特許 6756345 無線通信モジュール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6756345

(24)【登録日】2020年8月31日

(45)【発行日】2020年9月16日

(54)【発明の名称】無線通信モジュール

(51)【国際特許分類】

   H04W 88/08 20090101AFI20200907BHJP

   H04W 48/02 20090101ALI20200907BHJP

   H04W 4/38 20180101ALI20200907BHJP

【ＦＩ】

   H04W88/08

   H04W48/02

   H04W4/38

【請求項の数】2

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2018-122296(P2018-122296)

(22)【出願日】2018年6月27日

(65)【公開番号】特開2020-5101(P2020-5101A)

(43)【公開日】2020年1月9日

【審査請求日】2019年6月10日

(73)【特許権者】

【識別番号】000102500

【氏名又は名称】ＳＭＫ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000383

【氏名又は名称】特許業務法人 エビス国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山岸 将照

【審査官】 桑原 聡一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００３−０７８５３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１８−００７１２２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｂ ７／２４−７／２６

Ｈ０４Ｗ ４／００−９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

エンドデバイスとの間で無線通信を行うアクセスポイントに設けられた無線通信モジュールであって、
エンドデバイス用として動作する第１動作モードと、アクセスポイント用として動作し、上位制御部との間でシリアルデータ通信を行う第２動作モードとを含む複数の動作モードで動作可能に構成され、
前記第２動作モードで動作するよう予め設定されており、
前記第２動作モードにおいて、前記エンドデバイスから送信されるデータの送信元情報又は宛先情報に基づいて、前記データの受信を制限する複数の受信モードで動作し、
前記複数の受信モードは、
前記データの前記宛先情報が、前記アクセスポイントを指定する情報である場合、又は、ブロードキャスト方式での送信を示す情報である場合、前記データの受信を許可する第１受信モード、
前記データの前記宛先情報が、前記アクセスポイントを指定する情報である場合、前記データの受信を許可し、そうでない場合には、前記データの受信を拒否する第２受信モード、
前記データの前記送信元情報が、予め指定された前記エンドデバイスを示す情報である場合、前記データの受信を許可し、前記データの前記送信元情報が、予め指定された前記エンドデバイスを示す情報でない場合、前記データの受信を拒否する第３受信モード、
を含み、
前記上位制御部からのコマンドの内容に応じて、受信モードが設定される、
無線通信モジュール。

【請求項2】

前記エンドデバイスは、１又は複数のエンドデバイスから構成され、
前記アクセスポイントと前記１又は複数のエンドデバイスとは、スター型のネットワークトポロジを構成するように無線接続され、
前記無線通信は、周波数帯域が９２０ＭＨｚ帯である電波を用いて行われ、
前記１又は複数のエンドデバイスのそれぞれは、センサを備え、
前記データは、前記センサの検出結果である、
請求項１に記載された無線通信モジュール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、無線通信モジュールに関する。特に、本発明は、無線通信ネットワークシステムにおいて、エンドデバイスとの間で無線通信を行うアクセスポイントに設けられる無線通信モジュールに関する。

【背景技術】

【0002】

無線通信ネットワークシステムでは、エンドデバイスとアクセスポイントとの間においてセキュリティが確保されたコネクションを確立する方法として、様々な方法が提案されている。

【0003】

特許文献１には、無線ネットワークの各装置を選択する方法が開示されている。特許文献１の方法では、無線リモート装置が、ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indication）値に対応した第１閾値を含むブロードキャストメッセージを無線ネットワークの各装置へ送出する。無線ネットワークの各装置は、受信されたブロードキャストメッセージのＲＳＳＩ測定を行い、受信されたブロードキャストメッセージに含まれる第１閾値とＲＳＳＩ測定値とを比較する。そして、無線ネットワークの各装置では、第１閾値より大きいＲＳＳＩ測定値を測定した無線ネットワークの装置だけが、ＲＳＳＩ測定値を含むユニキャストメッセージを無線リモート装置へ送信する。その後、無線リモート装置では、最大のＲＳＳＩ測定値を含むユニキャストメッセージを送信した装置を、最良の通信リンク品質を有する装置として選択し、コマンドを送信する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特表２０１０−５１４３１９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１の方法では、無線ネットワークの各装置と無線リモート装置とが、ＲＳＳＩという受信信号強度に基づくペアリング技術を用いることによって、両者間のコネクションを確立している。更に、特許文献１の方法では、無線ネットワークの各装置と無線リモート装置とのそれぞれに、専用の無線通信モジュールを用意する必要がある。このようなことから、特許文献１の方法では、無線ネットワークの各装置及び無線リモート装置のそれぞれの構成が複雑になると共に、セキュリティが確保されたコネクションを確立するには非常に手間が掛かり、消費電力も大きくなる。よって、特許文献１の方法では、低消費電力でシンプルな構成でありセキュリティが確保された無線通信ネットワークシステムを構築することは、容易ではない。

