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(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】
(24)【登録日】2023-04-28
(45)【発行日】2023-05-11
(54)【発明の名称】無線通信装置、無線通信システム、及び無線通信方法
(51)【国際特許分類】
H04W 8/26 20090101AFI20230501BHJP
H04W 84/20 20090101ALI20230501BHJP
H04W 88/06 20090101ALI20230501BHJP
H04W 4/38 20180101ALI20230501BHJP
【ＦＩ】
H04W8/26
H04W84/20
H04W88/06
H04W4/38
【請求項の数】
5
(21)【出願番号】P 2019062158
(22)【出願日】2019-03-28
(65)【公開番号】P2020162070
(43)【公開日】2020-10-01
【審査請求日】2021-11-19
(73)【特許権者】
【識別番号】000005234
【氏名又は名称】富士電機株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】000220262
【氏名又は名称】東京瓦斯株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】000000284
【氏名又は名称】大阪瓦斯株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】000221834
【氏名又は名称】東邦瓦斯株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】000005821
【氏名又は名称】パナソニックホールディングス株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】309042071
【氏名又は名称】東光東芝メーターシステムズ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100074099
【弁理士】
【氏名又は名称】大菅 義之
(74)【代理人】
【識別番号】100121083
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 宏義
(74)【代理人】
【識別番号】100138391
【弁理士】
【氏名又は名称】天田 昌行
(72)【発明者】
【氏名】星野 充紀
(72)【発明者】
【氏名】畠内 孝明
(72)【発明者】
【氏名】横山 睦人
(72)【発明者】
【氏名】土屋 創太
(72)【発明者】
【氏名】安元 啓人
(72)【発明者】
【氏名】田村 至
(72)【発明者】
【氏名】安井 昌広
(72)【発明者】
【氏名】坂野 貴裕
(72)【発明者】
【氏名】福島 圭亮
(72)【発明者】
【氏名】坂田 雅昭
(72)【発明者】
【氏名】猪子 照恵
(72)【発明者】
【氏名】山下 真純
(72)【発明者】
【氏名】齋藤 尚利
(72)【発明者】
【氏名】小野 佑輔
(72)【発明者】
【氏名】田井 貴久
【審査官】松野 吉宏
(56)【参考文献】
【文献】韓国公開特許第１０－２０１０－０１０５０８６（ＫＲ，Ａ）
【文献】特開２０１７－０５０１７２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－２０７８５１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０４Ｂ ７／２４ － ７／２６
Ｈ０４Ｗ ４／００ － ９９／００
３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ ＷＧ１－４
ＳＡ ＷＧ１－４
ＣＴ ＷＧ１、４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１無線ネットワークを介して前記第１無線ネットワーク内の第１無線端末と通信する第１無線通信部と、前記第１無線ネットワークの無線エリアよりも狭い無線エリアを有する第２無線ネットワークを介して、前記第２無線ネットワーク内の第２無線端末と通信する第２無線通信部と、
前記第１無線通信部が、前記第１無線ネットワークを示す第１ネットワーク識別情報と、前記第１無線ネットワーク内の装置を示す第１装置識別情報とを用いて、前記第１無線端末と通信するように、前記第１無線通信部を制御する第１制御部と、
