマ、数をカウントするカウンタ等の機能を備えていてもよい。
記憶部221は、例えば、EEPROMなどの不揮発性メモリにより構成されており、各種動作に関する設定情報、自機に付与された無線機番号、接続ポート223に接続されたメータ23のメータID等を記憶する。また、記憶部221は、自機が属する狭域無線網(例えば狭域無線網NA)内の各無線機22に付与された無線機番号と、当該無線機22に至るまでのホップ数とを関連付けて記憶するホップ数テーブルを備える。
狭域無線通信部222は、アンテナ222aを通じて電波を発信または受信することによって、ゲートウェイ無線機21及び他の無線機22,22,…,22との間で所定の無線通信方式にて無線通信を行う。無線通信方式としては、例えばUバスエアの規格に準拠した通信方式が採用される。無線機22の狭域無線通信部222は、自機がゲートウェイ無線機21又は他の無線機22から送信されるデータを受信することが可能である場合、自機のID及び自機が属する狭域無線網(例えば狭域無線網NA)のネットワーク番号を含むRNOを間欠的に送信する。また、狭域無線通信部222は、ゲートウェイ無線機21又は他の無線機22から送信されるRNOを受信した場合であって、自機が送信すべきデータを有するとき、当該データをRNOの送信元へ送信する。
接続ポート223は、ガス、水道、電気等の使用量を計測するためのメータ23を接続する。接続ポート223は、接続されたメータ23から検針値を取得した場合、検針値を示すデータを制御部220へ送出する。
表示部224は、LEDランプ、液晶表示パネル等により構成されており、制御部220から出力される制御信号に基づいて、無線機22の設置作業及び保守作業を行う作業員等に通知すべき情報を表示する。
操作部225は、ディップスイッチ等の各種スイッチ、ボタンにより構成されており、作業員等による各種の設定操作を受付ける。制御部220は、操作部225から入力される設定内容を基に各種制御を行い、必要に応じて設定内容を記憶部221に記憶させる。
以下、ゲートウェイ無線機21及び無線機22の動作を説明する。
図5はゲートウェイ無線機21及び無線機22の動作を説明する説明図であり、図6はゲートウェイ無線機21が記憶するID管理テーブルである。図5では、無線テレメータシステムのネットワーク構成を簡略化して示している。上述したように、ゲートウェイ無線機21は、狭域無線網NA〜NCに属する無線機22A〜22Cと通信が可能である。ゲートウェイ無線機21は、センタ10から無線機22又はメータ23へ送信される信号を受信した場合、その信号の宛先を識別する識別子(無線機22の無線機番号又はメータ23のメータID)に基づいて、どのネットワーク番号の狭域無線網NA〜NCへ信号を転送するかを判別する。このため、ゲートウェイ無線機21は、図6に示すようなID管理テーブルを備える。ID管理テーブルは、メータ23の識別子であるメータID、無線機22の識別子である無線機番号、無線機22が属する狭域無線網NA(又は狭域無線網NB,NC)のネットワーク番号を関連付けて記憶する。
ゲートウェイ無線機21には、ネットワーク番号として16進数の「0x12345F」が付与されているものとする。また、事業者Aが管理する無線機22A,22A,…,22Aによって形成される狭域無線網NAには、ネットワーク番号として16進数の「0x123451」が付与されているものとする。他の狭域無線網NB,NCについても同様であり、それぞれ16進数の「0x123452」、「0x123454」が付与されているものとする。
例えば、無線機22Aに接続されているメータ23AのメータIDが「AB00155」である場合、このメータID「AB00155」、接続先の無線機22Aの無線機番号「0x…」、及び無線機22Aが属する狭域無線網NAのネットワーク番号「0x123451」が互いに関連付けられて、ID管理テーブルに記憶される。同様に、無線機22Bに接続されているメータ23BのメータIDが「CD00254」である場合、メータID「CD00254」、接続先の無線機22Bの無線機番号「0x…」、及び無線機22Bが属する狭域無線網NBのネットワーク番号「0x123452」が関連付けられてID管理テーブルに記憶され、無線機22Cに接続されているメータ23CのメータIDが「EF00353」である場合、メータID「EF00353」、接続先の無線機22Cの無線機番号「0x…」、及び無線機22Cが属する狭域無線網NCのネットワーク番号「0x123454」が関連付けられてID管理テーブルに記憶される。