【0006】

本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、上述のような問題点を解決することを課題の一例とする。すなわち、本発明の課題の一例は、低消費電力でシンプルな構成でありセキュリティが確保された無線通信ネットワークシステムを簡単に構築することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係る無線通信モジュールは、エンドデバイスとの間で無線通信を行うアクセスポイントに設けられた無線通信モジュールであって、エンドデバイス用として動作する第１動作モードと、アクセスポイント用として動作し、上位制御部との間でシリアルデータ通信を行う第２動作モードとを含む複数の動作モードで動作可能に構成され、前記第２動作モードで動作するよう予め設定されており、前記第２動作モードにおいて、前記エンドデバイスから送信されるデータの送信元情報又は宛先情報に基づいて、前記データの受信を制限する複数の受信モードで動作し、前記複数の受信モードは、前記データの前記宛先情報が、前記アクセスポイントを指定する情報である場合、又は、ブロードキャスト方式での送信を示す情報である場合、前記データの受信を許可する第１受信モード、前記データの前記宛先情報が、前記アクセスポイントを指定する情報である場合、前記データの受信を許可し、そうでない場合には、前記データの受信を拒否する第２受信モード、前記データの前記送信元情報が、予め指定された前記エンドデバイスを示す情報である場合、前記データの受信を許可し、前記データの前記送信元情報が、予め指定された前記エンドデバイスを示す情報でない場合、前記データの受信を拒否する第３受信モード、を含み、前記上位制御部からのコマンドの内容に応じて、受信モードが設定される。

【0010】

好適には、前記無線通信モジュールにおいて、前記エンドデバイスは、１又は複数のエンドデバイスから構成され、前記アクセスポイントと前記１又は複数のエンドデバイスとは、スター型のネットワークトポロジを構成するように無線接続され、前記無線通信は、周波数帯域が９２０ＭＨｚ帯である電波を用いて行われ、前記１又は複数のエンドデバイスのそれぞれは、センサを備え、前記データは、前記センサの検出結果である。

【発明の効果】

【0011】

本発明に係る無線通信モジュールは、低消費電力でシンプルな構成でありセキュリティが確保された無線通信ネットワークシステムを簡単に構築することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】実施形態１に係る無線通信システムの構成を示す図である。

【図2】エンドデバイス及びアクセスポイントの機能的構成を示すブロック図である。

【図3】第１無線通信モジュール及び第２無線通信モジュールの動作モードを説明するための図である。

【図4】第２無線通信モジュールの受信モードを説明するための図である。

【図5】アクセスポイントで行われる第１データ受信処理の流れを示す図である。

【図6】アクセスポイントで行われる第２データ受信処理の流れを示す図である。

【図7】アクセスポイントで行われる第３データ受信処理の流れを示す図である。

【図8】実施形態２に係る無線通信システムで行われるデータ通信処理の流れを示す図である。

【図9】実施形態３に係る無線通信システムで行われるデータ通信処理の流れを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。

【0014】

［実施形態１：無線通信システム及び無線通信モジュールの構成］
図１は、実施形態１に係る無線通信システム１の構成を示す図である。

【0015】

無線通信システム１は、エンドデバイス２とアクセスポイント３とが無線接続されたコンピュータネットワークシステムである。無線通信システム１は、低消費電力で長距離通信が可能な無線通信ネットワークシステムである。無線通信システム１の無線通信に用いられる電波の周波数帯域は、その使用に関する免許が不要な帯域であり、例えば、日本においては９２０ＭＨｚ帯域である。無線通信システム１は、ＩｏＴ（Internet of Things）又はＭ２Ｍ（Machine to Machine）等の技術分野に適したシステムであってよい。

【0016】

無線通信システム１は、図１に示されるように、１又は複数のエンドデバイス２と、アクセスポイント３と、上位制御部４とを有する。アクセスポイント３と１又は複数のエンドデバイス２とは、１対Ｎのスター型のネットワークトポロジを構成するように無線接続される。上位制御部４は、アクセスポイント３と接続された、サーバ等の上位制御装置のコントローラである。

【0017】

無線通信システム１では、１又は複数のエンドデバイス２のそれぞれで取得されたデータが、アクセスポイント３へ送信され、アクセスポイント３と接続された上位制御部４に送信される。そして、上位制御部４へ送信されたデータは、上位制御部４の各種アプリケーションプログラムで分析及び加工され、各種サービスの提供等に活用される。無線通信システム１は、図１に示された装置以外の各種機器を有してよい。

【0018】

図２は、エンドデバイス２及びアクセスポイント３の機能的構成を示すブロック図である。

【0019】

１又は複数のエンドデバイス２のそれぞれは、上位制御部４へ送信するためにアクセスポイント３へ送信される各種データを取得する機器である。１又は複数のエンドデバイス２のそれぞれは、温度等の所定物理量の検出等を行って各種データを取得するセンサを備えた機器であってよい。

【0020】

エンドデバイス２は、図２に示されるように、データ取得部２１と、端末制御部２２と、第１無線通信モジュール２３とを備える。

【0021】

データ取得部２１は、アクセスポイント３へ送信される各種データを取得する。データ取得部２１は、所定物理量の検出等を行う各種センサであってよい。データ取得部２１で取得されるデータは、各種センサの検出値等の検出結果であってよい。データ取得部２１は、端末制御部２２と接続され、取得されたデータを端末制御部２２へ出力する。

【0022】

端末制御部２２は、エンドデバイス２の各構成要素を統括的に制御するコントローラである。端末制御部２２は、プロセッサ及び記憶装置を含むと共に、エンドデバイス２の各種機能が実装された各種プログラムを含んで構成される。端末制御部２２は、データ取得部２１から出力されたデータを受け取る。端末制御部２２は、受け取られたデータを第１無線通信モジュール２３へ送信する。