前記第１ネットワーク識別情報と前記第１装置識別情報とを用いて、前記第２無線ネットワークを示す第２ネットワーク識別情報を生成し、前記第２無線通信部が、前記第２ネットワーク識別情報と、前記第２無線ネットワーク内の装置を示す第２装置識別情報とを用いて、前記第２無線端末と通信するように、前記第２無線通信部を制御する第２制御部とを備え、
前記第２ネットワーク識別情報のビット数は、前記第１ネットワーク識別情報のビット数よりも多く、前記第２装置識別情報のビット数は、前記第１装置識別情報のビット数よりも少ないことを特徴とする無線通信装置。
【請求項2】
前記第１無線ネットワーク内の前記第１無線端末を示す第３装置識別情報のビット数は、前記第１装置識別情報のビット数に等しく、前記第２無線ネットワーク内の前記第２無線端末を示す第４装置識別情報のビット数は、前記第２装置識別情報のビット数に等しく、前記第１ネットワーク識別情報のビット数と前記第１装置識別情報のビット数と前記第３装置識別情報のビット数との和は、前記第２ネットワーク識別情報のビット数と前記第２装置識別情報のビット数と前記第４装置識別情報のビット数との和に等しいことを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
【請求項3】
前記第１制御部は、前記第２無線通信部が、前記第２ネットワーク識別情報と、前記第２装置識別情報と、所定の事象を示す事象情報とを含む第１無線通信パケットを、前記第２無線端末から受信した場合、前記第１ネットワーク識別情報と、前記第１装置識別情報と、前記事象情報とを含む第２無線通信パケットを生成し、前記第１無線通信部は、前記第２無線通信パケットを、前記第１無線ネットワークを介して前記第１無線端末へ送信することを特徴とする請求項１又は２記載の無線通信装置。
【請求項4】
前記第２制御部は、前記第２無線通信部が、前記第２ネットワーク識別情報と、前記第２装置識別情報と、所定の事象を示す事象情報とを含む第１無線通信パケットを、前記第２無線端末から受信した場合、前記第２ネットワーク識別情報と、前記第２装置識別情報と、前記事象情報に基づく指示とを含む第２無線通信パケットを生成し、前記第２無線通信部は、前記第２無線通信パケットを、前記第２無線ネットワークを介して、前記第２無線ネットワーク内の第３無線端末へ送信することを特徴とする請求項１又は２記載の無線通信装置。
【請求項5】
前記第１制御部は、所定のデータを計測する計測器から計測データを取得し、前記第１ネットワーク識別情報と、前記第１装置識別情報と、前記計測データとを含む計測データパケットを生成し、前記第１無線通信部は、前記計測データパケットを、前記第１無線ネットワークを介して前記第１無線端末へ送信することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、無線通信装置、無線通信システム、及び無線通信方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年のガススマートメータシステムにおいて、ガスメータに接続された無線端末は、監視センタに設置された無線端末と、無線ネットワークを介して通信することで、ガスメータにより計測されたガス使用量を監視センタへ報告することができる。さらに、ガスメータに接続された無線端末は、需要家宅内に設置されたガス漏れ警報器等の各種機器と通信することもできる。
【0003】
このようなガススマートメータシステムに関連して、電池により駆動される無線端末を含む無線通信ネットワークシステムが知られている（例えば、特許文献１及び特許文献２を参照）。電池により駆動される無線端末では、電池の消耗を抑えて、電池の交換頻度を減らすことが望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特許第５０９７６３３号明細書
【文献】特許第５５７１００８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
需要家宅内の家庭用電気製品、ＨＥＭＳ（Home Energy Management System）コントローラ等の機器を無線化する無線通信規格は数多く存在するが、これらの無線通信規格は、機器に対して電力を供給する外部電源の存在を前提としている。したがって、ガスメータに接続された無線端末のように、電池で動作する無線端末向けの通信方式は、あまり知られていない。
【0006】
一方、需要家宅内の無線ネットワークは、需要家単位で分離させることが望ましい。しかしながら、需要家単位で無線ネットワークを設ける場合、無線ネットワークの総数が膨大になるため、各無線ネットワークを識別するためのネットワーク識別子のビット数が増加する。
【0007】
