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WO2025013111A1 - Communication system, communication terminal, communication device, control method, and program - Google Patents

Communication system, communication terminal, communication device, control method, and program Download PDF

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Publication number
WO2025013111A1
WO2025013111A1 PCT/JP2023/025224 JP2023025224W WO2025013111A1 WO 2025013111 A1 WO2025013111 A1 WO 2025013111A1 JP 2023025224 W JP2023025224 W JP 2023025224W WO 2025013111 A1 WO2025013111 A1 WO 2025013111A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
communication
unit
communicates
wireless communication
communication unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
PCT/JP2023/025224
Other languages
French (fr)
Japanese (ja)
Inventor
翔平 深沢
卓 豊川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2024563819A priority Critical patent/JP7646106B1/en
Priority to PCT/JP2023/025224 priority patent/WO2025013111A1/en
Priority to TW112141490A priority patent/TWI907860B/en
Publication of WO2025013111A1 publication Critical patent/WO2025013111A1/en
Pending legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W36/00Hand-off or reselection arrangements
    • H04W36/14Reselecting a network or an air interface
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/30Services specially adapted for particular environments, situations or purposes
    • H04W4/38Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for collecting sensor information
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00Network topologies
    • H04W84/18Self-organising networks, e.g. ad-hoc networks or sensor networks
    • H04W84/22Self-organising networks, e.g. ad-hoc networks or sensor networks with access to wired networks