【0023】

第１無線通信モジュール２３は、エンドデバイス２に設けられ、アクセスポイント３との間で無線通信を行うための無線通信モジュールである。

【0024】

第１無線通信モジュール２３は、図２に示されるように、第１無線通信モジュール２３をその周辺回路である端末制御部２２と通信可能に接続するためのＩＦ（interface）回路部２４を備える。更に、第１無線通信モジュール２３は、アンテナを含み、アクセスポイント３へ送信されるデータを所定の通信プロトコルに準じて送信する無線通信回路部２５を備える。更に、第１無線通信モジュール２３は、制御部２７が各種処理を実行するために必要な各種プログラム等が記憶された記憶部２６を備える。更に、第１無線通信モジュール２３は、第１無線通信モジュール２３の各構成要素を統括的に制御する制御部２７を備える。

【0025】

アクセスポイント３は、エンドデバイス２からのデータ送信を受け付け、上位制御部４との通信を仲介する機器である。アクセスポイント３は、図２に示されるように、第２無線通信モジュール３１を備える。

【0026】

第２無線通信モジュール３１は、アクセスポイント３に設けられ、エンドデバイス２との間で無線通信を行うための無線通信モジュールである。

【0027】

第２無線通信モジュール３１は、図２に示されるように、ＩＦ回路部３２と、無線通信回路部３３と、記憶部３４と、制御部３５とを備える。

【0028】

第２無線通信モジュール３１は、ＩＦ回路部３２、無線通信回路部３３、記憶部３４及び制御部３５を備えたＳｏＣ（System on a Chip）と、このＳｏＣが搭載されるプリント基板とから構成されてよい。プリント基板には、プリントアンテナが設けられてもよいし、外部アンテナとの接続に用いられるコネクタが設けられてもよい。第２無線通信モジュール３１は、第１無線通信モジュール２３と略同一のハードウェア及びファームウェアで構成される。

【0029】

ＩＦ回路部３２は、第２無線通信モジュール３１をその周辺回路と通信可能に接続するためのＩＦ回路である。第２無線通信モジュール３１の周辺回路は、例えば、上位制御部４等である。ＩＦ回路部３２は、シリアルデータ通信形式に対応したＩＦ回路であってよい。ＩＦ回路部３２は、例えば、ＵＡＲＴ（Universal Asynchronous Receiver - Transmitter）形式に対応したＩＦ回路であってよい。

【0030】

第２無線通信モジュール３１と上位制御部４とのデータ通信は、所定のコマンド体系に基づいて行われる。所定のコマンド体系は、ＡＴコマンド等の、ＵＡＲＴ通信に係る汎用的なコマンド体系であってよい。この所定のコマンド体系は、第２無線通信モジュール３１と上位制御部４とのデータ通信だけでなく、端末制御部２２と第１無線通信モジュール２３とのデータ通信でも使用され、無線通信システム１全体で共有されている。

【0031】

無線通信回路部３３は、アンテナを含み、エンドデバイス２から送信されたデータを、所定の通信プロトコルに準じて受信する。

【0032】

記憶部３４には、制御部３５が各種処理を実行するために必要な各種プログラム及び各種設定情報、並びに、各種処理の結果として一時的に生じたデータ等が記憶される。特に、記憶部３４には、無線通信システム１の通信機能を実現するためのファームウェアが予め記憶されている。このファームウェアは、エンドデバイス２とアクセスポイント３との間の無線通信に係るプログラムと、エンドデバイス２又はアクセスポイント３におけるシリアルデータ通信に係るプログラムと、第２無線通信モジュール３１を複数の動作モードで動作させるためのプログラムとを含む。更に、このファームウェアは、第２無線通信モジュール３１を複数の受信モードで動作させるためのプログラムを含む。なお、複数の動作モードの詳細については、図３を用いて後述する。複数の受信モードの詳細については、図４を用いて後述する。

【0033】

制御部３５は、プロセッサを含み、第２無線通信モジュール３１の各構成要素を統括的に制御して、第２無線通信モジュール３１の各種機能を実現するための各種処理を実行する。特に、制御部３５は、第１無線通信モジュール２３と第２無線通信モジュール３１との間の無線通信を行う際には、記憶部３４に記憶されたプログラムに基づいて、無線通信回路部３３の動作を制御する。また、制御部３５は、第２無線通信モジュール３１がその起動時に設定された動作モードで動作するよう、ＩＦ回路部３２及び無線通信回路部３３を含む第２無線通信モジュール３１の各構成要素を制御する。また、制御部３５は、上位制御部４からのコマンドを受信した際には、第２無線通信モジュール３１がコマンド受信時に設定された受信モードで動作するよう、ＩＦ回路部３２及び無線通信回路部３３を含む第２無線通信モジュール３１の各構成要素を制御する。

【0034】

［実施形態１：無線通信モジュールの動作モード］
図３は、第１無線通信モジュール２３及び第２無線通信モジュール３１の動作モードを説明するための図である。

【0035】

上述のように、第１無線通信モジュール２３及び第２無線通信モジュール３１は、互いに略同一のハードウェア及びファームウェアで構成される。このファームウェアには、第１無線通信モジュール２３及び第２無線通信モジュール３１を、複数の動作モードで動作させるためのプログラムが含まれる。複数の動作モードは、第１動作モード及び第２動作モードを含む。

