特開 2024-61137 無線通信システム、無線通信システムの管理方法、及び管理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024061137

(43)【公開日】2024-05-07

(54)【発明の名称】無線通信システム、無線通信システムの管理方法、及び管理装置

(51)【国際特許分類】

   H04W 40/04 20090101AFI20240425BHJP

   H04W 4/38 20180101ALI20240425BHJP

   H04W 84/12 20090101ALI20240425BHJP

   H04W 84/18 20090101ALI20240425BHJP

   H04W 16/14 20090101ALI20240425BHJP

   H04L 45/121 20220101ALI20240425BHJP

【ＦＩ】

H04W40/04

H04W4/38

H04W84/12

H04W84/18

H04W16/14

H04L45/121

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022168870

(22)【出願日】2022-10-21

(71)【出願人】

【識別番号】000166247

【氏名又は名称】古野電気株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100125645

【弁理士】

【氏名又は名称】是枝 洋介

(74)【代理人】

【識別番号】100145609

【弁理士】

【氏名又は名称】楠屋 宏行

(74)【代理人】

【識別番号】100149490

【弁理士】

【氏名又は名称】羽柴 拓司

(72)【発明者】

【氏名】新居 隆之

【テーマコード（参考）】

5K030

5K067

【Ｆターム（参考）】

5K030GA02

5K030GA13

5K030HC09

5K030LB05

5K067AA11

5K067BB27

5K067EE02

5K067EE06

5K067EE25

5K067GG01

(57)【要約】

【課題】中継装置の過度な使用を抑制することが可能な無線通信システムを提供する。
【解決手段】無線通信システムは、８０２．１１ａｈの無線通信により、センサデータを受信する上位通信装置と、８０２．１１ａｈの無線通信により、センサデータを上位通信装置に中継する、複数の中継装置と、８０２．１１ａｈの無線通信により、複数の中継装置のうち、中継装置の単位時間当たりの送信時間に基づいて選択された中継装置に対してセンサデータを送信する、複数のセンサ端末と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

８０２．１１ａｈの無線通信により、センサデータを受信する上位通信装置と、
８０２．１１ａｈの無線通信により、前記センサデータを前記上位通信装置に中継する、複数の中継装置と、
８０２．１１ａｈの無線通信により、前記複数の中継装置のうち、前記中継装置の単位時間当たりの送信時間に基づいて選択された中継装置に対して前記センサデータを送信する、複数のセンサ端末と、
を備える、無線通信システム。

【請求項2】

前記複数の中継装置の単位時間当たりの送信時間を取得し、予め定められた所定のルート上にある中継装置の前記送信時間が閾値以上である場合に、別のルート上にある他の中継装置にセンサ端末の送信先を変更する、ルート管理部を有するサーバを、さらに備える、
請求項１に記載の無線通信システム。

【請求項3】

前記ルート管理部は、前記送信時間が閾値未満の中継装置に送信先を変更する、
請求項２に記載の無線通信システム。

【請求項4】

前記センサ端末は前記サーバを備え、
前記ルート管理部は、前記所定のルートから前記別のルートの中継装置に送信先を変更するためのルート変更要求を前記複数の中継装置に送信する、
請求項２に記載の無線通信システム。

【請求項5】

前記所定のルートに含まれる前記中継装置は、前記ルート変更要求に応じて、前記所定のルートを表すペアリングデータを破棄する、
請求項４に記載の無線通信システム。

【請求項6】

前記別のルートに含まれる前記中継装置は、前記ルート変更要求に応じて、前記別のルートを表すペアリングデータを生成する、
請求項４に記載の無線通信システム。

【請求項7】

前記上位通信装置は、前記所定ルートに含まれる前記センサ端末に管理データを送信し、前記所定のルートから前記別のルートの前記中継装置に送信先が変更された場合に、前記別のルートに含まれる前記センサ端末に管理データを送信する、
請求項２に記載の無線通信システム。

【請求項8】

前記複数のセンサ端末の数は、前記複数の中継装置の数よりも多い、
請求項１に記載の無線通信システム。

【請求項9】

前記閾値は、前記単位時間当たりの送信時間の制限値よりも小さい、
請求項１に記載の無線通信システム。

【請求項10】

８０２．１１ａｈの無線通信により、センサデータを受信する上位通信装置と、８０２．１１ａｈの無線通信により、前記センサデータを前記上位通信装置に中継する、複数の中継装置と、８０２．１１ａｈの無線通信により、前記センサデータを前記複数の中継装置の１つに送信する、複数のセンサ端末と、を備える無線通信システムにおいて、前記複数のセンサ端末は、前記複数の中継装置のうち、前記中継装置の単位時間当たりの送信時間に基づいて選択された中継装置に対して前記センサデータを送信する、
無線通信システムの管理方法。

【請求項11】

８０２．１１ａｈの無線通信により、センサデータを受信する上位通信装置と、８０２．１１ａｈの無線通信により、前記センサデータを前記上位通信装置に中継する、複数の中継装置と、８０２．１１ａｈの無線通信により、前記センサデータを前記複数の中継装置の１つに送信する、複数のセンサ端末と、を備える無線通信システムにおける、前記複数の中継装置の単位時間当たりの送信時間を取得する取得部と、
前記所定のルートに含まれる前記中継装置の前記送信時間が閾値以上である場合に、他の中継装置を経由する別のルートに変更する変更部と、
を備える、管理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、無線通信システム、無線通信システムの管理方法、及び管理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、センサとサーバとの間でゲートウェイの役割を実現するに際して、送信時間制限を考慮してゲートウェイ間でデータを集約し、ゲートウェイによるモバイル通信への同時接続数の削減を図る技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許６５２５３２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ＩＥＥＥ標準規格８０２．１１ａｈを使用可能な日本国内の９２０ＭＨｚ帯では、電波法により単位時間当たりの送信時間（送信Ｄｕｔｙともいう）が１０％に制限される。