Definitions

  • the present invention relates to a communication system, a communication terminal, a communication device, a control method, and a program.
  • a determination device acquires information on the installation environment of the smart meters, communication quality, etc., and based on this information, determines whether to install an RF-MESH communication smart meter using the RF-MESH method in which smart meters communicate with each other, a mobile network communication smart meter using a mobile phone method that communicates via a mobile phone communication network, or a dual communication smart meter capable of communication using both the RF-MESH method and the mobile phone method.
  • the determination device outputs control information to the dual communication smart meter indicating whether to select the mobile phone method or the RF-MESH method, and the dual communication smart meter switches the communication method based on the control information.
  • the determination device requires information such as the installation environment and communication quality of each smart meter (communication terminal) in order to determine the type of smart meter and the communication method. This information must be collected in one place, which can result in communication overhead.
  • Another aspect of the present invention is the above-mentioned communication system, in which, when the control unit detects a time regularity of the communication environment from past communication environment information, the control unit controls the on/off state of at least some of the first communication unit, the second communication unit, and the transfer processing unit based on the time regularity.
  • Another aspect of the present invention is a communication device in a communication system including a communication device and a communication terminal that communicates with the communication device, the communication terminal including a first communication unit that communicates using a first wireless communication method, a second communication unit that communicates using a second wireless communication method different from the first wireless communication method, a transfer processing unit that transfers communication of the second communication unit to the first communication unit, a hopping processing unit that hops communication of the second communication unit to another communication terminal that communicates using the second wireless communication method, and a control unit that autonomously controls the on/off state of the first communication unit or the second communication unit, the communication device transmits information specifying an operation mode to the communication terminal, and when the control unit receives information specifying the operation mode from the communication device, the control unit controls the on/off state of at least a part of the first communication unit, the second communication unit, and the transfer processing unit in accordance with the information specifying the operation mode.
  • Another aspect of the present invention is a control method in a communication system including a communication device and a communication terminal that communicates with the communication device, the control method including the steps of communicating using a first wireless communication method, communicating using a second wireless communication method different from the first wireless communication method, transferring the communication using the second wireless communication method to the first wireless communication method, hopping the communication using the second wireless communication method to another communication terminal that communicates using the second wireless communication method, and autonomously controlling the on/off state of the first wireless communication method or the second wireless communication method.
  • Another aspect of the present invention is a program for causing a computer to function as a communication device in a communication system including a communication device and a communication terminal that communicates with the communication device, the communication terminal including a first communication unit that communicates using a first wireless communication method, a second communication unit that communicates using a second wireless communication method different from the first wireless communication method, a transfer processing unit that transfers communication from the second communication unit to the first communication unit, a hopping processing unit that hops communication from the second communication unit to another communication terminal that communicates using the second wireless communication method, and a control unit that autonomously controls the on/off state of the first communication unit or the second communication unit, the communication device transmits information specifying an operation mode to the communication terminal, and when the control unit receives information specifying the operation mode from the communication device, it controls the on/off state of at least a part of the first communication unit, the second communication unit, and the transfer processing unit in accordance with the information specifying the operation mode.
  • the communication system, communication terminal, communication device, control method, and program of the present invention do not require information on the installation environment, communication quality, etc. of each communication terminal to be collected in one place.
  • FIG. 1 is a schematic block diagram showing a configuration of a communication system 10 according to a first embodiment of the present invention.
  • 2 is a schematic block diagram showing the configuration of a host server 100 in the embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic block diagram showing the configuration of an aggregation device 200 according to the embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic block diagram showing the configuration of a smart meter 300 in the embodiment.
  • FIG. 11 is a table showing an example of a correspondence between the operation modes of the smart meter 300 and the on/off states of each unit in the embodiment.
  • 11 is a flowchart illustrating an example of a process for determining an operation mode by a mode control unit 331 in the embodiment.
  • FIG. 13 is a flowchart illustrating an example of a new installation process Sa1 by a mode control unit 331 in the embodiment.
  • 13 is a flowchart illustrating an example of a review process Sa3 by the mode control unit 331 in the embodiment.
  • 1 is a sequence diagram showing an operation example (part 1) of the communication system 10 according to the embodiment.
  • FIG. FIG. 11 is a sequence diagram showing a second example of an operation of the communication system 10 according to the embodiment.
  • FIG. 11 is a sequence diagram showing an operation example (part 3) of the communication system 10 according to the embodiment.
  • 1 is a schematic block diagram showing an example in which a smart meter 300 according to the embodiment is mixed with a conventional communication system.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating an example of the operation of a mode control unit 331 according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a schematic diagram illustrating an example of an installation situation of a smart meter 300 according to a third embodiment of the present invention. 2 is a schematic block diagram showing the configuration of a smart meter 300 in the embodiment.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating the operation of a mode control unit 331 in the embodiment.
  • FIG. 11 is a schematic block diagram showing a configuration of a communication system 10 according to a fourth embodiment of the present invention. 11 is a table illustrating the configuration of a network extension header in the embodiment. 4 is a sequence diagram illustrating the operation of the communication system 10 in the embodiment.