ネットワーク識別子のビット数が増加すると、データ通信におけるパケットのヘッダ情報が肥大化し、パケットの送受信時間が増加するため、電池が消耗しやすくなる。さらに、ビット数の増加に伴って、ネットワーク識別子の浪費を招くこともある。
【0008】
なお、かかる問題は、ガススマートメータシステムに限らず、需要家等のユーザ毎に無線ネットワークが設けられる、様々な無線通信システムにおいて生ずるものである。
【0009】
１つの側面において、本発明は、ユーザ毎に無線ネットワークが設けられる無線通信システムにおいて、無線通信に用いられるヘッダ情報の増大を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
１つの実施形態によれば、無線通信装置は、無線通信部及び制御部を含む。無線通信部は、第１無線ネットワークを介して第１無線ネットワーク内の第１無線端末と通信し、第１無線ネットワークの無線エリアよりも狭い無線エリアを有する第２無線ネットワークを介して、第２無線ネットワーク内の第２無線端末と通信する。
【0011】
制御部は、無線通信部が、第１無線ネットワークを示す第１ネットワーク識別情報と、第１無線ネットワーク内の装置を示す第１装置識別情報とを用いて、第１無線端末と通信するように、無線通信部を制御する。そして、制御部は、無線通信部が、第２無線ネットワークを示す第２ネットワーク識別情報と、第２無線ネットワーク内の装置を示す第２装置識別情報とを用いて、第２無線端末と通信するように、無線通信部を制御する。
【0012】
第２ネットワーク識別情報のビット数は、第１ネットワーク識別情報のビット数よりも多く、第２装置識別情報のビット数は、第１装置識別情報のビット数よりも少ない。
【発明の効果】
【0013】
１つの側面において、ユーザ毎に無線ネットワークが設けられる無線通信システムにおいて、無線通信に用いられるヘッダ情報の増大を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】無線通信装置の構成図である。
【図2】無線通信システムの構成図である。
【図3】無線ネットワーク内の無線通信パケットのフォーマットを示す図である。
【図4】宅内無線ネットワーク内の無線通信パケットのフォーマットを示す図である。
【図5】無線子機の構成図である。
【図6】宅内親機の構成図である。
【図7】ネットワーク構築シーケンスを示す図である。
【図8】第１の事象通報シーケンスを示す図である。
【図9】第２の事象通報シーケンスを示す図である。
【図10】指示発行シーケンスを示す図である。
【図11】情報処理装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
【0016】
無線通信部１１１は、第１無線ネットワークを介して第１無線ネットワーク内の第１無線端末と通信し、第１無線ネットワークの無線エリアよりも狭い無線エリアを有する第２無線ネットワークを介して、第２無線ネットワーク内の第２無線端末と通信する。
【0017】
制御部１１２は、無線通信部１１１が、第１無線ネットワークを示す第１ネットワーク識別情報と、第１無線ネットワーク内の装置を示す第１装置識別情報とを用いて、第１無線端末と通信するように、無線通信部１１１を制御する。そして、制御部１１２は、無線通信部１１１が、第２無線ネットワークを示す第２ネットワーク識別情報と、第２無線ネットワーク内の装置を示す第２装置識別情報とを用いて、第２無線端末と通信するように、無線通信部１１１を制御する。
【0018】
第２ネットワーク識別情報のビット数は、第１ネットワーク識別情報のビット数よりも多く、第２装置識別情報のビット数は、第１装置識別情報のビット数よりも少ない。
【0019】
図１の無線通信装置１０１によれば、ユーザ毎に無線ネットワークが設けられる無線通信システムにおいて、無線通信に用いられるヘッダ情報の増大を抑制することができる。
【0020】
図２は、図１の無線通信装置１０１を含む無線通信システムの構成例を示している。図２の無線通信システムは、ＮＣＵ（Network Control Unit）２０１、無線親機２０２、計測器２１１－１～計測器２１１－３、無線子機２１２－１～無線子機２１２－３、及び宅内親機２２１－１～宅内親機２２１－３を含む。無線通信システムは、さらに、機器２２２－１～機器２２２－３及び宅内子機２２３－１～宅内子機２２３－３を含む。
【0021】
無線親機２０２及び無線子機２１２－１～無線子機２１２－３は、無線ネットワーク２３１内の無線端末である。宅内親機２２１－ｉ（ｉ＝１～３）は、宅内無線ネットワーク２３２－ｉ内の無線端末であり、宅内子機２２３－１～宅内子機２２３－３は、宅内無線ネットワーク２３２－２内の無線端末である。