ゲートウェイ無線機21は、センタ10から送信される「AB00155」宛の信号をNCU20を経由して受信した場合、ID管理テーブルを参照することにより、「AB00155」で識別されるメータ23Aは狭域無線網NAに属する無線機22Aに接続されていることが分かるので、受信した信号を狭域無線網NA内の無線機22Aへ転送するために、無線機22Aから送信されるRNOを待ち受ける受信待ちの状態となる。
図7はRNOのフレーム構成の一例を示す模式図である。ゲートウェイ無線機21及び各無線機22A〜22Cは、自機が送信すべき信号を有する場合、送信先とすべき宛先から送信されるRNOを待ち受ける受信待ちの状態となる。また、ゲートウェイ無線機21及び各無線機22A〜22Cは、他機から送信される信号を受信可能な状態にある場合、RNO(ID通知信号)を間欠的に送信する。
RNOのフレームは、例えば、物理ヘッダ、シーケンス番号、宛先無線機番号、グループID、発信元無線機番号、リンク制御コマンド、連続チェックコード異常検出回数、チェックコードを含む。ここで、グループIDは、属性に応じて各無線機22を分類するグループの識別子である。本実施の形態では、グループIDとして、各無線機22が属する狭域無線網NA〜NCのネットワーク番号が用いられる。
ゲートウェイ無線機21は、無線機22Aから送信されるRNOを受信した場合、RNOの送信元(無線機22A)に対してリクエストを送信し、ゲートウェイ無線機21と当該無線機22Aとの間のリンクを成立させる。ゲートウェイ無線機21は、リンクを成立させた無線機22に対し、センタ10から受信した信号を送信する。
無線機22Aは、ゲートウェイ無線機21から受信した信号が自機に接続されたメータ23A宛の信号であると判断した場合、当該信号を接続ポート223に接続されたメータ23Aへ転送する。自機に接続されたメータ23A宛の信号でないと判断した場合、無線機22Aは、記憶部221に記憶されたホップ数テーブルを参照することにより、転送先とすべき無線機22A(狭域無線網NA内の他の無線機22A)を特定し、転送先の無線機22Aから送信されるRNOを待ち受ける受信待ちの状態となる。無線機22Aは、転送先の無線機22Aから送信されるRNOを受信した場合、リクエストを送信して転送先の無線機22Aとのリンクを成立させ、ゲートウェイ無線機21から受信した信号を転送先の無線機22Aへ送信する。以降、必要に応じて狭域無線網NA内の2つの無線機22A,22A間で信号を送受信する処理を繰り返すことにより、センタ10から送信されたメータ23A宛の信号は、当該メータ23Aが接続された無線機22Aを通じてメータ23Aに到達する。
センタ10から送信される狭域無線網NB内のメータ23B宛の信号、及び狭域無線網NC内のメータ23C宛の信号についても同様であり、それぞれ狭域無線網NB内の1又は複数の無線機22B、又は狭域無線網NC内の1又は複数の無線機22Cを経由して宛先のメータ23B又は22Cに到達する。
なお、無線機22A〜22C及びメータ23A〜23Cからセンタ10宛に送信される信号は、それぞれが属する狭域無線網NA〜NC内の無線機22A〜22C及びゲートウェイ無線機21を経由して、センタ10へ送信される。
図8はゲートウェイ無線機21が実行する処理の手順を説明するフローチャートである。ゲートウェイ無線機21の制御部210は、センタ10から送信されるメータ23宛の信号を、接続部212に接続されたNCU20を通じて受信したか否かを判断する(ステップS101)。
メータ23宛の信号を受信したと判断した場合(S101:YES)、制御部210は、記憶部211に記憶されたID管理テーブルを参照し、受信した信号の振り分け先を決定する(ステップS102)。例えば、メータ23Aを宛先とする信号を受信した場合、制御部210は、受信した信号の振り分け先を狭域無線網NAに決定する。
制御部210は、決定した振り分け先の無線機22(例えば、狭域無線網NAに属する無線機22A)から送信されるRNOを狭域無線通信部213を通じて受信したか否かを判断する(ステップS103)。RNOを受信していない場合(S103:NO)、制御部210は、振り分け先の無線機22から送信されるRNOを受信するまで待機する。