【0005】

複数のセンサ端末からのセンサデータが中継装置を経由して上位通信装置へ送信される無線通信システムでは、中継装置の使用頻度が高まりやすい。

【0006】

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、中継装置の過度な使用を抑制することが可能な無線通信システム、無線通信システムの管理方法、及び管理装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するため、本発明の一の態様の無線通信システムは、８０２．１１ａｈの無線通信により、センサデータを受信する上位通信装置と、８０２．１１ａｈの無線通信により、前記センサデータを前記上位通信装置に中継する、複数の中継装置と、８０２．１１ａｈの無線通信により、前記複数の中継装置のうち、前記中継装置の単位時間当たりの送信時間に基づいて選択された中継装置に対して前記センサデータを送信する、複数のセンサ端末と、を備える。これによれば、中継装置の過度な使用を抑制することが可能となる。

【0008】

上記態様において、前記複数の中継装置の単位時間当たりの送信時間を取得し、予め定められた所定のルート上にある中継装置の前記送信時間が閾値以上である場合に、別のルート上にある他の中継装置にセンサ端末の送信先を変更する、ルート管理部を有するサーバを、さらに備えてもよい。これによれば、中継装置の過度な使用を抑制することが可能となる。

【0009】

上記態様において、前記送信時間が閾値未満の中継装置に送信先を変更してもよい。これによれば、中継装置の過度な使用を抑制することが可能となる。

【0010】

上記態様において、前記センサ端末は前記サーバを備え、前記ルート管理部は、前記所定のルートから前記別のルートの中継装置に送信先を変更するためのルート変更要求を前記複数の中継装置に送信してもよい。これによれば、中継装置にルートを変更させることが可能となる。

【0011】

上記態様において、前記所定のルートに含まれる前記中継装置は、前記ルート変更要求に応じて、前記所定のルートを表すペアリングデータを破棄してもよい。これによれば、所定のルートに含まれる中継装置からペアリングデータを削除することが可能となる。

【0012】

上記態様において、前記別のルートに含まれる前記中継装置は、前記ルート変更要求に応じて、前記別のルートを表すペアリングデータを生成してもよい。これによれば、別のルートに含まれる中継装置にペアリングデータを生成することが可能となる。

【0013】

上記態様において、前記上位通信装置は、前記所定ルートに含まれる前記センサ端末に管理データを送信し、前記所定のルートから前記別のルートの前記中継装置に送信先が変更された場合に、前記別のルートに含まれる前記センサ端末に管理データを送信してもよい。これによれば、管理データの送信による中継装置の過度な使用も抑制することが可能となる。

【0014】

上記態様において、前記複数のセンサ端末の数は、前記複数の中継装置の数よりも多くてもよい。これによれば、中継装置の使用頻度が高まりやすい状況であっても、中継装置の過度な使用を抑制することが可能となる。

【0015】

上記態様において、前記閾値は、前記単位時間当たりの送信時間の制限値よりも小さくてもよい。これによれば、送信時間が制限値に到達する前に、ルートを変更することが可能となる。

【0016】

また、本発明の他の態様の無線通信システムの管理方法は、８０２．１１ａｈの無線通信により、センサデータを受信する上位通信装置と、８０２．１１ａｈの無線通信により、前記センサデータを前記上位通信装置に中継する、複数の中継装置と、８０２．１１ａｈの無線通信により、前記センサデータを前記複数の中継装置の１つに送信する、複数のセンサ端末と、を備える無線通信システムにおいて、前記複数のセンサ端末は、前記複数の中継装置のうち、前記中継装置の単位時間当たりの送信時間に基づいて選択された中継装置に対して前記センサデータを送信する。これによれば、中継装置の過度な使用を抑制することが可能となる。

【0017】

また、本発明の他の態様の管理装置は、８０２．１１ａｈの無線通信により、センサデータを受信する上位通信装置と、８０２．１１ａｈの無線通信により、前記センサデータを前記上位通信装置に中継する、複数の中継装置と、８０２．１１ａｈの無線通信により、前記センサデータを前記複数の中継装置の１つに送信する、複数のセンサ端末と、を備える無線通信システムにおける、前記複数の中継装置の単位時間当たりの送信時間を取得する取得部と、前記所定のルートに含まれる前記中継装置の前記送信時間が閾値以上である場合に、他の中継装置を経由する別のルートに変更する変更部と、を備える。これによれば、中継装置の過度な使用を抑制することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】無線通信システムの構成例を示す図である。

【図2】アクセスポイントの構成例を示す図である。

【図3】中継装置の構成例を示す図である。

【図4】センサ端末の構成例を示す図である。

【図5】アクセスポイント用ペアリングデータの例を示す図である。

【図6】中継装置用ペアリングデータの例を示す図である。

【図7】センサ端末用ペアリングデータの例を示す図である。

【図8】第１実施形態を説明するための図である。

【図9】ルート管理部の構成例を示す図である。

【図10】管理方法の手順例を示す図である。

【図11】ペアリングデータの変更を説明するための図である。

【図12】ペアリングデータの変更を説明するための図である。

【図13】第２実施形態を説明するための図である。

【図14】送信管理部の構成例を示す図である。

【図15】データベースの例を示す図である。

【図16】タイムテーブルの例を示す図である。

【図17】管理方法の手順例を示す図である。

【図18】第３実施形態を説明するための図である。

【図19】頻度管理部の構成例を示す図である。

【図20】管理方法の手順例を示す図である。

【図21】管理方法の手順例を示す図である。

【図22】管理方法の手順例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

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。

【0020】

［システム概要］
図１は、無線通信システム１００の構成例を示すブロック図である。無線通信システム１００は、アクセスポイント１、１又は複数の中継装置２、並びに複数のセンサ端末３を備えている。無線通信システム１００は、サーバ４をさらに備えてもよい。