【0022】
例えば、無線ネットワーク２３１は、複数の需要家宅を含む広域ネットワークである。一方、宅内無線ネットワーク２３２－ｉは、需要家宅毎に設けられ、無線ネットワーク２３１の無線エリアよりも狭い無線エリアを有する。
【0023】
無線子機２１２－１～無線子機２１２－３は、無線ネットワーク２３１を介して無線親機２０２と通信し、宅内親機２２１－２は、宅内無線ネットワーク２３２－２を介して宅内子機２２３－１～宅内子機２２３－３と通信する。
【0024】
計測器２１１－ｉは、例えば、需要家宅に設置され、所定のデータを計測する。計測器２１１－ｉは、ガスメータ、水道メータ、電気メータ等であってもよい。ガスメータは、ガスの使用量を計測し、水道メータは、水道の使用量を計測し、電気メータは、電気の使用量を計測する。無線子機２１２－ｉ及び宅内親機２２１－ｉは、図１の無線通信装置１０１に対応し、計測器２１１－ｉと接続されている。宅内親機２２１－ｉは、無線子機２１２－ｉと接続されている。
【0025】
無線ネットワーク２３１は、各計測器２１１－ｉによって計測された計測データを収集する無線検針用ネットワークである。ＮＣＵ２０１及び無線親機２０２は、例えば、監視センタに設置され、無線親機２０２は、ＮＣＵ２０１と接続されており、ＮＣＵ２０１は、監視センタのサーバ（不図示）と接続されている。ＮＣＵ２０１は、監視センタのサーバからの指示に従って、無線親機２０２による通信を制御する。
【0026】
無線子機２１２－ｉは、計測器２１１－ｉから計測データを取得し、取得した計測データを含む無線通信パケットである計測データパケットを、無線ネットワーク２３１を介して無線親機２０２へ送信する。
【0027】
機器２２２－ｊ（ｊ＝１～３）は、例えば、需要家宅に設置され、宅内子機２２３－ｊは、機器２２２－ｊと接続されている。機器２２２－ｊは、ガス漏れ警報器、火災警報器、一酸化炭素警報器、宅内操作器、ＨＥＭＳコントローラ、家庭用電気製品等であってもよい。
【0028】
機器２２２－ｊが所定の事象を検知した場合、宅内子機２２３－ｊは、その事象を示す事象情報を含む無線通信パケットを、宅内無線ネットワーク２３２－２を介して宅内親機２２１－２へ送信する。所定の事象は、ガス漏れ、火災、一酸化炭素の発生等であってもよく、事象情報は、事象の発生を示す電文であってもよい。
【0029】
なお、無線ネットワーク２３１内の無線子機の台数は３台に限られず、Ｎ台（Ｎは１以上の整数）であってもよい。この場合、計測器の台数と宅内無線ネットワークの個数もＮ個となる。また、宅内無線ネットワーク２３２－２内の宅内子機の台数は３台に限られず、Ｍ台（Ｍは１以上の整数）であってもよい。宅内無線ネットワーク２３２－１及び宅内無線ネットワーク２３２－３の各々にも、Ｍ個の機器とＭ台の宅内子機が含まれる。
【0030】
図３は、図２の無線ネットワーク２３１内で送受信される無線通信パケットのフォーマットの例を示している。図３のフォーマットは、物理層データに対応し、ＭＡＣ（Media Access Control）ヘッダ、ＭＡＣデータ、及びチェックコードを含む。ＭＡＣヘッダのサイズ（ビット数）は、７バイトであり、ＭＡＣデータのサイズは、０～１１３バイトであり、チェックコードのサイズは、２バイトである。この例では、１バイト＝８ビットである。
【0031】
ＭＡＣヘッダは、Ｓｑ－Ｎｏ、Ｄｉ－ＲＮＯ、Ｓｙ－ＲＮＯ、Ｓｏ－ＲＮＯ、及びＬ－Ｃｏｎを含む。Ｓｑ－Ｎｏは、シーケンス番号を表し、Ｄｉ－ＲＮＯは、宛先無線端末の装置識別情報（無線端末識別子）を表す。Ｓｙ－ＲＮＯは、無線ネットワーク２３１のネットワーク識別情報（ネットワーク識別子）を表し、Ｓｏ－ＲＮＯは、送信元無線端末の装置識別情報を表す。Ｄｉ－ＲＮＯ及びＳｏ－ＲＮＯは、無線ネットワーク２３１内の装置を示す装置識別情報である。Ｌ－Ｃｏｎは、リンクコントロールコマンドを表し、リンクコントロールコマンドは、ＭＡＣデータの意味を示す。
【0032】
Ｓｑ－Ｎｏ、Ｄｉ－ＲＮＯ、Ｓｏ－ＲＮＯ、及びＬ－Ｃｏｎのサイズは、１バイトであり、Ｓｙ－ＲＮＯのサイズは、３バイトである。したがって、Ｄｉ－ＲＮＯ及びＳｏ－ＲＮＯのサイズは等しい。この場合、１バイト（８ビット）の無線端末識別子によって、最大２５６台の無線端末を識別することができ、３バイト（２４ビット）のネットワーク識別子によって、約１６７７万個の無線ネットワークを識別することができる。
【0033】
図２の例では、ネットワーク識別子及び無線端末識別子が１６進数で示されている。無線ネットワーク２３１を示すネットワーク識別子は“ＡＡＡＡＡＡ”であり、無線親機２０２を示す無線端末識別子は“ＦＤ”である。無線子機２１２－１、無線子機２１２－２、及び無線子機２１２－３を示す無線端末識別子は、それぞれ、“０１”、“０２”、及び“０３”である。