  • FIG. 10 is a schematic diagram illustrating the operation of a smart meter 300b in the embodiment.
  • FIG. 11 is a schematic diagram illustrating the operation of the virtual aggregation device 600 in the embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic block diagram showing a configuration of a communication system 10 according to a first embodiment of the present invention.
  • the communication system 10 includes a host server 100 (communication device, head-end system), an aggregation device 200, and smart meters 300a, 300b, and 300c (communication terminals).
  • the communication system 10 in this embodiment is a system that collects meter reading information of power consumption detected by the smart meters 300a, 300b, and 300c, but it may be a system that collects other information without being limited to meter reading information of power consumption, or may be a system that distributes information instead of collecting information.
  • the smart meters 300a, 300b, and 300c may be gas meters, and the communication system 10 may be a system that collects meter reading information of consumed gas detected by the smart meters 300a, 300b, and 300c.
  • the smart meters 300a, 300b, and 300c may be water meters, and the communication system 10 may be a system that collects meter reading information on the amounts of water consumed detected by the smart meters 300a, 300b, and 300c.
  • the upper server 100 collects meter reading information on power consumption transmitted by each of the multiple smart meters 300a, 300b, and 300c using a first wireless communication method or a second wireless communication method different from the first wireless communication method.
  • the first wireless communication method is, for example, a communication method using a mobile communication network such as LTE (Long Term Evolution) or 5G (fifth generation mobile communication system).
  • the second wireless communication method is a communication method that is lower in cost than the first wireless communication method, for example, a communication method that forms a multi-hop network and uses wireless multi-hop communication.
  • a multi-hop network is formed by the smart meters 300a, 300b, and 300c and the aggregation device 200.
  • solid lines indicate communication using the first wireless communication method
  • dotted lines indicate communication using the second wireless communication method
  • dashed lines indicate communication using a mobile communication network or an optical fiber line.
  • the aggregation device 200 forms a multi-hop network together with the smart meters 300a and 300c.
  • the aggregation device 200 transmits the meter reading information of the smart meter 300c received by communication of the second wireless communication method to the upper server 100 by communication using a mobile communication network or an optical fiber line.
  • the smart meters 300a, 300b, and 300c detect meter reading information of power consumption and transmit the meter reading information to the upper server 100.
  • the smart meters 300a, 300b, and 300c have the same configuration but are in different operation modes.
  • the smart meters 300a, 300b, and 300c are also referred to as smart meter 300.
  • the smart meter 300 can autonomously control the on/off state of the communication function of the first wireless communication method and the communication function of the second wireless communication method depending on the operation mode, and transmits the meter reading information to the upper server 100 using one of these communication functions.
  • Smart meter 300a operates in cellular line mode and transmits meter reading information to upper server 100 by a first wireless communication method.
  • Smart meter 300a also forms a multi-hop network with aggregation device 200 and smart meters 300b and 300c, but does not transmit its own meter reading information to the multi-hop network, but transmits the meter reading information of other smart meter 300c across the multi-hop.
  • Smart meter 300b operates in aggregation device mode, aggregates meter reading information of smart meter 300c forming a multi-hop network and the smart meter itself, and transmits the information to the upper server 100 by communication using the first wireless communication method.
  • Smart meter 300c operates in multi-hop mode, and transmits meter reading information of the smart meter itself to the upper server 100 via the multi-hop network and smart meter 300b or aggregation device 200.
  • FIG. 2 is a schematic block diagram showing the configuration of the upper server 100 in this embodiment.
  • the upper server 100 includes a control unit 110 and a communication unit 120.
  • the control unit 110 communicates with the smart meter 300 via the communication unit 120 to collect meter reading information.
  • the communication unit 120 communicates with the smart meter 300 and the aggregation device 200.
  • FIG. 3 is a schematic block diagram showing the configuration of the aggregation device 200 in this embodiment.
  • the aggregation device 200 includes a first communication unit 210, a control unit 220, and a second communication unit 230.
  • the first communication unit 210 communicates with the upper server 100 using a mobile communication network or an optical fiber line.
  • the control unit 220 transmits the meter reading information received from the smart meter 300 via the second communication unit 230 to the upper server 100 via the first communication unit 210.
  • the second communication unit 230 communicates with the smart meter 300 using a second wireless communication method.
  • FIG. 4 is a schematic block diagram showing the configuration of the smart meter 300 in this embodiment.
  • the smart meter 300 includes a first communication unit 310, a second communication unit 320, a control unit 330, and a sensor unit 340.
  • the first communication unit 310 communicates using a first wireless communication method.
  • the second communication unit 320 communicates using a second wireless communication method.
  • the control unit 330 controls the operation of the smart meter 300, and includes a mode control unit 331, a transfer processing unit 332, a hopping processing unit 333, and a transmission data generation unit 334.
  • the sensor unit 340 detects power consumption.
  • the mode control unit 331 controls the transition of the operation mode of the device itself.
  • the mode control unit 331 controls the on/off state of the first communication unit 310, the second communication unit 320, the transfer processing unit 332, and the hopping processing unit 333 depending on the operation mode.
  • the transfer processing unit 332 transfers communication of the second communication unit 320 to the first communication unit 310. In other words, the transfer processing unit 332 transmits the meter reading information received from another smart meter 300 via the second wireless communication method to the upper server 100 via the first wireless communication method.
  • the hopping processing unit 333 causes the communication of the second communication unit 320 to hop to another smart meter 300 or aggregation device 200 that communicates using the second wireless communication method. That is, the transfer processing unit 332 transmits the meter reading information received from another smart meter 300 using the second wireless communication method to yet another smart meter 300 or aggregation device 200 using the second wireless communication method. Note that a limit is set for the number of hopping attempts. Information that has hopped up to this limit is discarded.
  • the transmission data generation unit 334 generates transmission data including meter reading information of the power consumption detected by the sensor unit 340.