【0021】

アクセスポイント１及びサーバ４は、例えば有線ＬＡＮ又はインターネット等の通信ネットワークに接続されている。アクセスポイント１は、上位無線装置の例である。これに限らず、上位無線装置は、例えばルーター等であってもよい。

【0022】

中継装置２は、アクセスポイント１とセンサ端末３の間の無線通信を中継する。センサ端末３は、センサを備える無線通信端末であり、センサにより検出されるセンサデータを送信する。センサ端末３は、いわゆるＩｏＴデバイスである。

【0023】

センサ端末３のセンサには、例えば光センサ、イメージセンサ、圧力センサ、温度センサ、湿度センサ、又は加速度センサ等の種々のセンサが用いられる。

【0024】

アクセスポイント１、中継装置２、及びセンサ端末３は、９２０ＭＨｚ帯を利用した無線通信が可能である。具体的には、アクセスポイント１、中継装置２、及びセンサ端末３は、例えばＩＥＥＥ標準規格８０２．１１ａｈを利用した無線通信が可能である。

【0025】

９２０ＭＨｚ帯は長距離通信に適しており、さらにはアクセスポイント１とセンサ端末３の間に中継装置２が介在することで、無線通信システム１００は、広大な範囲に配置された多数のセンサ端末３からセンサデータを収集することが可能である。

【0026】

但し、９２０ＭＨｚ帯では、電波法により単位時間当たりの送信時間（送信Ｄｕｔｙともいう）が１０％に制限される。具体的には、送信時間は、１時間当たり６分以内に制限される。

【0027】

それぞれのセンサ端末３は、１つの中継装置２を経由してアクセスポイント１に到達するルート（以下、「上りルート」ともいう）でセンサデータを送信する。すなわち、上りルートにおいて、センサデータは、センサ端末３から中継装置２に送信され、さらに中継装置２からアクセスポイント１に送信される。

【0028】

また、アクセスポイント１は、上りルートとは反対のルート（以下、「下りルート」ともいう）でセンサ端末３に管理データを送信する。すなわち、下りルートにおいて、管理データは、アクセスポイント１から中継装置２に送信され、さらに中継装置２からセンサ端末３に送信される。

【0029】

図２は、アクセスポイント１の構成例を示すブロック図である。アクセスポイント１は、制御部１０、無線通信部１１、及び有線通信部１２を備えている。

【0030】

制御部１０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、不揮発性メモリ、及び入出力インターフェース等を含むコンピュータである。制御部１０のＣＰＵは、ＲＯＭ又は不揮発性メモリからＲＡＭにロードされたプログラムに従って情報処理を実行する。

【0031】

プログラムは、例えば光ディスク又はメモリカード等の情報記憶媒体を介して供給されてもよいし、例えばインターネット又はＬＡＮ等の通信ネットワークを介して供給されてもよい。

【0032】

無線通信部１１は、９２０ＭＨｚ帯を利用した無線通信を可能とする。有線通信部１２は、有線ＬＡＮに接続される。制御部１０は、無線通信部１１に接続された無線通信端末と、有線通信部１２に接続された有線ＬＡＮとをブリッジする。

【0033】

図３は、中継装置２の構成例を示すブロック図である。中継装置２は、制御部２０及び無線通信部２１を備えている。制御部２０及び無線通信部２１は、上記アクセスポイント１の制御部１０及び無線通信部１１と同様の構成を有する。

【0034】

図４は、センサ端末３の構成例を示すブロック図である。センサ端末３は、制御部３０、無線通信部３１、及びセンサ３３を備えている。制御部３０及び無線通信部３１は、上記アクセスポイント１の制御部１０及び無線通信部１１と同様の構成を有する。

【0035】

制御部１０は、センサ３３から出力される電気信号に基づいてセンサデータを生成する。また、制御部１０は、受信された管理データに基づいて設定の変更などを行う。なお、センサ端末３が備えるセンサ３３の数は、１つに限らず、複数であってもよい。

【0036】

図５ないし図７は、ペアリングデータの例を示す図である。アクセスポイント１、中継装置２、及びセンサ端末３のそれぞれは、センサデータ又は管理データが送信されるルートを規定するためのペアリングデータを保持している。ペアリングデータに規定されるルートは、上りルート及び下りルートの両方を含む。ペアリングデータは、ルート上のアクセスポイント１、中継装置２、及びセンサ端末３の識別子によって規定される。

【0037】

図５の例に示すように、アクセスポイント１用のペアリングデータは、アクセスポイント１を起点又は終点とするルートのデータを含んでいる。アクセスポイント１は、サーバ４から管理データを受信すると、ペアリングデータを参照し、管理データの送信先となる中継装置２を特定する。例えば、アクセスポイント「ＡＰ」は、センサ端末「ＳＴ１」へ管理データを送信するためのルート１に含まれる中継装置「ＲＰ１」に管理データを送信する。