【0036】

第１動作モードは、エンドデバイス２に設けられる無線通信モジュールの通信機能を実現するための動作モードである。具体的には、第１動作モードは、エンドデバイス２の端末制御部２２との間でシリアルデータ通信を行い、第２無線通信モジュール３１との間で所定の通信プロトコルに準じて無線通信を行う動作モードである。

【0037】

第２動作モードは、アクセスポイント３に設けられる無線通信モジュールの通信機能を実現するための動作モードである。具体的には、第２動作モードは、第１無線通信モジュール２３との間で所定の通信プロトコルに準じて無線通信を行い、上位制御部４との間でシリアルデータ通信を行う動作モードである。

【0038】

第１無線通信モジュール２３及び第２無線通信モジュール３１のそれぞれは、電源投入時又はハードウェアリセット時等の起動時に、データ入出力ポートがどのような状態であるかに応じて、第１動作モード又は第２動作モードの何れかが設定される。そして、第１無線通信モジュール２３及び第２無線通信モジュール３１のそれぞれは、設定された動作モードに応じて、エンドデバイス２に設けられる無線通信モジュールとして動作するのか、アクセスポイント３に設けられる無線通信モジュールとして動作するのかが決定される。このように、第１無線通信モジュール２３及び第２無線通信モジュール３１は、共通のハードウェア及びファームウェアで構成されるものの、起動時に設定された動作モードに応じて、異なる通信機能を実現するように動作することができる。

【0039】

［実施形態１：第２無線通信モジュールの受信モード］
図４は、第２無線通信モジュール３１の受信モードを説明するための図である。

【0040】

第２無線通信モジュール３１に予め記憶されたファームウェアには、第２無線通信モジュール３１を複数の受信モードで動作させるためのプログラムが含まれる。受信モードは、エンドデバイス２から送信されたデータに対する受信処理の方式を示す。複数の受信モードのそれぞれでは、エンドデバイス２から送信されたデータの送信元情報又は宛先情報に基づいて、送信されたデータの受信を許可するか否かが判断される。すなわち、第２無線通信モジュール３１では、複数の受信モードの何れで受信処理を行う場合でも、送信されたデータの送信元情報又は宛先情報に基づいて、データの受信を制限する。複数の受信モードは、第１受信モード、第２受信モード及び第３受信モードを含む。

【0041】

第１受信モードは、エンドデバイス２から送信されたデータの宛先情報が、アクセスポイント３自身を指定する情報、又は、ブロードキャスト方式での送信を示す情報である場合には、データを送信したエンドデバイス２からのデータ受信を許可するモードである。そうでない場合には、第１受信モードは、データを送信したエンドデバイス２からのデータ受信を拒否するモードである。

【0042】

ブロードキャスト方式での送信を示す情報であるとは、無線通信システム１のネットワーク内に存在する不特定多数の機器が宛先であることを示す情報である。不特定多数の機器が宛先であることを示す情報は、例えば１６進数表記で「０ｘＦＦ」など、エンドデバイス２との間で予め定められていればよい。アクセスポイント３を指定する情報は、アクセスポイント３の識別情報である。アクセスポイント３の識別情報は、アクセスポイント３に設けられた第２無線通信モジュール３１のＭＡＣ（Media Access Control）アドレスの下位３２ビットであってよい。

【0043】

第２受信モードは、エンドデバイス２から送信されたデータの宛先情報が、アクセスポイント３自身を指定する情報である場合には、データを送信したエンドデバイス２からのデータ受信を許可するモードである。そうでない場合には、第２受信モードは、データを送信したエンドデバイス２からのデータ受信を拒否するモードである。

【0044】

第３受信モードは、エンドデバイス２から送信されたデータの送信元情報が、予め指定されたエンドデバイス２を示す情報である場合には、データを送信したエンドデバイス２からのデータ受信を許可するモードである。そうでない場合には、第３受信モードは、データを送信したエンドデバイス２からのデータ受信を許可するモードである。

【0045】

予め指定されたエンドデバイス２を示す情報とは、受信を許可するとして予め指定されたエンドデバイス２の識別情報である。エンドデバイス２の識別情報は、エンドデバイス２に設けられた第１無線通信モジュール２３のＭＡＣアドレスの下位３２ビットであってよい。受信を許可するエンドデバイス２は、起動時にデフォルトで指定されてもよいし、上位制御部４からのコマンドによって指定されてもよい。

【0046】

第２無線通信モジュール３１は、受信モードを設定する上位制御部４からのコマンドを受信時に、コマンドの内容に応じて、第１〜第３受信モードの何れかが設定される。そして、第２無線通信モジュール３１は、設定された受信モードに応じて、エンドデバイス２から送信されたデータに対する受信処理を行い、データの受信を制限する。なお、第２無線通信モジュール３１では、上述の上位制御部４からのコマンドを受信する前、デフォルトの受信モードとして第１受信モードを設定してよい。このように、第２無線通信モジュール３１は、エンドデバイス２との間でペアリングに係る通信が行われなくても、アクセスポイント３側の設定だけで、データの受信を制限することができる。