  • the transmission data generation unit 334 transmits the transmission data to the upper server 100 via the first communication unit 310 or the second communication unit 320 depending on the operation mode of the smart meter 300.
  • FIG. 9 is a sequence diagram showing an operation example (part 1) of the communication system 10 in this embodiment.
  • smart meter 300-1 is a newly installed smart meter 300.
  • Smart meters 300-2 and 300-3 are smart meters 300 installed around smart meter 300-1.
  • the mode control unit 331 determines whether the device is in an autonomous function ON state, as in step Sd1 (step Sd3). If the device is in an autonomous function ON state (step Sd3-Yes), the mode control unit 331 performs a review process (step Sa3) and returns to step Sa2. If the device is not in an autonomous function ON state (step Sd3-No), the mode control unit 331 transitions to an operation mode according to the received information specifying the operation mode (step Sd4) and returns to step Sa2.
  • the smart meter 300 autonomously determines the operation mode depending on the situation at that time, but in the third embodiment, a form in which the operation mode is also determined based on past information will be described.
  • the communication system 10 in the third embodiment also includes an upper server 100, an aggregation device 200, and a smart meter 300, as in Fig. 1.
  • the configurations of the upper server 100 and the aggregation device 200 in this embodiment are the same as those in Figs. 2 and 3, but the configuration of the smart meter 300 is different from that in Fig. 4.
  • the upper server 100 may be able to specify the operation mode to the smart meter 300.
  • FIG. 14 is a schematic diagram illustrating an example of the installation status of the smart meter 300 in the third embodiment of the present invention.
  • a car C1 is parked near the smart meter 300. Therefore, the wireless signal transmitted by the smart meter 300 and the wireless signals transmitted by the surrounding smart meters 300 are blocked by the car C1.
  • the smart meter 300 in this embodiment stores communication environment information such as the signal level of wireless signals from surrounding smart meters 300 at each time, and when a time regularity in the communication environment is detected from the communication environment information, the operating mode at each time is determined based on the time regularity.
  • FIG. 15 is a schematic block diagram showing the configuration of a smart meter 300 in this embodiment.
  • the smart meter 300 shown in FIG. 15 differs from the smart meter 300 in FIG. 4 in that the control unit 330 includes a communication environment information storage unit 335, and the mode control unit 331 acquires information from the communication environment information storage unit 335.
  • the communication environment information storage unit 335 stores communication environment information such as the signal level of the wireless signal from the surrounding smart meters 300 at the time.
  • the mode control unit 331 is similar to FIG. 4, but detects the time regularity of the communication environment from the communication environment information stored in the communication environment information storage unit 335. When the mode control unit 331 detects the time regularity, it determines the operation mode at each time based on the time regularity.
  • FIG. 16 is a flowchart explaining the operation of the mode control unit 331 in this embodiment.
  • the process shown in FIG. 16 is the review process Sa3 in FIG. 6.
  • the mode control unit 331 determines whether the operation mode of the own device is the aggregation device mode (step Se1). If it is determined that it is the aggregation device mode (step Se1-Yes), the mode control unit 331 leaves the operation mode in the aggregation device mode (step Se2) and ends the review process Sa3.
  • the mode control unit 331 determines whether or not there is time regularity in the communication environment based on the communication environment information read from the communication environment information storage unit 335 (step Se3). To determine whether or not there is time regularity, for example, the mode control unit 331 calculates the variance of the signal level at a given time during a certain period in the past, and if the variance is less than a threshold, the mode control unit 331 determines that there is time regularity.
  • step Se3-No If it is determined in step Se3 that there is no time regularity in the communication environment (step Se3-No), the same processes as steps Sb1 to Sb7 in FIG. 7 are performed, and review process Sa3 is terminated.
  • the smart meters 300a and 300b communicate with the upper server 100 using the first communication method, but a virtual aggregation device 600 may be provided between the upper server 100.
  • the virtual aggregation device 600 communicates with the upper server 100 using the same protocol as the aggregation device 400 in the conventional communication system in Fig. 12.
  • the upper server 100 can collect meter reading information of the smart meter 300 using the same protocol as the conventional communication system.
  • the communication system 10 in FIG. 17 is a schematic block diagram showing the configuration of a communication system 10 in a fourth embodiment of the present invention.
  • the communication system 10 in FIG. 17 includes an upper server 100, a virtual aggregation device 600, a router 700, a carrier network 800, and smart meters 300a, 300b, and 300c.
  • the communication system 10 may include an aggregation device 200 and one or more smart meters 300c that form a multi-hop network with the aggregation device 200.
  • multiple virtual aggregation devices 600 may be connected to the upper server 100.
  • the multiple virtual aggregation devices 600 may be connected to the carrier network 800 by one or more routers 700.
  • multiple smart meters 300b or multiple smart meters 300a may be connected to the virtual aggregation device 600 via the router 700 and the carrier network 800.
  • the carrier network 800 is a mobile communication network such as LTE or 5G.
  • the router 700 is a router that connects the carrier network 800 to a LAN (Local Area Network) to which the virtual aggregation device 600 is connected.
  • the virtual aggregation device 600 relays communication between the smart meters 300a, 300b, and 300c and the upper server 100.
  • the virtual aggregation device 600 relays communication so that, from the perspective of the upper server 100, the smart meters 300a, 300b, and 300c can communicate using a protocol similar to that accommodated in the aggregation device 400 in a conventional communication system.
  • a header (hereinafter, a network extension header) for passing multi-hop frame information to the virtual aggregation device 600 is used in communication between the virtual aggregation device 600 and the smart meters 300a and 300b.
  • UDP/IP User Datagram Protocol/Internet Protocol
  • the network extension header is included in the payload of the UDP packet.
  • the transmission from smart meter 300b to virtual aggregation device 600 includes at least information identifying the multi-hop network to which smart meter 300b belongs. This allows virtual aggregation device 600 to accommodate multiple multi-hop networks, i.e. multiple smart meters 300a and 300b. If aggregation device 400 uses the MAC address of aggregation device 400 as information identifying the multi-hop network, the information identifying the multi-hop network in the network extension header may be the MAC address of smart meter 300. Furthermore, the transmission from smart meter 300b to virtual aggregation device 600 may include whether or not an ACK is required.
  • FIG. 18 is a table explaining the configuration of the network extension header in this embodiment.