【0038】

図６の例に示すように、中継装置２用のペアリングデータは、中継装置２を経由するルートのデータを含んでいる。中継装置２は、アクセスポイント１から管理データを受信すると、ペアリングデータを参照し、管理データの送信先となるセンサ端末３を特定する。例えば、中継装置「ＲＰ１」は、管理データを送信するためのルート１に含まれるセンサ端末「ＳＴ１」に管理データを送信する。

【0039】

また、中継装置２は、センサ端末３からセンサデータを受信すると、ペアリングデータを参照して、センサデータの送信先となるアクセスポイント１を特定する。例えば、中継装置「ＲＰ１」は、センサ端末「ＳＴ１」からのセンサデータを送信するためのルート１に含まれるアクセスポイント「ＡＰ」にセンサデータを送信する。

【0040】

図７の例に示すように、センサ端末３用のペアリングデータは、センサ端末３を起点又は終点とするルートのデータを含んでいる。センサ端末３は、ペアリングデータを参照して、センサデータの送信先となる中継装置２を特定する。例えば、センサ端末「ＳＴ１」は、センサデータを送信するためのルート１に含まれる中継装置「ＲＰ１」にセンサデータを送信する。

【0041】

［第１実施形態］
図８は、第１実施形態を説明するための図である。本実施形態では、無線通信システム１００が、複数の中継装置２ａ，２ｂを備えている。また、本実施形態では、複数のセンサ端末３のそれぞれにルート管理部５が設置されている。ルート管理部５は、管理装置の例である。同図では、説明のため、１つのセンサ端末３のみを示しているが、センサ端末３の数は中継装置２の数よりも多い。

【0042】

ルート管理部５は、センサ端末３に限らず、例えば中継装置２に設置されてもよいし、アクセスポイント１に設置されてもよいし、サーバ４に設置されてもよいし、独立した装置として設置されてもよい。

【0043】

１つのセンサ端末３が２つの中継装置２ａ，２ｂと通信可能であるとき、センサ端末３がセンサデータを送信し、管理データを受信するするルートには、中継装置２ａを経由するルートＲａと、中継装置２ｂを経由するルートＲｂとがあり得る。ここでは、始めにルートＲａが使用されているものとする。

【0044】

ルートＲａは、センサデータがセンサ端末３から中継装置２ａに送信され、さらに中継装置２ａからアクセスポイント１に送信される上りルートを含む。また、ルートＲａは、管理データがアクセスポイント１から中継装置２ａに送信され、さらに中継装置２ａからセンサ端末３に送信される下りルートを含む。

【0045】

ルートＲｂは、センサデータがセンサ端末３から中継装置２ｂに送信され、さらに中継装置２ｂからアクセスポイント１に送信される上りルートを含む。また、ルートＲｂは、管理データがアクセスポイント１から中継装置２ｂに送信され、さらに中継装置２ｂからセンサ端末３に送信される下りルートを含む。

【0046】

ところで、無線通信システム１００のようにセンサ端末３からのセンサデータが中継装置２を経由してアクセスポイント１に送信されるシステムでは、中継装置２にデータが集中するため、中継装置２の送信時間がセンサ端末３又はアクセスポイント１と比べて増加しやすい。このような課題は、センサ端末３の数が多くなるほど顕著となる。

【0047】

そこで、本実施形態では、以下に説明するように中継装置２の使用実績に応じてルートを変更することで、中継装置２の過度な使用を抑制している。

【0048】

図９は、ルート管理部５の構成例を示すブロック図である。ルート管理部５は、センサ端末３のＣＰＵがプログラムに従って情報処理を実行することによって実現される。ルート管理部５は、送信時間取得部５１及びルート変更部５２を備えている。

【0049】

送信時間取得部５１は、中継装置２ａ，２ｂの単位時間当たりの送信時間を取得する。中継装置２ａ，２ｂは、１時間当たりの送信時間を計測しており、送信時間取得部５１は、中継装置２ａ，２ｂから１時間当たりの送信時間の現在値を定期的に取得する。１時間当たりの送信時間は、例えば１時間ごとの時間枠における送信時間であってもよいし、直近の１時間における送信時間であってもよい。

【0050】

ルート変更部５２は、使用中のルートＲａに含まれる中継装置２ａの送信時間が閾値以上である場合に、他の中継装置２ｂを経由するルートＲｂに変更する。すなわち、ルート変更部５２は、送信時間取得部５１により取得された送信時間に基づいて、使用中のルートＲａに含まれる中継装置２ａの送信時間が閾値以上となった場合に、送信時間が閾値未満の中継装置２ｂを経由する別のルートＲｂに変更する。閾値は、例えば単位時間の送信時間の８％に設定され、１０％に対してマージンを設ける。当該閾値および変更先の中継装置２ｂは、センサ端末が送信すべきデータ量、センサ端末と中継装置の距離、センサ端末の送信待機時間、時間帯、天候、通信のエラー回数などを含む無線通信状態、過去の一定期間に閾値に達した回数などに基づいて決定されてもよい。

【0051】

ルート変更部５２は、ルートＲａからルートＲｂに変更するためのルート変更要求を、アクセスポイント１、中継装置２ａ，２ｂ、及びセンサ端末３に送信する。アクセスポイント１、中継装置２ａ，２ｂ、及びセンサ端末３は、ルート変更要求を受信すると、ルートＲａからルートＲｂに変更するようにペアリングデータを更新する。