振り分け先の無線機22から送信されるRNOを受信した場合(S103:YES)、制御部210は、狭域無線通信部213を通じて、RNOの送信元へリクエストを送信する(ステップS104)。
次いで、制御部210は、リクエストに対する応答として無線機22から送信されるRACKを狭域無線通信部213にて受信したか否かを判断する(ステップS105)。RACKを受信していない場合(S105:NO)、制御部210は、無線機22から送信されるRACKを受信するまで待機する。
RACKを受信したと判断した場合(S105:YES)、制御部210は、RACKの送信元である無線機22とのリンクを成立させ(ステップS106)、メータ23宛の信号を狭域無線通信部213を通じて送信する(ステップS107)。
ステップS101でメータ23宛の信号を受信していないと判断した場合(S101:NO)、制御部210は、センタ10宛の信号を狭域無線通信部213にて受信したか否かを判断する(ステップS108)。
センタ宛の信号を受信した場合(S108:YES)、制御部210は、受信した信号を、接続部212に接続されたNCU20を通じてセンタ10へ送信する(ステップS109)。センタ宛の信号を受信していない場合(S108:NO)、制御部210は、処理をステップS101へ戻す。
以上のように、実施の形態1では、センタ10から送信されるメータ23宛の信号をゲートウェイ無線機21が受信した場合、宛先のメータ23が接続されている無線機22のグループに応じて送信先の振り分を行うことにより、異なるグループに属する無線機22,22間での無線通信を回避する。
(実施の形態2)
実施の形態2では、複数の狭域無線網NA〜NCに属する無線機22A〜22Cが1台のゲートウェイ無線機21を共用する構成について説明する。
なお、実施の形態2における無線テレメータシステムの全体構成、NCU20、ゲートウェイ無線機21及び無線機22の内部構成は、実施の形態1と同様であるため、その説明を省略することとする。
図9は実施の形態2に係るゲートウェイ無線機21の動作を説明する説明図である。実施の形態2に係るゲートウェイ無線機21は、無線機22A〜22Cから送信される信号を受信してセンタ10へ転送するために、狭域無線網NA〜NCのネットワーク番号(0x123451、0x123452、0x123454)を記憶部211に記憶する。
ゲートウェイ無線機21は、無線機22から送信される信号を受信可能な状態にある場合、それぞれのネットワーク番号をグループIDとして含むRNOを狭域無線通信部213を通じて順次送信する。例えば、ゲートウェイ無線機21は、あるタイミングで「0x123451」のネットワーク番号をグループIDとして含むRNOを送信した後、次のタイミングで「0x123452」のネットワーク番号をグループIDとして含むRNOを送信し、更にその次のタイミングで「0x123454」のネットワーク番号をグループIDとして含むRNOを送信する。
ゲートウェイ無線機21と直接的に通信可能な無線機22Aは、センタ10へ送信すべき信号を有する場合、ゲートウェイ無線機21から送信されるRNOのうち、狭域無線網NAのネットワーク番号をグループIDとして含むRNOを待ち受ける受信待ちの状態となる。無線機22Aは、狭域無線網NAのネットワーク番号(0x123451)をグループIDとして含むRNOをゲートウェイ無線機21から受信した場合、ゲートウェイ無線機21にリクエストを送信し、ゲートウェイ無線機21とのリンクを成立させる。無線機22Aは、ゲートウェイ無線機21とのリンクを成立させた後、センタ10宛の信号をゲートウェイ無線機21へ送信する。
ゲートウェイ無線機21と直接的に通信可能な無線機22B,22Cの動作についても、無線機22Aと同様である。すなわち、無線機22B,22Cは、センタ10へ送信すべき信号を有する場合、ゲートウェイ無線機21から送信されるRNOのうち、それぞれ狭域無線網NB,NCのネットワーク番号(0x123452,0x123454)をグループIDとして含むRNOを待ち受ける受信待ちの状態となる。無線機22B,22Cは、それぞれのネットワーク番号を含むRNOを受信した場合、ゲートウェイ無線機21へリクエストを送信してリンクを成立させ、センタ10宛の信号をゲートウェイ無線機21へ送信する。