  • the network extension header may include some or all of items No. 1 to No. 7 shown in FIG. 18.
  • the frame type in No. 1 indicates the type of frame.
  • the frame type is an 8-bit area, and when the value is 0x01, it may indicate that it is a DATA frame. Also, when the value is 0xF0, it may indicate that it is an ACK frame.
  • the encryption method ID in No. 2 indicates the encryption method of the frame.
  • the encryption method ID is an 8-bit area, with the upper 4 bits (bit 0 to bit 3) indicating whether encryption is performed and the encryption method ID, and the lower 4 bits (bit 4 to bit 7) being a reserved area, which may be set to 0.
  • the upper 4 bits may indicate no encryption when their value is 0000b, and may indicate that the encryption method is AES-CCM (Counter with CBC-MAC (Cipher Block Chaining Message Authentication Code))-128 when their value is 0001b.
  • ACK Required informs the frame receiver whether or not an ACK is required after reception.
  • ACK Required may be an 8-bit field, with a value of 0x00 indicating no ACK required and a value of 0x01 indicating an ACK required.
  • the sequence number in No. 4 indicates the sequence number of the frame.
  • the sequence number is an 8-bit area, and its value is any value between 0x00 and 0xFF, and is incremented each time a frame is transmitted.
  • the frame type is an ACK frame
  • the value of the sequence number shall be the sequence number of the received frame, i.e., the frame whose reception is indicated by the ACK frame.
  • the version number in No. 5 indicates the version of the network extension header format.
  • the source address in No. 6 indicates the MAC address of the sender. This source address is information that identifies the multi-hop network.
  • the security header No. 7 is set when the encryption method ID No. 2 indicates that encryption is present, i.e., when it indicates any encryption method.
  • FIG. 19 is a sequence diagram explaining the operation of the communication system 10 in this embodiment. Note that communication between the carrier network 800 and the virtual aggregation device 600 is performed via the router 700, but since the contents of the UDP packet do not change in the router 700, it is omitted in FIG. 19.
  • the smart meter 300b When the smart meter 300b receives a DIS (Destination Oriented Directed Acyclic Graph (DODAG) Information Solicitation) requesting information on a multi-hop network from the smart meter 300c, the smart meter 300b transmits an LTE frame S401 to the carrier network 800.
  • This LTE frame S401 includes an LTE header, a UDP/IP header, a network extension header (NW extension header), and a DIS.
  • the ACK requirement of the network extension header is set to "no ACK required.” "No ACK required" is set because the DIS is a message requesting information, and delivery of the DIS can be confirmed by the DIS response even if an ACK is not sent.
  • the MAC address of the smart meter 300b is set as the source address of the network extension header. This MAC address of the smart meter 300b is the same as the address set as the destination address in the frame storing the DIS received from the smart meter 300c.
  • the carrier network 800 When the carrier network 800 receives the LTE frame S401, it removes the LTE header, extracts the UDP packet S402, and transmits it to the virtual aggregation device 600.
  • the UDP packet S402 contains the same UDP/IP header, network extension header (NW extension header), and DIS as the LTE frame S401.
  • the virtual aggregation device 600 When the virtual aggregation device 600 receives the UDP packet S402, it extracts the DIS, generates a DIO (DODAG Information Object), stores it in a UDP packet S403, and transmits it to the carrier network 800.
  • the virtual aggregation device 600 may obtain the DIO by inquiring of the upper server 100.
  • the UDP packet S403 includes a UDP/IP header, a network extension header, and a DIO.
  • no ACK required in the network extension header of the UDP packet S403 may be set to "no ACK required.”
  • the reason that "no ACK required" may be set is that the DIO is a response message to a request for information, and if the DIO is not delivered, the DIS will be resent by the smart meter 300b.
  • the address of the smart meter 300b may be set as the destination of the UDP packet S403.
  • the carrier network 800 When the carrier network 800 receives the UDP packet S403, it adds an LTE header to the UDP packet S403 to generate an LTE frame S404, and transmits the LTE frame S404 to the smart meter 300b.
  • smart meter 300b when smart meter 300b receives data such as meter reading information from smart meter 300c, smart meter 300b transmits an LTE frame S405 to the carrier network 800.
  • This LTE frame S405 includes an LTE header, a UDP/IP header, a network extension header (NW extension header), and data.
  • the ACK required field in the network extension header is set to ACK required.
  • ACK required is set because smart meter 300b cannot confirm the delivery of data unless an ACK is sent.
  • the MAC address of smart meter 300b is set as the source address in the network extension header.
  • the carrier network 800 When the carrier network 800 receives the LTE frame S405, it removes the LTE header, extracts the UDP packet S406, and transmits it to the virtual aggregation device 600.
  • the UDP packet S406 contains the same UDP/IP header, network extension header (NW extension header), and DIS as the LTE frame S405.
  • the virtual aggregation device 600 When the virtual aggregation device 600 receives the UDP packet S406, it transmits an ACK UDP packet S407 to the carrier network 800.
  • the UDP packet S407 includes a UDP/IP header and a network extension header, and the sequence number of the network extension header is set to the same value as the sequence number of the network extension header of the UDP packet S406.
  • the carrier network 800 When the carrier network 800 receives the UDP packet S407, it adds an LTE header to the UDP packet S407 to generate an LTE frame S408, and transmits the LTE frame S408 to the smart meter 300b.
  • the smart meter 300b receives the LTE frame S408, it confirms that the sequence number of the network extension header is the same as the sequence number of the network extension header of the LTE frame S405. This allows the smart meter 300b to confirm that the data stored in the LTE frame S405 has been delivered.
  • the virtual aggregation device 600 when it receives data for the smart meter 300c from the upper server 100, for example, it transmits a UDP packet S409 to the carrier network 800.
  • This UDP packet S409 includes a UDP/IP header, a network extension header, and data.
  • the ACK required field in the network extension header is set to ACK required.
  • ACK required is set because the virtual aggregation device 600 cannot confirm the delivery of the data unless an ACK is sent.
  • the MAC address of the virtual aggregation device 600 is set as the source address in the network extension header.
  • the carrier network 800 When the carrier network 800 receives the UDP packet S409, it adds an LTE header to generate an LTE frame S410 and transmits it to the smart meter 300b.
  • the LTE frame S410 contains the same UDP/IP header, network extension header, and DIS as the UDP packet S409.
  • the smart meter 300b When the smart meter 300b receives the LTE frame S410, it transmits an ACK LTE frame S411 to the carrier network 800.
  • the LTE frame S411 includes an LTE header, a UDP/IP header, and a network extension header, and the sequence number of the network extension header is set to the same value as the sequence number of the network extension header of the LTE frame S410.
  • Another embodiment is the communication system described in (6) or (7), in which the transmission to the virtual aggregation device includes whether or not an ACK is required.