【0052】

図１０は、第１実施形態に係る無線通信システム１００の管理方法の手順例を示すフロー図である。センサ端末３のＣＰＵは、同図に示す情報処理をプログラムに従って実行することによって、ルート管理部５として機能する。

【0053】

中継装置２ａ，２ｂは、送信時間の現在値を送信する（Ｓ２１，Ｓ３１）。中継装置２ａ，２ｂは、例えばビーコンに送信時間の現在値を含めることで、送信時間の現在値を定期的に送信してもよいし、ルート管理部５からの定期的な要求に応じて、送信時間の現在値を送信してもよい。

【0054】

ルート管理部５は、中継装置２ａ，２ｂから送信時間の現在値を取得する（Ｓ１１、送信時間取得部５１としての処理）。

【0055】

ルート管理部５は、使用中のルートＲａに含まれる中継装置２ａの送信時間を監視し、中継装置２ａの送信時間が閾値以上となった場合に（Ｓ１２：ＹＥＳ）、ルート変更処理（Ｓ１３ないしＳ１５、ルート変更部５２としての処理）を実行する。

【0056】

閾値は、単位時間当たりの送信時間の制限値（具体的には、１時間当たり６分）よりも小さく設定されることが好ましい。

【0057】

ルート変更処理において、ルート管理部５は、他の中継装置２ｂの送信時間が閾値未満であることを確認した上で（Ｓ１３：ＹＥＳ）、センサ端末３が保持するペアリングデータを更新するとともに（Ｓ１４）、中継装置２ａ，２ｂにルート変更要求を送信する（Ｓ１５）。

【0058】

他の中継装置２ｂが複数ある場合には、ルート管理部５は、複数の中継装置２ｂの中から、送信時間が最も少ない中継装置２ｂを選択する。又は、ルート管理部５は、複数の中継装置２ｂの中から、電波強度が最も強い中継装置２ｂを選択してもよい。

【0059】

Ｓ１１における他の中継装置２ｂからの送信時間の取得は、Ｓ１３において他の中継装置２ｂの送信時間が閾値未満であることを確認するときに行われてもよい。

【0060】

Ｓ１４のペアリングデータの更新では、ペアリングデータ（図７参照）におけるセンサデータの送信先となる「中継装置」の部分が、中継装置２ａから中継装置２ｂに変更される。

【0061】

中継装置２ａ，２ｂは、ルート変更要求を受信すると（Ｓ２２，Ｓ３２：ＹＥＳ）、ペアリンデータを更新する（Ｓ２３，Ｓ３３）。

【0062】

具体的には、中継装置２ａは、ルート変更要求に応じて、ルートＲａを表すペアリングデータを破棄する。例えば図１１に示すように、中継装置２ａのペアリングデータでは、ルート変更要求を送信したセンサ端末３（ここでは「ＳＴ３」とする）のデータが破棄される。

【0063】

また、中継装置２ｂは、ルート変更要求に応じて、ルートＲｂを表すペアリングデータを生成する。例えば図１２に示すように、中継装置２ｂのペアリングデータでは、ルート変更要求を送信したセンサ端末３（ここでは「ＳＴ３」とする）のデータが新たに生成される。

【0064】

同様に、ルート管理部５はアクセスポイント１にもルート変更要求を送信し、アクセスポイント１は、ルート変更要求を受信すると、ペアリングデータ（図５参照）において、ルートＲａを表すペアリングデータを破棄するとともに、ルートＲｂを表すペアリングデータを生成する。

【0065】

以上の処理により、使用ルートがルートＲａからルートＲｂに変更され、その結果、センサ端末３からのセンサデータは、中継装置２ｂを経由してアクセスポイント１に送信されるようになる。また、アクセスポイント１からの管理データも、中継装置２ｂを経由してセンサ端末３に送信されるようになる。

【0066】

本実施形態によれば、使用中のルートＲａに含まれる中継装置２ａの送信時間が閾値以上となった場合に、送信時間が閾値未満の中継装置２ｂを経由する別のルートＲｂを使用するように変更されるので、中継装置２ａの送信時間が制限を超えることを抑制することが可能となる。

【0067】

［第２実施形態］
図１３は、第２実施形態を説明するための図である。本実施形態では、サーバ４に送信管理部６が設置されている。送信管理部６は、管理装置の例である。同図では、説明を分かり易くするため、１つの中継装置２のみを示しているが、中継装置２は複数あってもよい。

【0068】

送信管理部６のサーバ４は、ネットワーク上のサーバ４に限らず、例えばアクセスポイント１に設置されてもよいし、中継装置２に設置されてもよいし、センサ端末３に設置されてもよいし、独立した装置として設置されてもよい。

【0069】

ところで、無線通信システム１００のようにセンサ端末３からのセンサデータが中継装置２を経由してアクセスポイント１に送信されるシステムでは、複数のセンサ端末３によるセンサデータの送信タイミングが集中すると、中継装置２の送信時間が制限を超えるおそれがある。

【0070】

そこで、本実施形態では、以下に説明するようにして、複数のセンサ端末３によるセンサデータの送信タイミングを管理している。

【0071】

図１４は、送信管理部６の構成例を示すブロック図である。送信管理部６は、サーバ４のＣＰＵがプログラムに従って情報処理を実行することによって実現される。送信管理部６は、決定部６１及び設定部６２を備えている。

【0072】

決定部６１は、複数のセンサ端末３がセンサデータを送信する送信タイミングを予め決定する。設定部６２は、決定部６１により決定された送信タイミングを複数のセンサ端末３に設定する。