以上のように、実施の形態2では、ゲートウェイ無線機21からネットワークIDが異なる複数種のRNOを順次送信することにより、複数の狭域無線網NA〜NCに属する複数の無線機22A〜22C間で1台のゲートウェイ無線機21を共用することができる。また、実施の形態2では、1台のゲートウェイ無線機21が複数台のゲートウェイ無線機をエミュレートした構成となるので、無線機22A〜22Cに新たな機能を追加することなく、複数の狭域無線網NA〜NCを1台のゲートウェイ無線機21で対応することができる。
(実施の形態3)
実施の形態3では、ゲートウェイ無線機21及び各無線機22A〜22Cが互いのネットワークIDを記憶しておき、それぞれが記憶しているネットワーク番号をグループIDとして含むRNOを受信したとき、リンクを成立させる構成について説明する。
なお、実施の形態3における無線テレメータシステムの全体構成、NCU20、ゲートウェイ無線機21及び無線機22の内部構成は、実施の形態1と同様であるため、その説明を省略することとする。
図10は実施の形態3に係るゲートウェイ無線機21の動作を説明する説明図である。実施の形態3に係るゲートウェイ無線機21には、固有のネットワーク番号(例えば、0x123456)が予め付与されているものとする。また、ゲートウェイ無線機21は、無線機22A〜22Cから送信される信号を受信してセンタ10へ転送するために、狭域無線網NA〜NCのネットワーク番号(「0x123451」、「0x123452」、「0x123454」)を記憶部211に記憶する。
一方、狭域無線網NA〜NCに属する各無線機22A〜22Cは、それぞれに付与されているネットワーク番号、及びゲートウェイ無線機21のネットワーク番号(0x123456)を記憶部221に記憶する。
ゲートウェイ無線機21は、無線機22から送信される信号を受信可能な状態にある場合、自機のネットワーク番号(0x123456)をグループIDとして含むRNOを狭域無線通信部213を通じて送信する。
無線機22Aは、ゲートウェイ無線機21から送信されるRNOを受信した場合であって、センタ10へ送信すべき信号を有するとき、受信したRNOに含まれるグループID(0x123456)は、記憶部221に記憶しているネットワーク番号に一致するので、RNOの送信元(ゲートウェイ無線機21)が正当な送信先であると判断する。無線機22Aは、受信したRNOに対してリクエストを送信した後、ゲートウェイ無線機21とのリンクを成立させ、センタ10へ送信すべき信号を狭域無線通信部222を通じてゲートウェイ無線機21へ送信する。
狭域無線網NB,NCに属する無線機22B,22Cについても、無線機22Aと同様である。すなわち、無線機22B,22Cは、ゲートウェイ無線機21から送信されるRNOを受信した場合であって、センタ10へ送信すべき信号を有するとき、受信したRNOに含まれるグループID(0x123456)は、記憶部221に記憶しているネットワーク番号に一致するので、RNOの送信元(ゲートウェイ無線機21)が正当な送信先であると判断する。無線機22B,22Cは、受信したRNOに対してリクエストを送信した後、ゲートウェイ無線機21とのリンクを成立させ、センタ10へ送信すべき信号を狭域無線通信部222を通じてゲートウェイ無線機21へ送信する。
以上のように、実施の形態3では、ゲートウェイ無線機21が固有のネットワーク番号を有し、ゲートウェイ無線機21及び各無線機22A〜22Cが互いのネットワークIDを記憶することにより、複数の狭域無線網NA〜NCに属する複数の無線機22A〜22C間で1台のゲートウェイ無線機21を共用することができる。
(実施の形態4)
実施の形態4では、ゲートウェイ無線機21に付与したネットワーク番号、及び各狭域無線網NA〜NCのネットワーク番号の論理演算により、送信先の正当性を判断する構成について説明する。
なお、実施の形態4における無線テレメータシステムの全体構成、NCU20、ゲートウェイ無線機21及び無線機22の内部構成は、実施の形態1と同様であるため、その説明を省略することとする。
図11は実施の形態4に係るゲートウェイ無線機21の動作を説明する説明図である。実施の形態4に係るゲートウェイ無線機21には、固有のネットワーク番号(例えば、0x12345F)が予め付与されているものとする。ゲートウェイ無線機21に付与されるネットワーク番号は、各ビットの並びのうち特定の範囲(下位4ビット)を全て「1」に設定していることを特徴としている。ゲートウェイ無線機21は、自機のネットワーク番号及び後述するマスク値を記憶部211に記憶している。