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Abstract

The present invention provides a communication system that does not require to aggregate, at one place, information relating to an installation environment, a communication quality, and the like of each communication terminal. The communication system comprises a communication device and a communication terminal that communicates with the communication device. The communication terminal comprises: a first communication unit that communicates according to a first wireless communication scheme; a second communication unit that communicates according to a second wireless communication scheme; a transfer processing unit that transfers the communication of the second communication unit to the first communication unit; a hopping processing unit that causes the communication of the second communication unit to hop to another communication terminal that communicates according to the second wireless communication scheme; and a control unit that autonomously controls an on/off state of the first communication unit or the second communication unit.

Description

通信システム、通信端末、通信装置、制御方法、およびプログラムCOMMUNICATION SYSTEM, COMMUNICATION TERMINAL, COMMUNICATION DEVICE, CONTROL METHOD, AND PROGRAM

 本発明は、通信システム、通信端末、通信装置、制御方法、およびプログラムに関する。 The present invention relates to a communication system, a communication terminal, a communication device, a control method, and a program.

 従来、スマートメータが測定した消費電力量の検針情報などを、通信ネットワークを介して収集するシステムが提案されている。例えば、特許文献1で提案されているシステムでは、判定装置が、スマートメータの設置環境、通信品質などの情報を取得し、これらの情報に基づき、スマートメータが相互に通信するRF-MESH方式によるRF-MESH通信スマートメータ、携帯電話通信網を介して通信する携帯電話方式による携帯網通信スマートメータ、RF-MESH方式と携帯電話方式の両方の通信が可能なデュアル通信スマートメータのいずれを設置するかを判定する。さらに、判定装置は、設置環境、通信品質などの情報に基づき、デュアル通信スマートメータに対して、携帯電話方式とRF-MESH方式とのいずれを選択するかを示す制御情報を出力し、デュアル通信スマートメータは、該制御情報に基づいて通信方式を切り替える。  Conventionally, systems have been proposed that collect meter reading information on power consumption measured by smart meters via a communication network. For example, in the system proposed in Patent Document 1, a determination device acquires information on the installation environment of the smart meters, communication quality, etc., and based on this information, determines whether to install an RF-MESH communication smart meter using the RF-MESH method in which smart meters communicate with each other, a mobile network communication smart meter using a mobile phone method that communicates via a mobile phone communication network, or a dual communication smart meter capable of communication using both the RF-MESH method and the mobile phone method. Furthermore, based on the information on the installation environment, communication quality, etc., the determination device outputs control information to the dual communication smart meter indicating whether to select the mobile phone method or the RF-MESH method, and the dual communication smart meter switches the communication method based on the control information.

日本国特開2020-080471号公報Japanese Patent Application Publication No. 2020-080471

 しかしながら、特許文献1で提案されているシステムにおいては、判定装置は、スマートメータの種類、通信方式を決定するために、各スマートメータ(通信端末)の設置環境、通信品質などの情報を必要とするため、これらの情報を一か所に集めなければならず、通信のオーバヘッドが発生してしまうことがあるという問題がある。 However, in the system proposed in Patent Document 1, the determination device requires information such as the installation environment and communication quality of each smart meter (communication terminal) in order to determine the type of smart meter and the communication method. This information must be collected in one place, which can result in communication overhead.

 本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、各通信端末の設置環境、通信品質などの情報を一か所に集めなくてもよい通信システム、通信端末、通信装置、制御方法、およびプログラムを提供する。 The present invention was made in consideration of these circumstances, and provides a communication system, communication terminal, communication device, control method, and program that eliminates the need to collect information on the installation environment of each communication terminal, communication quality, and the like in one place.

 本発明の一態様は、通信装置と、前記通信装置と通信する通信端末を備える通信システムであって、前記通信端末は、第1の無線通信方式で通信する第1通信部と、前記第1の無線通信方式と異なる第2の無線通信方式で通信する第2通信部と、前記第2通信部の通信を前記第1通信部に転送する転送処理部と、前記第2通信部の通信を、前記第2の無線通信方式で通信する他の通信端末にホッピングさせるホッピング処理部と、前記第1通信部または第2通信部のオン/オフ状態を自律的に制御する制御部とを備える、通信システムである。 One aspect of the present invention is a communication system including a communication device and a communication terminal that communicates with the communication device, the communication terminal including a first communication unit that communicates using a first wireless communication method, a second communication unit that communicates using a second wireless communication method different from the first wireless communication method, a transfer processing unit that transfers communication from the second communication unit to the first communication unit, a hopping processing unit that hops communication from the second communication unit to another communication terminal that communicates using the second wireless communication method, and a control unit that autonomously controls the on/off state of the first communication unit or the second communication unit.