【0073】

決定部６１は、センサデータに関連するデータが記憶されたデータベース（図１５参照）を参照して、複数のセンサ端末３がセンサデータを送信する送信タイミングを決定する。

【0074】

図１５に示すように、データベースは、「センサ端末」、「センサデータ」、「データ量」、及び「送信周期」等のフィールドを含んでいる。「センサ端末」は、センサ端末３の識別子を表す。

【0075】

「センサデータ」は、センサ端末３が送信するセンサデータを表す。１つのセンサ端末３が複数のセンサ３３を備える場合には、当該センサ端末３に複数のセンサデータが関連付けられる。

【0076】

「データ量」は、センサデータのデータ量を表す。データ量は、正確な値である必要はなく、例えばデータ量の目安又は等級などであってもよい。「送信周期」は、センサデータの送信周期を表す。

【0077】

決定部６１は、タイムテーブル（図１６参照）における所定時間（具体的には１時間）ごとの時間枠にセンサデータの送信タイミングを割り振る。ここで、時間枠が区切られる所定時間は、９２０ＭＨｚ帯において単位時間当たりの送信時間が制限される、当該単位時間と同じである。

【0078】

このとき、決定部６１は、一部のセンサ端末３によるセンサデータの送信タイミングを第１の時間枠に割り振り、他のセンサ端末３によるセンサデータの送信タイミングを第１の時間枠とは別の第２の時間枠に割り振ることで、送信タイミングを分散させる。例えば図１６に示すように、センサ端末ＳＴ１，ＳＴ２，ＳＴ４のセンサデータＤ１，Ｄ２，Ｄ４は１４時の時間枠に割り振られ、センサ端末ＳＴ３のセンサデータＤ３１，Ｄ３２は１５時の時間枠に割り振られる。

【0079】

また、決定部６１は、データベース（図１５参照）に記憶されたセンサデータの送信周期を考慮して、時間枠にセンサデータの送信タイミングを割り振る。例えば、センサデータＤ１，Ｄ２の送信周期Ｔ１，Ｔ２が２時間とした場合、センサデータＤ１，Ｄ２が１４時と１６時の時間枠に割り振られると、他のセンサデータＤ３１，Ｄ３２は１４時と１６時を避けて１５時の時間枠に割り振られる。

【0080】

また、決定部６１は、１つの時間枠に割り振るセンサデータの送信タイミングの数を、所定数以下に制限する。例えば、１つの時間枠に割り振るセンサデータの送信タイミングの数を３つ以下に制限するとき、３つのセンサデータＤ１，Ｄ２，Ｄ４が１４時の時間枠に割り振られると、他のセンサデータＤ３１，Ｄ３２は１５時の時間枠に割り振られる。

【0081】

また、決定部６１は、データベース（図１５参照）に記憶されたセンサデータのデータ量に応じて、センサデータの送信タイミングを時間枠に割り振る。例えば、センサデータＤ１，Ｄ２，Ｄ４のデータ量Ａ１，Ａ２，Ａ４の合計が１時間分のデータ量に近い場合、センサデータＤ１，Ｄ２，Ｄ４が１４時の時間枠に割り振られると、他のセンサデータＤ３１，Ｄ３２は１５時の時間枠に割り振られる。

【0082】

本実施形態によれば、複数のセンサ端末３によるセンサデータの送信タイミングを分散させて、センサデータを中継する中継装置２の送信時間が制限を超えることを抑制することが可能となる。

【0083】

図１７は、第２実施形態に係る無線通信システム１００の管理方法の手順例を示すフロー図である。サーバ４のＣＰＵは、同図に示す情報処理をプログラムに従って実行することによって、送信管理部６として機能する。

【0084】

以下では、新たなセンサ端末３が増設されるとき、又は何れかのセンサ端末３に新たなセンサ３３が増設されるときに、センサデータの送信タイミングを決定する処理例について説明する。これに限らず、センサデータの送信タイミングは一斉に決定されてもよい。

【0085】

センサ端末３は、増設を検知すると（Ｓ５１：ＹＥＳ）、送信管理部６に増設を通知する（Ｓ５２）。すなわち、センサ端末３は、自機が設置されるとき、又は自機に新たなセンサ３３が追加されるときに、送信管理部６に増設を通知する。

【0086】

送信管理部６は、センサ端末３から増設が通知されると（Ｓ４１：ＹＥＳ）、センサ端末３がセンサデータを送信する送信タイミングを決定し（Ｓ４２、決定部６１としての処理）、決定された送信タイミングをセンサ端末３に通知する（Ｓ４３、設定部としての処理）。

【0087】

送信タイミングの決定は、上述したように、タイムテーブル（図１６参照）における他のセンサ端末３によるセンサデータの送信タイミングを考慮して行われる。すなわち、複数のセンサデータの送信タイミングが特定の時間枠に集中せず分散されるように、新たなセンサデータの送信タイミングが決定される。

【0088】

センサ端末３は、送信管理部６から送信タイミングが通知されると（Ｓ５１：ＹＥＳ）、通知された送信タイミングを設定する（Ｓ５２）。以後、センサ端末３は、設定された送信タイミングが到来すると、センサデータを中継装置２に送信する。

【0089】

これによれば、新たなセンサ端末３が増設されるとき、又は何れかのセンサ端末３に新たなセンサ３３が増設されるときに、新たなセンサデータの送信タイミングを、他のセンサ端末３によるセンサデータの送信タイミングと集中しないように決定することが可能となる。