【0047】

［実施形態１：データ通信処理］
本実施形態では、エンドデバイス２で取得されたデータを、上位制御部４へ送信するために無線通信システム１で行われる処理を、単に「データ通信処理」とも称する。また、本実施形態では、データ通信処理のうち、エンドデバイス２からアクセスポイント３へデータを送信する処理を、単に「データ送信処理」とも称する。また、本実施形態では、データ通信処理のうち、エンドデバイス２から送信されたデータをアクセスポイント３で受信する処理を、単に「データ受信処理」とも称する。

【0048】

データ送信処理では、エンドデバイス２は、取得されたデータをパケット単位でアクセスポイント３へ送信する。本実施形態では、エンドデバイス２からアクセスポイント３へ送信されるパケットを、単に「送信パケット」とも称する。同様に、本実施形態では、送信パケットに応答するためにアクセスポイント３からエンドデバイス２へ送信されるパケットを、単に「応答パケット」とも称する。

【0049】

データ通信処理の際、端末制御部２２は、データ取得部２１で取得されたデータを受け取ると、このデータを含む送信コマンドを作成して、第１無線通信モジュール２３へ送信する。第１無線通信モジュール２３は、受信されたコマンドを確認する。そして、第１無線通信モジュール２３は、コマンドが送信コマンドであれば、送信コマンドに含まれるデータがアクセスポイント３へ送信するデータであると判断し、データ送信処理を行う。

【0050】

アクセスポイント３では、エンドデバイス２からデータが送信されると、第２無線通信モジュール３１がデータ受信処理を行う。この際、アクセスポイント３は、設定された受信モードに応じたデータ受信処理を行う。本実施形態では、第１受信モードに応じたデータ受信処理を、単に「第１データ受信処理」とも称する。また、本実施形態では、第２受信モードに応じたデータ受信処理を、単に「第２データ受信処理」とも称する。また、本実施形態では、第３受信モードに応じたデータ受信処理を、単に「第３データ受信処理」とも称する。

【0051】

図５は、アクセスポイント３で行われる第１データ受信処理の流れを示す図である。

【0052】

ステップ５０１において、第２無線通信モジュール３１は、エンドデバイス２から送信された送信パケットの送信元情報及び宛先情報を特定する。

【0053】

ステップ５０２において、第２無線通信モジュール３１は、送信パケットの宛先情報がブロードキャスト方式での送信を示す情報であるか否かを判断する。ブロードキャスト方式での送信を示す情報であるとは、上述のように、不特定多数の機器が宛先であることを示す情報であり、予め定められた情報である。第２無線通信モジュール３１は、送信パケットの宛先情報がブロードキャスト方式での送信を示す情報である場合、ステップ５０４へ移行する。一方、第２無線通信モジュール３１は、送信パケットの宛先情報がブロードキャスト方式での送信を示す情報でない場合、ステップ５０３へ移行する。

【0054】

ステップ５０３において、第２無線通信モジュール３１は、送信パケットの宛先情報が自身を指定する情報であるか否かを判断する。自身を指定する情報とは、上述のように、アクセスポイント３の識別情報であり、アクセスポイント３の識別情報は、第２無線通信モジュール３１のＭＡＣアドレスの下位３２ビットであってよい。第２無線通信モジュール３１は、送信パケットの宛先情報が自身を指定する情報でない場合、ステップ５０７へ移行する。一方、第２無線通信モジュール３１は、送信パケットの宛先情報が自身を指定する情報である場合、ステップ５０４へ移行する。

【0055】

ステップ５０４において、第２無線通信モジュール３１は、送信パケットを送信したエンドデバイス２からのデータ受信を許可すると判断する。そして、第２無線通信モジュール３１は、送信パケットの送信元情報を記憶してよい。送信パケットの送信元情報は、上述のように、送信パケットを送信したエンドデバイス２の識別情報であり、第１無線通信モジュール２３のＭＡＣアドレスの下位３２ビットであってよい。

【0056】

ステップ５０５において、第２無線通信モジュール３１は、肯定応答を示す応答パケットをエンドデバイス２へ送信する。

【0057】

ステップ５０６において、第２無線通信モジュール３１は、エンドデバイス２からの送信パケットを、正常に受信した受信データとして上位制御部４へ送信する。その後、第２無線通信モジュール３１は、本処理を終了する。

【0058】

ステップ５０７において、第２無線通信モジュール３１は、送信パケットを送信したエンドデバイス２からのデータ受信を拒否すると判断する。そして、第２無線通信モジュール３１は、送信パケットの送信元情報を記憶してよい。

【0059】

ステップ５０８において、第２無線通信モジュール３１は、エンドデバイス２からの送信パケットを破棄する。その後、第２無線通信モジュール３１は、本処理を終了する。なお、第２無線通信モジュール３１は、否定応答を示す応答パケットをエンドデバイス２へ送信してもよい。

【0060】

図６は、アクセスポイント３で行われる第２データ受信処理の流れを示す図である。

【0061】

ステップ６０１において、第２無線通信モジュール３１は、エンドデバイス２から送信された送信パケットの送信元情報及び宛先情報を特定する。

【0062】

ステップ６０２において、第２無線通信モジュール３１は、送信パケットの宛先情報が自身を指定する情報であるか否かを判断する。第２無線通信モジュール３１は、送信パケットの宛先情報が自身を指定する情報でない場合、ステップ６０６へ移行する。一方、第２無線通信モジュール３１は、送信パケットの宛先情報が自身を指定する情報である場合、ステップ６０３へ移行する。