一方、狭域無線網NA〜NCのネットワーク番号は、例えば「0x123451」,「0x123452」,「0x123454」に設定されている。これらのネットワーク番号は、各ビットの並びのうち特定の範囲(下位4ビット)の何れか1つのビットを「1」、残りの3ビットを「0」に設定していることを特徴としている。すなわち、狭域無線網NAのネットワーク番号は下位4ビットが「0001」に設定されている。また、狭域無線網NBのネットワーク番号は下位4ビットが「0010」に設定され、狭域無線網NCのネットワーク番号は下位4ビットが「0100」に設定されている。
ゲートウェイ無線機21が、RNOを受信したとき、「自機のネットワーク番号とマスク値との各ビットの論理積」が「通信相手のネットワーク番号とマスク値との各ビットの論理積」に等しい場合、正当な通信相手であると判断する。ここで、マスク値には「0xFFFFF0」を用いることができる。
例えば、ゲートウェイ無線機21が無線機22AからRNOを受信したとき、「0x12345F」と「0xFFFFF0」との各ビットの論理積は、「0x123450」であり、「0x123451」と「0FFFFF0」との各ビットの論理積は「0x123450」であり、両者は等しいので、無線機22Aが正当な通信相手であると判断することができる。ゲートウェイ無線機21が無線機22B,22CからRNOを受信した場合も同様であり、それぞれ正当な通信相手であると判断することができる。
仮に「0x234561」のネットワーク番号を有する他の事業者の無線網に属する無線機(不図示)から送信されるRNOを受信した場合、「0x12345F」と「0xFFFFF0」との各ビットの論理積は、「0x123450」であり、「0x234561」と「0FFFFF0」との各ビットの論理積は「0x234560」であり、両者は相違するので、ゲートウェイ無線機21は、前記無線機が正当な通信相手でないと判断することができる。
一方、無線機22がRNOを受信したとき、「自機のネットワーク番号とマスク値との各ビットの論理積」が「通信相手のネットワーク番号とマスク値との各ビットの論理積」に等しい場合、かつ、「自機のネットワーク番号と通信相手のネットワーク番号との各ビットの論理積」が「自機のネットワーク番号」に等しい場合、正当な通信相手であると判断することができる。
例えば、無線機22Aがゲートウェイ無線機21からRNOを受信したとき、「0x123451」と「0xFFFFF0」との各ビットの論理積、及び「0x12345F」と「0xFFFFF0」との各ビットの論理積は、共に「0x123450」である。また、「0x123451」と「0x12345F」との各ビットの論理積は「0x123451」であり、無線機22Aのネットワーク番号に等しい。よって、無線機22Aは、ゲートウェイ無線機21を正当な通信相手と判断することができる。
また、無線機22Aが無線機22BからRNOを受信したとき、「0x123451」と「0xFFFFF0」との各ビットの論理積、及び「0x123452」と「0xFFFFF0」との各ビットの論理積は、共に「0x123450」となるものの、「0x123451」と「0x123452」との各ビットの論理積は「0x123450」となり、無線機22Aのネットワーク番号とは相違するので、無線機22Aは、無線機22Bを正当な通信相手でないと判断することができる。
なお、本実施の形態では、無線機22がRNOを受信したとき、「自機のネットワーク番号とマスク値との各ビットの論理積」が「通信相手のネットワーク番号とマスク値との各ビットの論理積」に等しいという条件、及び、「自機のネットワーク番号と通信相手のネットワーク番号との各ビットの論理積」が「自機のネットワーク番号」に等しいという条件を用いて、通信相手の正当性を判断する構成としたが、「自機のネットワーク番号と通信相手のネットワーク番号との各ビットの論理積」が「自機のネットワーク番号」に等しいという条件のみを用いて、通信相手の正当性を判断する構成としてもよい。
以上のように、実施の形態4では、ネットワーク番号間の論理演算、又はネットワーク番号と予め定めたマスク値との論理演算により、通信相手の正当性を判断することができる。
今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