【0090】

［第３実施形態］
図１８は、第３実施形態を説明するための図である。本実施形態では、サーバ４に頻度管理部７が設置されている。頻度管理部７は、管理装置の例である。同図では、説明を分かり易くするため、１つの中継装置２のみを示しているが、中継装置２は複数あってもよい。

【0091】

頻度管理部７は、サーバ４に限らず、例えばアクセスポイント１に設置されてもよいし、中継装置２に設置されてもよいし、センサ端末３に設置されてもよいし、独立した装置として設置されてもよい。

【0092】

ところで、無線通信システム１００のようにセンサ端末３からのセンサデータが中継装置２を経由してアクセスポイント１に送信されるシステムでは、緊急度などに応じてセンサデータの送信頻度が変動することがあり、送信頻度が過度に増加すると、中継装置２の送信時間が制限を超えるおそれがある。

【0093】

そこで、本実施形態では、以下に説明するようにセンサデータの送信頻度の均衡を図ることによって、中継装置２の過度な使用を抑制している。

【0094】

図１９は、頻度管理部７の構成例を示すブロック図である。頻度管理部７は、サーバ４のＣＰＵが情報処理を実行することによって実現される。頻度管理部７は、監視部７１及び変更部７２を備えている。

【0095】

監視部７１は、複数のセンサ端末３のセンサデータの送信頻度を監視する。変更部７２は、複数のセンサ端末３のうちの、１つのセンサ端末３（以下、「センサ端末３ａ」という）のセンサデータの送信頻度が増加した場合に、他のセンサ端末３（以下、「センサ端末３ｂ」という）のセンサデータの送信頻度を減少させる。

【0096】

監視部７１は、センサ端末３ａのセンサデータの送信頻度の増加を、センサデータの送信頻度が閾値以上になった場合に検知してもよいし、センサデータの送信頻度の変化率が閾値以上になった場合に検知してもよいし、センサデータの送信頻度の微分値が閾値以上になった場合に検知してもよい。

【0097】

また、監視部７１は、センサ端末３ａからセンサデータの送信頻度が増加した通知を受けた場合に、センサ端末３ａのセンサデータの送信頻度の増加を検知してもよい。また、監視部７１は、複数のセンサ端末３のセンサデータに基づいて緊急度を判定してもよい。

【0098】

変更部７２は、センサデータの送信頻度減少をセンサ端末３ｂに指示する。センサ端末３ｂは、頻度管理部７から送信頻度減少の指示を受けると、センサデータの送信頻度を減少させる。また、変更部７２は、センサ端末３ｂのセンサデータの送信を停止させてもよい。

【0099】

図２０ないし図２２は、第３実施形態に係る無線通信システム１００の管理方法の手順例を示すフロー図である。サーバ４のＣＰＵは、同図に示す情報処理をプログラムに従って実行することによって、頻度管理部７として機能する。重複するステップについては、同番号を付すことで詳細な説明を省略することがある。

【0100】

図２０は、第１例のフロー図である。センサ端末３ａは、センサデータに基づいて緊急度を判定し（Ｓ７１）、緊急状態が検知された場合、すなわち緊急度が所定以上である場合に（Ｓ７２：ＹＥＳ）、センサデータの送信頻度を増加させる（Ｓ７３）。

【0101】

センサ端末３ａは、かかる緊急度の判定を定期的に実施する。緊急度は、センサ３３により監視される対象の緊急度であり、例えばセンサデータの値の大きさに応じた階級で表される。

【0102】

頻度管理部７は、センサデータの送信頻度を監視し（Ｓ６１、監視部７１としての処理）、センサ端末３ａによるセンサデータの送信頻度の増加を検知した場合に（Ｓ６２：ＹＥＳ）、送信頻度を減少させるセンサ端末３ｂを決定し（Ｓ６３）、送信頻度減少をセンサ端末３ｂに指示する（Ｓ６４：変更部７２としての処理）。

【0103】

センサ端末３ａ以外のセンサ端末３が複数ある場合には、頻度管理部７は、例えばセンサデータに基づいて判定される緊急度が最も低いセンサ端末３を、送信頻度を減少させるセンサ端末３ｂとして決定する。

【0104】

センサ端末３ｂは、頻度管理部７から送信頻度減少の指示を受けると（Ｓ８１：ＹＥＳ）、センサデータの送信頻度を減少させる（Ｓ８２）。

【0105】

図２１は、第２例のフロー図である。センサ端末３ａは、センサデータに基づいて緊急度を判定し（Ｓ７１）、緊急状態が検知された場合（Ｓ７２：ＹＥＳ）、センサデータの送信頻度を増加させるとともに（Ｓ７３）、送信頻度が増加した通知を頻度管理部７に送信する（Ｓ７４）。送信頻度増加の通知は、緊急状態の通知でもある。

【0106】

頻度管理部７は、送信頻度増加の通知を受けると（Ｓ６５：ＹＥＳ）、送信頻度を減少させるセンサ端末３ｂを決定し（Ｓ６３）、送信頻度減少をセンサ端末３ｂに指示する（Ｓ６４）。センサ端末３ｂは、頻度管理部７から送信頻度減少の指示を受けると（Ｓ８１：ＹＥＳ）、センサデータの送信頻度を減少させる（Ｓ８２）。

【0107】

図２２は、第３例のフロー図である。頻度管理部７は、複数のセンサ端末３のセンサデータを監視し、それらのセンサデータに基づいて何れかのセンサ端末３が緊急状態であるか否か、すなわち緊急度が所定以上であるか否か判定する（Ｓ６６ないしＳ６７、監視部７１としての処理）。