【0034】
図３のＭＡＣヘッダのフォーマットをそのまま宅内無線ネットワーク２３２－ｉに適用した場合、宅内無線ネットワーク２３２－ｉの総数が膨大になると、ネットワーク識別子が浪費されて枯渇してしまう。
【0035】
そこで、宅内無線ネットワーク２３２－ｉ内の機器の最大数を１６台に制限することで、無線端末識別子のサイズを８ビットから４ビットに削減する。これにより、Ｄｉ－ＲＮＯ及びＳｏ－ＲＮＯそれぞれのサイズが４ビットだけ短くなる。そして、削減された８ビットをネットワーク識別子に割り当てることにより、ネットワーク識別子によって識別可能な宅内無線ネットワークの個数を、２５６倍に増加させることができる。
【0036】
図４は、図２の宅内無線ネットワーク２３２－ｉ内で送受信される無線通信パケットのフォーマットの例を示している。図４のＭＡＣヘッダ、ＭＡＣデータ、及びチェックコードのサイズは、図３のフォーマットと同様である。
【0037】
ＭＡＣヘッダは、Ｓｑ－Ｎｏ、Ｄｉ－ＲＮＯ、Ｓｙ－ＲＮＯ、Ｓｏ－ＲＮＯ、及びＬ－Ｃｏｎを含む。Ｄｉ－ＲＮＯ及びＳｏ－ＲＮＯは、宅内無線ネットワーク２３２－ｉ内の装置を示す装置識別情報であり、Ｓｙ－ＲＮＯは、宅内無線ネットワーク２３２－ｉのネットワーク識別情報である。
【0038】
Ｓｑ－Ｎｏ及びＬ－Ｃｏｎのサイズは、１バイトであり、Ｄｉ－ＲＮＯ及びＳｏ－ＲＮＯのサイズは、０．５バイトであり、Ｓｙ－ＲＮＯのサイズは、４バイトである。したがって、Ｄｉ－ＲＮＯ及びＳｏ－ＲＮＯのサイズは等しい。
【0039】
Ｄｉ－ＲＮＯ及びＳｏ－ＲＮＯのビット数は、図３のＤｉ－ＲＮＯ及びＳｏ－ＲＮＯのビット数よりも４ビットだけ少なく、Ｓｙ－ＲＮＯのビット数は、図３のＳｙ－ＲＮＯのビット数よりも８ビットだけ多い。Ｄｉ－ＲＮＯ、Ｓｙ－ＲＮＯ、及びＳｏ－ＲＮＯのビット数の和は、図３のＤｉ－ＲＮＯ、Ｓｙ－ＲＮＯ、及びＳｏ－ＲＮＯのビット数の和に等しい。
【0040】
この場合、０．５バイト（４ビット）の無線端末識別子によって、最大１６台の無線端末を識別することができ、４バイト（３２ビット）のネットワーク識別子によって、約４２億個の宅内無線ネットワークを識別することができる。
【0041】
図２の例では、宅内無線ネットワーク２３２－１、宅内無線ネットワーク２３２－２、及び宅内無線ネットワーク２３２－３を示すネットワーク識別子は、それぞれ、“ＡＡＡＡＡＡ０１”、“ＡＡＡＡＡＡ０２”、及び“ＡＡＡＡＡＡ０３”である。また、宅内親機２２１－１、宅内親機２２１－２、及び宅内親機２２１－３を示す無線端末識別子は“０”である。宅内子機２２３－１、宅内子機２２３－２、及び宅内子機２２３－３を示す無線端末識別子は、それぞれ、“１”、“２”、及び“３”である。
【0042】
各宅内無線ネットワーク２３２－ｉを示すネットワーク識別子は、無線ネットワーク２３１を示すネットワーク識別子と、無線子機２１２－ｉを示す無線端末識別子とを連結することで、生成される。これにより、既に構築されている無線ネットワーク２３１のネットワーク識別子を用いて、各宅内無線ネットワーク２３２－ｉを示す一意のネットワーク識別子を容易に生成することができる。
【0043】
図４のフォーマットによれば、図３のフォーマットと比較してＭＡＣヘッダのサイズが増加しないため、パケットの送受信時間も増加しない。したがって、宅内無線ネットワーク２３２－ｉ内の無線端末が電池で動作する場合であっても、電池の消耗を抑止することができる。
【0044】
図５は、図２の無線子機２１２－ｉの構成例を示している。図５の無線子機２１２－ｉは、アンテナ５１１、無線通信回路５１２、及び制御部５１３を含み、無線通信回路５１２及び制御部５１３は、不図示の電池から供給される電力によって動作する。無線通信回路５１２及び制御部５１３は、図１の無線通信部１１１及び制御部１１２にそれぞれ対応する。
【0045】
受信動作において、アンテナ５１１は、無線親機２０２から無線信号を受信し、無線通信回路５１２は、受信した無線信号に対する復調処理を行うことで、無線通信パケットを復元して、制御部５１３へ出力する。
【0046】
送信動作において、制御部５１３は、無線通信パケットを生成して無線通信回路５１２へ出力し、無線通信回路５１２は、無線通信パケットに対する変調処理を行うことで、無線信号を生成し、アンテナ５１１は、その無線信号を無線親機２０２へ送信する。
【0047】
例えば、制御部５１３は、計測器２１１－ｉから計測データを取得し、無線親機２０２を示すＤｉ－ＲＮＯ、無線ネットワーク２３１を示すＳｙ－ＲＮＯ、無線子機２１２－ｉを示すＳｏ－ＲＮＯ、及び計測データを含む、計測データパケットを生成する。そして、無線通信回路５１２は、計測データパケットから無線信号を生成して、無線親機２０２へ送信する。