 また、本発明の他の一態様は、上述した通信システムであって、前記制御部は、前記転送処理部のオン/オフ状態を制御する。 Another aspect of the present invention is the above-mentioned communication system, in which the control unit controls the on/off state of the transfer processing unit.

 また、本発明の他の一態様は、上述した通信システムであって、前記制御部は、前記第2通信部による通信により前記通信装置にデータを送信可能なときは、前記第1通信部および前記転送処理部のオン/オフ状態をオフとしてマルチホップモードに遷移し、前記第2通信部により他の通信端末と通信可能であるが、前記通信装置と通信できないときは、前記第1通信部および前記転送処理部のオン/オフ状態をオンとして集約装置モードに遷移し、前記第2通信部により他の通信端末と通信できないときは、前記第1通信部のオン/オフ状態をオンとし、前記転送処理部のオン/オフ状態をオフとして第1の無線通信モードに遷移する。 Another aspect of the present invention is the above-mentioned communication system, in which the control unit, when it is possible to transmit data to the communication device through communication by the second communication unit, switches the on/off state of the first communication unit and the forwarding processing unit to off and transitions to a multi-hop mode, and when it is possible to communicate with other communication terminals through the second communication unit but is unable to communicate with the communication device, switches the on/off state of the first communication unit and the forwarding processing unit to on and transitions to an aggregation device mode, and when it is unable to communicate with other communication terminals through the second communication unit, switches the on/off state of the first communication unit to on and switches the on/off state of the forwarding processing unit to off and transitions to a first wireless communication mode.

 また、本発明の他の一態様は、上述した通信システムであって、前記通信装置は、前記通信端末に対して、動作モードを指定する情報を送信し、前記制御部は、前記通信装置から前記動作モードを指定する情報を受信したときは、前記動作モードを指定する情報に従い、前記第1通信部、前記第2通信部、および前記転送処理部のうち、少なくとも一部のオン/オフ状態を制御する。 Another aspect of the present invention is the above-mentioned communication system, in which the communication device transmits information designating an operation mode to the communication terminal, and when the control unit receives the information designating the operation mode from the communication device, the control unit controls the on/off state of at least a portion of the first communication unit, the second communication unit, and the transfer processing unit in accordance with the information designating the operation mode.

 また、本発明の他の一態様は、上述した通信システムであって、前記制御部は、過去の通信環境情報から通信環境の時間規則性を検出したときは、前記時間規則性に基づき、前記第1通信部、前記第2通信部、および前記転送処理部のうち、少なくとも一部のオン/オフ状態を制御する。 Another aspect of the present invention is the above-mentioned communication system, in which, when the control unit detects a time regularity of the communication environment from past communication environment information, the control unit controls the on/off state of at least some of the first communication unit, the second communication unit, and the transfer processing unit based on the time regularity.

 また、本発明の他の一態様は、上述した通信システムであって、前記通信装置と前記通信端末の通信を中継する仮想集約装置を備え、前記通信端末は、前記第1通信部および前記転送処理部のオン/オフ状態をオンとして集約装置モードに遷移している場合、前記仮想集約装置への送信に、前記通信端末が属するマルチホップのネットワークを識別する情報が含まれる。 Another aspect of the present invention is the above-mentioned communication system, which includes a virtual aggregation device that relays communication between the communication device and the communication terminal, and when the communication terminal transitions to aggregation device mode by turning on the on/off state of the first communication unit and the forwarding processing unit, the transmission to the virtual aggregation device includes information that identifies the multi-hop network to which the communication terminal belongs.

 また、本発明の他の一態様は、上述した通信システムであって、前記マルチホップのネットワークを識別する情報は、前記通信端末のMACアドレスである。 Another aspect of the present invention is the above-mentioned communication system, in which the information identifying the multi-hop network is the MAC address of the communication terminal.

 また、本発明の他の一態様は、上述した通信システムであって、前記仮想集約装置への送信に、ACK要否を含む。 Another aspect of the present invention is the above-mentioned communication system, in which the transmission to the virtual aggregation device includes whether or not an ACK is required.

 また、本発明の他の一態様は、通信装置と通信する通信端末であって、前記通信端末は、第1の無線通信方式で通信する第1通信部と、前記第1の無線通信方式と異なる第2の無線通信方式で通信する第2通信部と、前記第2通信部の通信を前記第1通信部に転送する転送処理部と、前記第2通信部の通信を、前記第2の無線通信方式で通信する他の通信端末にホッピングさせるホッピング処理部と、前記第1通信部または第2通信部のオン/オフ状態を自律的に制御する制御部とを備える。 Another aspect of the present invention is a communication terminal that communicates with a communication device, the communication terminal including a first communication unit that communicates using a first wireless communication method, a second communication unit that communicates using a second wireless communication method different from the first wireless communication method, a transfer processing unit that transfers communication from the second communication unit to the first communication unit, a hopping processing unit that hops communication from the second communication unit to another communication terminal that communicates using the second wireless communication method, and a control unit that autonomously controls the on/off state of the first communication unit or the second communication unit.