【0108】

頻度管理部７は、緊急度が所定以上のセンサ端末３ａを検知すると（Ｓ６７：ＹＥＳ）、センサ端末３ａに緊急状態を通知する（Ｓ６８）。緊急状態の通知は、送信頻度増加の指示でもある。センサ端末３ａは、頻度管理部７から緊急状態の通知を受けると（Ｓ７５：ＹＥＳ）、センサデータの送信頻度を増加させる（Ｓ７３）。

【0109】

さらに、頻度管理部７は、緊急度が低いセンサ端末３ｂを送信頻度減少の対象として決定し（Ｓ６３）、送信頻度減少をセンサ端末３ｂに指示する（Ｓ６４）。センサ端末３ｂは、頻度管理部７から送信頻度減少の指示を受けると（Ｓ８１：ＹＥＳ）、センサデータの送信頻度を減少させる（Ｓ８２）。

【0110】

本実施形態によれば、センサ端末３ａのセンサデータの送信頻度が増加したときに、センサ端末３ｂのセンサデータの送信頻度を減少させることで、センサデータを中継する中継装置２の送信時間が制限を超えることを抑制することが可能となる。さらには、緊急状態にあるセンサ端末３ａがセンサデータを送信できなくなることを回避することが可能となる。

【0111】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は以上に説明した実施形態に限定されるものではなく、種々の変更が当業者にとって可能であることはもちろんである。また、以上に説明した複数の実施形態は、適宜組み合わせることが可能である。

【0112】

以下、本発明の代表的な実施形態を列挙する。

【0113】

（１）
８０２．１１ａｈの無線通信により、センサデータを受信する上位通信装置と、
８０２．１１ａｈの無線通信により、前記センサデータを前記上位通信装置に中継する、複数の中継装置と、
８０２．１１ａｈの無線通信により、前記複数の中継装置のうち、前記中継装置の単位時間当たりの送信時間に基づいて選択された中継装置に対して前記センサデータを送信する、複数のセンサ端末と、
を備える、無線通信システム。

【0114】

（２）
前記複数の中継装置の単位時間当たりの送信時間を取得し、予め定められた所定のルート上にある中継装置の前記送信時間が閾値以上である場合に、別のルート上にある他の中継装置にセンサ端末の送信先を変更する、ルート管理部を有するサーバを、さらに備える、
（１）に記載の無線通信システム。

【0115】

（３）
前記ルート管理部は、前記送信時間が閾値未満の中継装置に送信先を変更する、
（２）に記載の無線通信システム。

【0116】

（４）
前記センサ端末は前記サーバを備え、
前記ルート管理部は、前記所定のルートから前記別のルートの中継装置に送信先を変更するためのルート変更要求を前記複数の中継装置に送信する、
（２）または（３）に記載の無線通信システム。

【0117】

（５）
前記所定のルートに含まれる前記中継装置は、前記ルート変更要求に応じて、前記所定のルートを表すペアリングデータを破棄する、
（４）に記載の無線通信システム。

【0118】

（６）
前記別のルートに含まれる前記中継装置は、前記ルート変更要求に応じて、前記別のルートを表すペアリングデータを生成する、
（４）に記載の無線通信システム。

【0119】

（７）
前記上位通信装置は、前記所定ルートに含まれる前記センサ端末に管理データを送信し、前記所定のルートから前記別のルートの前記中継装置に送信先が変更された場合に、前記別のルートに含まれる前記センサ端末に管理データを送信する、
（２）ないし（６）の何れかに記載の無線通信システム。

【0120】

（８）
前記複数のセンサ端末の数は、前記複数の中継装置の数よりも多い、
（１）ないし（７）の何れかに記載の無線通信システム。

【0121】

（９）
前記閾値は、前記単位時間当たりの送信時間の制限値よりも小さい、
（１）ないし（８）の何れかに記載の無線通信システム。

【0122】

（１０）
８０２．１１ａｈの無線通信により、センサデータを受信する上位通信装置と、８０２．１１ａｈの無線通信により、前記センサデータを前記上位通信装置に中継する、複数の中継装置と、８０２．１１ａｈの無線通信により、前記センサデータを前記複数の中継装置の１つに送信する、複数のセンサ端末と、を備える無線通信システムにおいて、前記複数のセンサ端末は、前記複数の中継装置のうち、前記中継装置の単位時間当たりの送信時間に基づいて選択された中継装置に対して前記センサデータを送信する、
無線通信システムの管理方法。

【0123】

（１１）
８０２．１１ａｈの無線通信により、センサデータを受信する上位通信装置と、８０２．１１ａｈの無線通信により、前記センサデータを前記上位通信装置に中継する、複数の中継装置と、８０２．１１ａｈの無線通信により、前記センサデータを前記複数の中継装置の１つに送信する、複数のセンサ端末と、を備える無線通信システムにおける、前記複数の中継装置の単位時間当たりの送信時間を取得する取得部と、
前記所定のルートに含まれる前記中継装置の前記送信時間が閾値以上である場合に、他の中継装置を経由する別のルートに変更する変更部と、
を備える、管理装置。

【符号の説明】

【0124】

１ アクセスポイント（上位通信装置の例）、２ 中継装置、３ センサ端末、４ サーバ、５ ルート管理部、６ 送信管理部、７ 頻度管理部、１０ 制御部、１１ 無線通信部、１２ 有線通信部、２０ 制御部、２１ 無線通信部、３０ 制御部、３１ 無線通信部、３３ センサ、５１ 送信時間取得部、５２ ルート変更部、６１ 決定部、６２ 設定部、７１ 監視部、７２ 変更部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】