【0048】
図６は、図２の宅内親機２２１－ｉの構成例を示している。図６の宅内親機２２１－ｉは、アンテナ６１１、無線通信回路６１２、及び制御部６１３を含み、無線通信回路６１２及び制御部６１３は、不図示の電池から供給される電力によって動作する。無線通信回路６１２及び制御部６１３は、図１の無線通信部１１１及び制御部１１２にそれぞれ対応する。以下では、宅内親機２２１－２の送受信動作について説明する。
【0049】
受信動作において、アンテナ６１１は、宅内子機２２３－ｊから無線信号を受信し、無線通信回路６１２は、受信した無線信号に対する復調処理を行うことで、無線通信パケットを復元して、制御部６１３へ出力する。
【0050】
例えば、宅内子機２２３－ｊから受信した無線通信パケットは、宅内親機２２１－２を示すＤｉ－ＲＮＯ、宅内無線ネットワーク２３２－２を示すＳｙ－ＲＮＯ、宅内子機２２３－ｊを示すＳｏ－ＲＮＯ、及び事象情報を含む。
【0051】
送信動作において、制御部６１３は、無線通信パケットを生成して無線通信回路６１２へ出力し、無線通信回路６１２は、無線通信パケットに対する変調処理を行うことで、無線信号を生成し、アンテナ６１１は、その無線信号を宅内子機２２３－ｊへ送信する。
【0052】
例えば、制御部６１３は、いずれかの宅内子機２２３－ｊから受信した事象情報に基づいて、同じ宅内子機２２３－ｊ又は別の宅内子機２２３－ｊに接続された機器２２２－ｊに対する指示を含む、無線通信パケットを生成する。この無線通信パケットは、送信先の宅内子機２２３－ｊを示すＤｉ－ＲＮＯ、宅内無線ネットワーク２３２－２を示すＳｙ－ＲＮＯ、及び宅内親機２２１－２を示すＳｏ－ＲＮＯを含む。そして、無線通信回路６１２は、生成された無線通信パケットから無線信号を生成して、送信先の宅内子機２２３－ｊへ送信する。
【0053】
無線子機２１２－ｉ及び宅内親機２２１－ｉは、アンテナ５１１を共用することも可能である。この場合、図６のアンテナ６１１、無線通信回路６１２、及び制御部６１３が省略され、図５の無線通信回路５１２が無線通信回路６１２としても動作し、制御部５１３が制御部６１３としても動作する。したがって、単一の無線端末によって、無線子機２１２－ｉ及び宅内親機２２１－ｉの機能が実現される。
【0054】
【0055】
図７は、図２の無線通信システムにおいて宅内無線ネットワーク２３２－２を構築する、ネットワーク構築シーケンスの例を示している。まず、無線子機２１２－２が起動され（手順７０１）、無線子機２１２－２は、無線親機２０２との間で識別子発行通信を行う（手順７０２）。これにより、無線子機２１２－２は、無線ネットワーク２３１のネットワーク識別子“ＡＡＡＡＡＡ”と、無線親機２０２の無線端末識別子“ＦＤ”と、無線子機２１２－２の無線端末識別子“０２”とを取得し、それらの識別子を記憶する。
【0056】
次に、宅内親機２２１－２が起動され（手順７０３）、宅内親機２２１－２は、無線子機２１２－２から、ネットワーク識別子“ＡＡＡＡＡＡ”及び無線端末識別子“０２”を取得する（手順７０４）。次に、宅内親機２２１－２の制御部６１３は、ネットワーク識別子“ＡＡＡＡＡＡ”と無線端末識別子“０２”とを連結して、宅内無線ネットワーク２３２－２のネットワーク識別子“ＡＡＡＡＡＡ０２”を生成する。そして、制御部６１３は、ネットワーク識別子“ＡＡＡＡＡＡ０２”と、宅内親機２２１－２の無線端末識別子“０”とを記憶する。
【0057】
次に、宅内子機２２３－１が起動され（手順７０５）、宅内子機２２３－１は、宅内親機２２１－２との間で識別子発行通信を行う（手順７０６）。これにより、宅内子機２２３－１は、ネットワーク識別子“ＡＡＡＡＡＡ０２”と、宅内親機２２１－２の無線端末識別子“０”と、宅内子機２２３－１の無線端末識別子“１”とを取得し、それらの識別子を記憶する。
【0058】
次に、宅内子機２２３－２が起動され（手順７０７）、宅内子機２２３－２は、宅内親機２２１－２との間で識別子発行通信を行う（手順７０８）。これにより、宅内子機２２３－２は、ネットワーク識別子“ＡＡＡＡＡＡ０２”と、宅内親機２２１－２の無線端末識別子“０”と、宅内子機２２３－２の無線端末識別子“２”とを取得し、それらの識別子を記憶する。
【0059】
次に、宅内子機２２３－３が起動され（手順７０９）、宅内子機２２３－３は、宅内親機２２１－２との間で識別子発行通信を行う（手順７１０）。これにより、宅内子機２２３－３は、ネットワーク識別子“ＡＡＡＡＡＡ０２”と、宅内親機２２１－２の無線端末識別子“０”と、宅内子機２２３－３の無線端末識別子“３”とを取得し、それらの識別子を記憶する。