例えば、実施の形態1〜4では、狭域無線網NA〜NCのネットワーク番号により各無線機22を分類する構成としたが、各無線機22の属性に応じて各無線機22を複数のグループに分類し、ネットワーク番号に代えて、グループを識別するグループIDを用いる構成であってもよい。
また、実施の形態1〜4では、ゲートウェイ無線機21又は無線機22A〜22CがRNOを受信した際に、RNOの送信元が正当な通信相手であるか否かを判断する構成としたが、RNOの応答として送信されるリクエストを受信した際に、リクエストの送信元が正当な通信相手であるか否かを判断する構成としてもよい。
以上の実施の形態に関し、更に以下の付記を開示する。
本願の無線テレメータシステムは、メータ(23)が接続される複数の第1無線機(22)、及び、無線網(NA〜NC)を介して前記第1無線機(22)と無線通信が可能であると共に、前記無線網(NA〜NC)とは異なる通信網(N)に接続された通信装置(10)と通信が可能である第2無線機(21)を備える無線テレメータシステムにおいて、各第1無線機(22)は、前記第2無線機(21)又は他の第1無線機(22)から送信される信号を受信可能であるか否かを判断する判断部(220)と、受信可能であると判断した場合、自機の識別子である無線機IDと、属性に応じて各第1無線機(22)を分類する複数のグループのうち、自機が属するグループの識別子であるグループIDとを含むID通知信号を間欠的に送信する送信部(222)とを備え、前記第2無線機(21)は、各第1無線機(22)の無線機ID及び前記第1無線機(22)に接続されたメータ(23)の識別子であるメータIDの少なくとも一方と、前記第1無線機(22)が属するグループのグループIDとを関連付けて記憶する記憶部(211)と、第1無線機(22)又はメータ(23)を宛先とした前記通信装置(10)からの信号を前記通信網(N)を通じて受信した場合、前記記憶部(211)に記憶された各IDの関連付けを参照し、受信した信号を転送すべき転送先のグループを判別する判別部(210)と、前記送信部(222)から送信されたID通知信号を受信する受信部(213)と、受信したID通知信号に含まれるグループIDが、前記判別部(210)が判別したグループのグループIDに該当する場合、前記ID通知信号の送信元の第1無線機(22)と通信接続を確立させる通信接続部(210)と、通信接続を確立させた第1無線機(22)へ前記通信装置(10)からの信号を転送する転送部(213)とを備えることを特徴とする。
本願では、外部の通信装置から送信されるメータ宛の信号を第2無線機が受信した場合、宛先のメータが接続されている第1無線機のグループに応じて送信先の振り分を行うことにより、異なるグループに属する無線機間での無線通信を回避することができる。すなわち、本願では、通信経路の正当性を判断した上で信号の送受信が行えるので、各無線網に接続された無線機を管理する事業者の運用責任を明確化することができる。
本願の無線テレメータシステムは、前記第2無線機(21)は、各第1無線機(22)から送信される信号を受信可能であるか否かを判断する判断部(210)と、受信可能であると判断した場合、前記第2無線機(21)の識別子である無線機IDと、何れか1つのグループIDとを含むID通知信号を、グループIDを順次変更して間欠的に送信する送信部(213)とを備え、各第1無線機(22)は、前記第2無線機(21)又は他の第1無線機(22)から送信されたID通知信号を受信する受信部(222)と、前記通信装置(10)へ送信すべきデータを有し、かつ、前記第2無線機(21)から受信したID通知信号に含まれるグループIDが自機のグループIDに該当する場合、前記第2無線機(21)と通信接続を確立させる通信接続部(220)とを備え、通信接続を確立させた前記第2無線機(21)へ前記データを含む信号を送信することを特徴とする。
本願では、第2無線機からグループIDが異なる複数種のRNOを順次送信することにより、複数の無線網に属する第1無線機間で1台の第2無線機を共用することができる。また、本願では、1台の第2無線機が複数台の第2無線機をエミュレートした構成となるので、第1無線機に新たな機能を追加することなく、複数の無線網に属する第1無線機との通信を1台の第2無線機で対応することができる。