【0063】

ステップ６０３〜ステップ６０７において、第２無線通信モジュール３１は、図５のステップ５０４〜５０８と同様の処理を行う。

【0064】

図７は、アクセスポイント３で行われる第３データ受信処理の流れを示す図である。

【0065】

ステップ７０１において、第２無線通信モジュール３１は、エンドデバイス２から送信された送信パケットの送信元情報及び宛先情報を特定する。

【0066】

ステップ７０２において、第２無線通信モジュール３１は、送信パケットの送信元情報が、受信を許可するとして予め指定されたエンドデバイス２を示す情報であるか否かを判断する。第２無線通信モジュール３１は、送信パケットの送信元情報が、予め指定されたエンドデバイス２を示す情報でない場合、ステップ７０６へ移行する。一方、第２無線通信モジュール３１は、送信パケットの送信元情報が、予め指定されたエンドデバイス２を示す情報である場合、ステップ７０３へ移行する。
行する。

【0067】

ステップ７０３〜ステップ７０７において、第２無線通信モジュール３１は、図５のステップ５０４〜５０８と同様の処理を行う。

【0068】

［実施形態１：作用効果］
以上のように、実施形態１に係る第２無線通信モジュール３１は、エンドデバイス用として動作する第１動作モードと、アクセスポイント用として動作する第２動作モードとを含む複数の動作モードで動作可能に構成される。そして、第２無線通信モジュール３１は、起動時に設定された第２動作モードに応じて、アクセスポイント３の通信機能を実現するように動作することができる。このため、実施形態１に係る第２無線通信モジュール３１は、無線通信のデータ受信機能を実現するための専用品として構成されるのではなく、無線通信に不可欠な汎用品として構成され得る。それにより、実施形態１に係る第２無線通信モジュール３１は、大幅にコストを低減することができると共に、無線通信ネットワークシステムの簡単な構築に大きく貢献することができる。

【0069】

加えて、実施形態１に係る第２無線通信モジュール３１は、設定された受信モードに応じて、エンドデバイス２から送信されたデータの受信を制限する。第２無線通信モジュール３１に設定される受信モードは、エンドデバイス２から送信されるデータの送信元情報又は宛先情報に基づいて、データの受信を制限するモードである。また、第２無線通信モジュール３１への受信モードの設定は、上位制御部４からのコマンド受信時等に行われる。このため、実施形態１に係る第２無線通信モジュール３１は、エンドデバイス２との間でペアリングといった通信が行われなくても、アクセスポイント３側の設定だけで、データの受信を容易に制限することができる。そして、実施形態１に係る第２無線通信モジュール３１は、エンドデバイス２との間でペアリングといった通信が行われないため、消費電力を抑制することができる。

【0070】

特に、複数のエンドデバイス２が１つのアクセスポイント３へ接続される場合、従来のエンドデバイスに設けられた無線通信モジュールでは、アクセスポイントとの間で多数のペアリングを行う必要がある。このため、従来の無線通信システムでは、セキュリティが確保されたコネクションを確立するために非常に手間が掛かると共に、アクセスポイント側で多大な電力を消費する。このことは、アクセスポイントの交換が行われた場合には、特に問題となる。また、エンドデバイス２が、センサ機器のように、一旦取り付けられると頻繁に取り外しができない機器である場合には、エンドデバイス２の設定を頻繁に変更することは困難である。

【0071】

実施形態１に係る第２無線通信モジュール３１は、アクセスポイント３側の設定だけで、データ受信を容易に制限することができると共に、データ通信以外のエンドデバイス２との無線通信を抑制して消費電力を抑制することができる。

【0072】

このようなことから、実施形態１に係る第２無線通信モジュール３１は、低消費電力でシンプルな構成でありセキュリティが確保された無線通信ネットワークシステムを、簡単に構築することができる。

【0073】

更に、実施形態１に係る第２無線通信モジュール３１は、エンドデバイス２から送信されるデータの送信元情報が、予め指定されたエンドデバイス２を示す情報である場合、データの受信を許可し、そうでない場合、データの受信を拒否することができる。このため、実施形態１に係る第２無線通信モジュール３１では、アクセスポイント３側が意図したエンドデバイス２から送信されたデータだけに、データ受信を制限することができる。よって、実施形態１に係る第２無線通信モジュール３１は、低消費電力でシンプルな構成でありセキュリティが確保された無線通信ネットワークシステムを、更に簡単に構築することができる。

【0074】

更に、実施形態１に係る第２無線通信モジュール３１は、エンドデバイス２から送信されるデータの宛先情報が、アクセスポイント３自身を指定する情報である場合、データの受信を許可し、ブロードキャスト方式での送信を示す情報である場合、データの受信を拒否することができる。このため、実施形態１に係る第２無線通信モジュール３１では、アクセスポイント３側が意図しないエンドデバイス２から送信されたデータを不用意に受信しないようにすることができる。よって、実施形態１に係る第２無線通信モジュール３１は、低消費電力でシンプルな構成でありセキュリティが確保された無線通信ネットワークシステムを、更に簡単に構築することができる。