【0060】
このようなネットワーク構築シーケンスによって、宅内無線ネットワーク２３２－２が構築される。宅内無線ネットワーク２３２－１及び宅内無線ネットワーク２３２－３も、図７と同様のネットワーク構築シーケンスによって構築される。
【0061】
図８は、図２の無線通信システムにおいて事象の発生を監視センタへ通報する、第１の事象通報シーケンスの例を示している。まず、機器２２２－１は、ガス漏れ、火災、一酸化炭素の発生等の事象を検知し、その事象を示す事象情報を宅内子機２２３－１へ出力する（手順８０１）。
【0062】
次に、宅内子機２２３－１は、事象情報をＭＡＣデータとして含む無線通信パケットを生成し、その無線通信パケットのＤｉ－ＲＮＯに、宅内親機２２１－２の無線端末識別子“０”を設定する。また、宅内子機２２３－１は、Ｓｙ－ＲＮＯに、ネットワーク識別子“ＡＡＡＡＡＡ０２”を設定し、Ｓｏ－ＲＮＯに、宅内子機２２３－１の無線端末識別子“１”を設定する。そして、宅内子機２２３－１は、その無線通信パケットを宅内親機２２１－２へ送信する（手順８０２）。
【0063】
次に、宅内親機２２１－２の無線通信回路６１２は、宅内子機２２３－１から無線通信パケットを受信し、制御部６１３は、受信した無線通信パケットから事象情報を抽出して、無線子機２１２－２へ出力する（手順８０３）。
【0064】
次に、無線子機２１２－２の制御部５１３は、宅内親機２２１－２から出力された事象情報をＭＡＣデータとして含む無線通信パケットを生成し、その無線通信パケットのＤｉ－ＲＮＯに、無線親機２０２の無線端末識別子“ＦＤ”を設定する。また、制御部５１３は、Ｓｙ－ＲＮＯに、ネットワーク識別子“ＡＡＡＡＡＡ”を設定し、Ｓｏ－ＲＮＯに、無線子機２１２－２の無線端末識別子“０２”を設定する。そして、無線通信回路５１２は、その無線通信パケットを無線親機２０２へ送信する（手順８０４）。
【0065】
次に、無線親機２０２は、受信した無線通信パケットから事象情報を抽出して、ＮＣＵ２０１へ出力する（手順８０５）。ＮＣＵ２０１は、無線親機２０２から出力された事象情報を、監視センタのサーバへ転送する（手順８０６）。これにより、需要家宅内の機器２２２－１によって検知された事象が、監視センタに通報される。
【0066】
【0067】
宅内親機２２１－２の無線通信回路６１２は、宅内子機２２３－１から無線通信パケットを受信し、制御部６１３は、受信した無線通信パケットから事象情報を抽出して、計測器２１１－２へ出力する（手順９０３）。
【0068】
そして、計測器２１１－２は、宅内親機２２１－２から出力された事象情報に基づいて、所定の動作を行う。例えば、計測器２１１－２がガスメータであり、機器２２２－１がガス漏れ警報器であり、事象情報がガス漏れを示す電文である場合、計測器２１１－２は、ガスメータを閉栓する動作を行う。これにより、監視センタからの指示を待つことなく、自律的にガス漏れを止めることができる。
【0069】
【0070】
宅内親機２２１－２の無線通信回路６１２は、宅内子機２２３－１から無線通信パケットを受信し、制御部６１３は、受信した無線通信パケットから事象情報を抽出して、その事象情報に基づく指示を含む無線通信パケットを生成する。
【0071】
このとき、制御部６１３は、その無線通信パケットのＤｉ－ＲＮＯに、宅内子機２２３－２の無線端末識別子“２”を設定する。また、制御部６１３は、Ｓｙ－ＲＮＯに、ネットワーク識別子“ＡＡＡＡＡＡ０２”を設定し、Ｓｏ－ＲＮＯに、宅内親機２２１－２の無線端末識別子“０”を設定する。そして、無線通信回路６１２は、その無線通信パケットを宅内子機２２３－２へ送信する（手順１００３）。
【0072】
宅内子機２２３－２は、受信した無線通信パケットから、事象情報に基づく指示を抽出し、抽出した指示を機器２２２－２へ出力する（手順１００４）。そして、機器２２２－２は、宅内子機２２３－２から出力された指示に従って、所定の動作を行う。
【0073】
一例として、機器２２２－１及び機器２２２－２が、ガス漏れ警報器、火災警報器、又は一酸化炭素警報器であり、事象情報が、ガス漏れ、火災、又は一酸化炭素の発生を示す警報電文である場合について説明する。この場合、宅内親機２２１－２は、事象情報に基づく指示として、鳴動指示を示す電文を用いることで、機器２２２－２に対して警報の連動を指示することができる。そして、機器２２２－２は、鳴動指示を示す電文に従って、鳴動動作を行う。
【0074】
これにより、機器２２２－１及び機器２２２－２が別々の部屋に設置されている場合であっても、一方の部屋で発生した事象に基づいて、他方の部屋に設定された機器を鳴動させることが可能になる。図１０と同様の指示発行シーケンスにより、３台以上の機器が連動して警報を発することもできる。