本願の無線テレメータシステムは、前記第2無線機(21)は、該第2無線機(21)に付与された固有のグループIDを有し、各第1無線機(22)から送信される信号を受信可能であるか否かを判断する判断部(210)と、受信可能であると判断した場合、前記第2無線機(21)の識別子である無線機IDと、前記固有のグループIDとを含むID通知信号を間欠的に送信する送信部(213)とを備え、各第1無線機(22)は、前記固有のグループIDを記憶する記憶部(221)と、前記第2無線機(21)又は他の第1無線機(22)から送信されたID通知信号を受信する受信部(222)と、前記通信装置(10)へ送信すべきデータを有し、かつ、受信したID通知信号に含まれるグループIDが前記固有のグループIDに該当する場合、前記第2無線機(21)と通信接続を確立させる通信接続部(220)とを備え、通信接続を確立させた前記第2無線機(21)へ前記データを含む信号を送信することを特徴とする。
本願では、第2無線機が固有のグループIDを有し、第1無線機及び第2無線機が互いのグループIDを記憶することにより、複数の無線網に属する複数の第1無線機間で1台の第2無線機を共用することができる。
本願の無線テレメータシステムは、前記第2無線機(21)は、該第2無線機(21)が属するグループの識別子として、複数のビットからなり、該複数のビットのうちの特定の範囲のビットを全て1に設定したグループIDを有し、各第1無線機(22)から送信される信号を受信可能であるか否かを判断する判断部(210)と、受信可能であると判断した場合、前記第2無線機(21)の識別子である無線機IDと、前記グループIDとを含むID通知信号を間欠的に送信する送信部(213)とを備え、各第1無線機(22)は、自グループの識別子として、前記第2無線機(21)のグループIDと同じビット数からなり、前記特定の範囲と同じ範囲のビットのうち、何れか1つのビットを1に設定したグループIDを有し、前記第2無線機(21)又は他の第1無線機(22)から送信されたID通知信号を受信する受信部(222)と、送信すべきデータを有し、かつ、受信したID通知信号に含まれるグループIDの各ビットと、自グループのグループIDの各ビットとの論理積が、自グループのグループIDに一致する場合、前記ID通知信号の送信元と通信接続を確立させる通信接続部(222)とを備え、通信接続を確立させた前記ID通知信号の送信元へ前記データを含む信号を送信することを特徴とする。
本願では、グループID間の論理演算により通信相手の正当性を判断することができる。
本願の無線テレメータシステムは、前記第1無線機(22)及び第2無線機(21)の通信接続部(220,210)は、送信すべきデータを有し、かつ、受信したID通知信号に含まれるグループIDの各ビットと、予め定めたマスク値の各ビットとの論理積が、自グループのグループIDの各ビットと、前記マスク値の各ビットとの論理積に等しい場合、前記ID通知信号の送信元と通信接続を確立させることを特徴とする。
本願では、グループIDと予め定めたマスク値と間の論理演算により通信相手の正当性を判断することができる。
本願の通信装置は、メータ(23)が接続される複数の無線機(22)と無線網(NA〜NC)を介して無線通信が可能であると共に、前記無線網(NA〜NC)とは異なる通信網(N)に接続された外部装置(10)と通信が可能である通信装置(21)において、各無線機(22)の識別子である無線機ID及び各無線機(22)に接続されたメータ(23)の識別子であるメータIDの少なくとも一方と、各無線機(22)が属するグループのグループIDとを関連付けて記憶する記憶部(211)と、一の無線機(22)又はメータ(23)を宛先として前記外部装置(10)から送信される信号を受信した場合、前記記憶部(211)に記憶された各IDの関連付けを参照し、受信した信号を転送すべき転送先のグループを判別する判別部(210)と、無線機ID及びグループIDを含むID通知信号を受信する受信部(213)と、受信したID通知信号に含まれるグループIDが、前記判別部(210)が判別したグループのグループIDに該当する場合、前記ID通知信号の送信元と通信接続を確立させる通信接続部(210)と、通信接続を確立させた前記送信元へ前記外部装置(10)からの信号を転送する転送部(213)とを備えることを特徴とする。
本願では、外部の通信装置から送信されるメータ宛の信号を第2無線機が受信した場合、宛先のメータが接続されている第1無線機のグループに応じて送信先の振り分を行うことにより、異なるグループに属する無線機間での無線通信を回避することができる。