【0075】

更に、実施形態１に係る第２無線通信モジュール３１は、エンドデバイス２から送信されるデータを複数の受信モードで受信可能に構成される。そして、第２無線通信モジュール３１は、上位制御部４からのコマンド受信時に設定された受信モードに応じて、アクセスポイント３のデータ受信制限機能を実現するように動作することができる。このため、実施形態１に係る第２無線通信モジュール３１は、上位制御部４からのコマンドに応じて簡単に無線通信システム１のセキュリティを強化することができる。よって、実施形態１に係る第２無線通信モジュール３１は、低消費電力でシンプルな構成でありセキュリティが確保された無線通信ネットワークシステムを、更に簡単に構築することができる。

【0076】

更に、実施形態１に係る無線通信システム１では、エンドデバイス２は１又は複数のエンドデバイス２から構成され、アクセスポイント３と１又は複数のエンドデバイス２とはスター型のネットワークトポロジを構成するように無線接続される。そして、実施形態１に係る無線通信システム１では、無線通信は、周波数帯域が９２０ＭＨｚ帯である電波を用いて行われ、１又は複数のエンドデバイス２のそれぞれはセンサを備え、それぞれのエンドデバイス２から送信されるデータはセンサの検出結果である。すなわち、実施形態１に係る無線通信システム１は、１又は複数のセンサにより取得された様々なデータを、ネットワークを介して収集し、各種サービスの提供に利用するセンサネットワークシステムに好適である。そして、実施形態１に係る第２無線通信モジュール３１は、センサネットワークシステムに好適な無線通信ネットワークシステムを構築するための無線通信モジュールに適用することができる。よって、実施形態１に係る第２無線通信モジュール３１は、センサネットワークシステムとして好適な、低消費電力でシンプルな構成でありセキュリティが確保された無線通信ネットワークシステムを、簡単に構築することができる。

【0077】

［他の実施形態］
実施形態２及び３に係る無線通信システム１について説明する。実施形態２及び３に係る無線通信システム１の説明において、実施形態１に係る無線通信システム１と同様の構成及び動作に係る説明については、重複する説明となるため省略する。

【0078】

実施形態２及び３に係る無線通信システム１では、アクセスポイント３が、エンドデバイス２の動作を遠隔から制御する。具体的には、アクセスポイント３は、エンドデバイス２からのデータ送信に対する応答に、エンドデバイス２の動作を制御する制御情報を付加して、エンドデバイス２へ送信する。エンドデバイス２は、この応答に付加された制御情報に応じて、アクセスポイント３へのデータ送信を制御する。

【0079】

図８は、実施形態２に係る無線通信システム１で行われるデータ通信処理の流れを示す図である。

【0080】

実施形態２に係る無線通信システム１では、ステップ８０１〜８０５において、実施形態１と同様にデータ送信処理及びデータ受信処理が行われ、第２無線通信モジュール３１から上位制御部４へ受信データが送信される。

【0081】

その後、実施形態２に係る無線通信システム１では、ステップ８０６に示されるように、上位制御部４から第２無線通信モジュール３１へ制御情報Ａが送信される。制御情報Ａは、エンドデバイス２のデータ送信間隔を指定する情報であってよい。上位制御部４は、所定のコマンドに制御情報Ａを付加して、第２無線通信モジュール３１へ送信してよい。第２無線通信モジュール３１は、次回以降のデータ送信に対する応答に制御情報Ａを付加するため、制御情報Ａを記憶する。そして、第２無線通信モジュール３１は、ステップ８０７に示されるように、制御情報Ａの送信が正常に行われたことを通知するＯＫ信号を上位制御部４へ送信する。

【0082】

その後、実施形態２に係る無線通信システム１では、第１無線通信モジュール２３から第２無線通信モジュール３１へ送信パケットが正常に送信されると、第２無線通信モジュール３１から第１無線通信モジュール２３へ肯定応答を示す応答パケットが送信される。この際、第２無線通信モジュール３１は、ステップ８１２に示されるように、応答パケットに制御情報Ａを付加して第１無線通信モジュール２３へ送信する。第１無線通信モジュール２３は、ステップ８１４に示されるように、データ送信が正常に行われたことを通知するＯＫ信号に制御情報Ａを付加して端末制御部２２へ送信する。

【0083】

その後、実施形態２に係る無線通信システム１では、ステップ８１５に示されるように、第１無線通信モジュール２３及び端末制御部２２が、制御情報Ａに応じて、データ送信間隔を変更する。例えば、第１無線通信モジュール２３及び端末制御部２２は、所定期間に亘って消費電力が抑制されるよう、データ送信間隔を延長したり、所定期間に亘ってデータ送信が集中して行われるようデータ送信間隔を短縮したりすることができる。

【0084】

エンドデバイス２の動作を制御する制御情報は、データ送信間隔を指定する制御情報Ａに限られない。エンドデバイス２の動作を制御する制御情報は、ステップ８２１に示されるように、データ送信に用いられる通信チャンネルを指定する制御情報Ｂであってよい。

【0085】

制御情報が制御情報Ｂである場合、実施形態２に係る無線通信システム１では、ステップ８３０に示されるように、第１無線通信モジュール２３及び端末制御部２２が、制御情報Ｂに応じて、通信チャンネルを変更する。そして、第２無線通信モジュール３１及び上位制御部４においても、制御情報Ｂに応じて、通信チャンネルを変更する。