【0075】
図１１は、図１の制御部１１２、図５の制御部５１３、及び図６の制御部６１３として用いられる情報処理装置（コンピュータ）の構成例を示している。図１１の情報処理装置は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１０１及びメモリ１１０２を含む。
【0076】
メモリ１１０２は、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ等の半導体メモリであり、処理に用いられるプログラム及びデータを記憶する。
【0077】
例えば、メモリ１１０２は、無線ネットワーク２３１及び宅内無線ネットワーク２３２－ｉのネットワーク識別子、無線親機２０２、無線子機２１２－ｉ、宅内親機２２１－ｉ、及び宅内子機２２３－ｊの無線端末識別子等を記憶することができる。また、メモリ１１０２は、計測データ、事象情報、事象情報に基づく指示等も記憶することができる。
【0078】
【0079】
図１の無線通信装置１０１の構成は一例に過ぎず、無線通信装置１０１の用途又は条件に応じて、一部の構成要素を省略又は変更してもよい。
【0080】
図２の無線通信システムの構成は一例に過ぎず、無線通信システムの用途又は条件に応じて、一部の構成要素を省略又は変更してもよい。例えば、計測器２１１－ｉ及び機器２２２－ｊは、需要家宅の代わりに、オフィス、工場、倉庫等に設置されていてもよく、計測器２１１－ｉの代わりに、別の機器が設置されていてもよい。各無線端末は、電池以外の外部電源から供給される電力によって動作しても構わない。
【0081】
図３及び図４に示した無線通信パケットのフォーマットは一例に過ぎず、ＭＡＣヘッダ、ＭＡＣデータ、及びチェックコードのサイズは、別のサイズであってもよい。同様に、Ｓｑ－Ｎｏ、Ｄｉ－ＲＮＯ、Ｓｙ－ＲＮＯ、Ｓｏ－ＲＮＯ、及びＬ－Ｃｏｎのサイズは、別のサイズであってもよい。
【0082】
例えば、図４のＤｉ－ＲＮＯ、Ｓｙ－ＲＮＯ、及びＳｏ－ＲＮＯのサイズを、それぞれ、３ビット、３４ビット、及び３ビットに設定することも可能である。また、図４のＤｉ－ＲＮＯ、Ｓｙ－ＲＮＯ、及びＳｏ－ＲＮＯのサイズを、それぞれ、６ビット、２８ビット、及び６ビットに設定することも可能である。
【0083】
図５の無線子機２１２－ｉ及び図６の宅内親機２２１－ｉの構成は一例に過ぎず、無線通信システムの用途又は条件に応じて、一部の構成要素を省略又は変更してもよい。例えば、無線子機２１２－ｉ及び宅内親機２２１－ｉがアンテナ５１１を共用する場合は、図６の宅内親機２２１－ｉを省略することができる。
【0084】
図７～図１０に示した動作シーケンスは一例に過ぎず、無線通信システムの構成又は条件に応じて、一部の手順を省略又は変更してもよい。例えば、図６の宅内親機２２１－ｉが省略される場合は、図７の手順７０４及び図８の手順８０３を省略することができる。
【0085】
図１１の情報処理装置の構成は一例に過ぎず、無線通信装置１０１、無線子機２１２－ｉ、及び宅内親機２２１－ｉの用途又は条件に応じて、一部の構成要素を省略又は変更してもよい。図１の制御部１１２、図５の制御部５１３、及び図６の制御部６１３は、集積回路等のハードウェア回路として実装することも可能である。
【0086】
開示の実施形態とその利点について詳しく説明したが、当業者は、特許請求の範囲に明確に記載した本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更、追加、省略をすることができるであろう。
【符号の説明】
【0087】
１０１ 無線通信装置
１１１ 無線通信部
１１２ 制御部
２０１ ＮＣＵ
２０２ 無線親機
２１１－１～２１１－３ 計測器
２１２－１～２１２－３ 無線子機
２２１－１～２２１－３ 宅内親機
２２２－１～２２２－３ 機器
２２３－１～２２３－３ 宅内子機
２３１ 無線ネットワーク
２３２－１～２３２－３ 宅内無線ネットワーク
５１１、６１１ アンテナ
５１２、６１２ 無線通信回路
５１３、６１３ 制御部
１１０１ ＣＰＵ
１１０２ メモリ
１１１ 無線通信部
１１２ 制御部
２０１ ＮＣＵ
２０２ 無線親機
２１１－１～２１１－３ 計測器
２１２－１～２１２－３ 無線子機
２２１－１～２２１－３ 宅内親機
２２２－１～２２２－３ 機器
２２３－１～２２３－３ 宅内子機
２３１ 無線ネットワーク
２３２－１～２３２－３ 宅内無線ネットワーク
５１１、６１１ アンテナ
５１２、６１２ 無線通信回路
５１３、６１３ 制御部
１１０１ ＣＰＵ
１１０２ メモリ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】