【0086】

このように、実施形態２に係る無線通信システム１では、アクセスポイント３が、エンドデバイス２からのデータ送信に対する応答に制御情報を付加することによって、エンドデバイス２の動作を遠隔から制御することができる。それにより、実施形態２に係る無線通信システム１では、専用の構成を新たに設けることなく、シンプルな構成でエンドデバイス２の遠隔制御を実現することができる。特に、エンドデバイス２が、センサ機器のように、一旦取り付けられると頻繁に取り外しができない機器である場合には、エンドデバイス２の設定を頻繁に変更することは困難である。実施形態２に係る無線通信システム１では、エンドデバイス２の遠隔制御を実現することができるため、エンドデバイス２を取り外すことなく簡単にエンドデバイス２の設定が変更可能となり、利便性が向上し得る。よって、実施形態２に係る無線通信システム１では、低消費電力でシンプルな構成でありセキュリティが確保された無線通信ネットワークシステムの利便性を向上させることができる。

【0087】

図９は、実施形態３に係る無線通信システム１で行われるデータ通信処理の流れを示す図である。

【0088】

実施形態３に係る無線通信システム１では、ステップ９０１〜９０６において、実施形態１と同様にデータ送信処理及びデータ受信処理が行われ、第２無線通信モジュール３１から上位制御部４へ受信データが送信される。

【0089】

その後、実施形態３に係る無線通信システム１では、ステップ９０７に示されるように、上位制御部４から第２無線通信モジュール３１へ制御情報Ｃが送信される。制御情報Ｃは、アクセスポイント３がデータ受信を許可する送信パケットの宛先情報又は送信元情報を指定する情報であってよい。上位制御部４は、所定のコマンドに制御情報Ｃを付加して、第２無線通信モジュール３１へ送信してよい。第２無線通信モジュール３１は、次回以降のデータ送信に対する応答に制御情報Ｃを付加するため、制御情報Ｃを記憶する。そして、第２無線通信モジュール３１は、ステップ９０８に示されるように、制御情報Ｃの送信が正常に行われたことを通知するＯＫ信号を上位制御部４へ送信する。そして、第２無線通信モジュール３１は、制御情報Ｃによって指定された宛先情報又は送信元情報の送信パケットを送信したエンドデバイス２からのデータ受信のみを許可するよう、設定を変更する。

【0090】

その後、実施形態３に係る無線通信システム１では、第１無線通信モジュール２３から第２無線通信モジュール３１へ送信パケットが送信されると、ステップ９１４に示されるように、送信パケットの宛先情報又は送信元情報に基づいてデータ受信の可否が判断される。この宛先情報又は送信元情報は、制御情報Ｃによって指定された宛先情報又は送信元情報とは異なるため、第２無線通信モジュール３１は、この送信パケットを送信したエンドデバイス２からのデータ受信を拒否する。そして、第２無線通信モジュール３１は、ステップ９１５に示されるように、否定応答を示す応答パケットに制御情報Ｃを付加して第１無線通信モジュール２３へ送信する。第１無線通信モジュール２３は、ステップ９１６に示されるように、データ送信が正常に行われなかったことを通知するＮＧ信号に制御情報Ｃを付加して端末制御部２２へ送信する。

【0091】

その後、実施形態３に係る無線通信システム１では、ステップ９１７に示されるように、第１無線通信モジュール２３及び端末制御部２２が、制御情報Ｃに応じて、宛先情報又は送信元情報を変更する。そして、第１無線通信モジュール２３は、制御情報Ｃに応じた宛先情報又は送信元情報で送信パケットを作成し、第２無線通信モジュール３１へ送信する。それにより、第２無線通信モジュール３１は、ステップ９２０において、この送信パケットを送信したエンドデバイス２からのデータ受信を許可することができる。

【0092】

このように、実施形態３に係る無線通信システム１では、実施形態２と同様に、シンプルな構成でエンドデバイス２の遠隔制御を実現することができる。よって、実施形態３に係る無線通信システム１は、実施形態２と同様に、低消費電力でシンプルな構成でありセキュリティが確保された無線通信ネットワークシステムの利便性を向上させることができる。

【0093】

［その他］
上述の実施形態において、第２無線通信モジュール３１は、特許請求の範囲に記載された「無線通信モジュール」の一例に該当する。エンドデバイス２は、特許請求の範囲に記載された「エンドデバイス」の一例に該当する。アクセスポイント３は、特許請求の範囲に記載された「アクセスポイント」の一例に該当する。データ取得部２１は、特許請求の範囲に記載された「センサ」の一例に該当する。

【0094】

上述の実施形態は、変形例を含めて各実施形態同士で互いの技術を適用することができる。上述の実施形態は、本発明の内容を限定するものではなく、特許請求の範囲を逸脱しない程度に変更を加えることができる。

【0095】

上述の実施形態及び特許請求の範囲で使用される用語は、限定的でない用語として解釈されるべきである。例えば、「含む」という用語は、「含むものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。「備える」という用語は、「備えるものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。「有する」という用語は、「有するものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。

【符号の説明】

【0096】

１ 無線通信システム
２ エンドデバイス
３ アクセスポイント
４ 上位制御部
２１ データ取得部
２２ 端末制御部
２３ 第１無線通信モジュール
２４ ＩＦ回路部
２５ 無線通信回路部
２６ 記憶部
２７ 制御部
３１ 第２無線通信モジュール
３２ ＩＦ回路部
３３ 無線通信回路部
３４ 記憶部
３５ 制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】