 また、本発明の他の一態様は、通信装置と、前記通信装置と通信する通信端末を備える通信システムにおける通信装置であって、前記通信端末は、第1の無線通信方式で通信する第1通信部と、前記第1の無線通信方式と異なる第2の無線通信方式で通信する第2通信部と、前記第2通信部の通信を前記第1通信部に転送する転送処理部と、前記第2通信部の通信を、前記第2の無線通信方式で通信する他の通信端末にホッピングさせるホッピング処理部と、前記第1通信部または第2通信部のオン/オフ状態を自律的に制御する制御部とを備え、前記通信装置は、前記通信端末に対して、動作モードを指定する情報を送信し、前記制御部は、前記通信装置から前記動作モードを指定する情報を受信したときは、前記動作モードを指定する情報に従い、前記第1通信部、前記第2通信部、および前記転送処理部のうち、少なくとも一部のオン/オフ状態を制御する、通信装置である。 Another aspect of the present invention is a communication device in a communication system including a communication device and a communication terminal that communicates with the communication device, the communication terminal including a first communication unit that communicates using a first wireless communication method, a second communication unit that communicates using a second wireless communication method different from the first wireless communication method, a transfer processing unit that transfers communication of the second communication unit to the first communication unit, a hopping processing unit that hops communication of the second communication unit to another communication terminal that communicates using the second wireless communication method, and a control unit that autonomously controls the on/off state of the first communication unit or the second communication unit, the communication device transmits information specifying an operation mode to the communication terminal, and when the control unit receives information specifying the operation mode from the communication device, the control unit controls the on/off state of at least a part of the first communication unit, the second communication unit, and the transfer processing unit in accordance with the information specifying the operation mode.

 また、本発明の他の一態様は、通信装置と、前記通信装置と通信する通信端末を備える通信システムにおける制御方法であって、第1の無線通信方式で通信するステップと、前記第1の無線通信方式と異なる第2の無線通信方式で通信するステップと、前記第2の無線通信方式の通信を前記第1の無線通信方式に転送ステップと、前記第2の無線通信方式の通信を、前記第2の無線通信方式で通信する他の通信端末にホッピングさせるステップと、前記第1の無線通信方式または第2の無線通信方式のオン/オフ状態を自律的に制御するステップとを有する制御方法である。 Another aspect of the present invention is a control method in a communication system including a communication device and a communication terminal that communicates with the communication device, the control method including the steps of communicating using a first wireless communication method, communicating using a second wireless communication method different from the first wireless communication method, transferring the communication using the second wireless communication method to the first wireless communication method, hopping the communication using the second wireless communication method to another communication terminal that communicates using the second wireless communication method, and autonomously controlling the on/off state of the first wireless communication method or the second wireless communication method.

 また、本発明の他の一態様は、通信装置と通信するコンピュータを、第1の無線通信方式で通信する第1通信部、前記第1の無線通信方式と異なる第2の無線通信方式で通信する第2通信部、前記第2通信部の通信を前記第1通信部に転送する転送処理部、前記第2通信部の通信を、前記第2の無線通信方式で通信する他の通信端末にホッピングさせるホッピング処理部、前記第1通信部または第2通信部のオン/オフ状態を自律的に制御する制御部として機能させるためのプログラムである。 Another aspect of the present invention is a program for causing a computer that communicates with a communication device to function as a first communication unit that communicates using a first wireless communication method, a second communication unit that communicates using a second wireless communication method different from the first wireless communication method, a transfer processing unit that transfers communication from the second communication unit to the first communication unit, a hopping processing unit that hops communication from the second communication unit to another communication terminal that communicates using the second wireless communication method, and a control unit that autonomously controls the on/off state of the first communication unit or the second communication unit.

 また、本発明の他の一態様は、コンピュータを、通信装置と、前記通信装置と通信する通信端末を備える通信システムにおける通信装置として機能させるためのプログラムであって、前記通信端末は、第1の無線通信方式で通信する第1通信部と、前記第1の無線通信方式と異なる第2の無線通信方式で通信する第2通信部と、前記第2通信部の通信を前記第1通信部に転送する転送処理部と、前記第2通信部の通信を、前記第2の無線通信方式で通信する他の通信端末にホッピングさせるホッピング処理部と、前記第1通信部または前記第2通信部のオン/オフ状態を自律的に制御する制御部とを備え、前記通信装置は、前記通信端末に対して、動作モードを指定する情報を送信し、前記制御部は、前記通信装置から前記動作モードを指定する情報を受信したときは、前記動作モードを指定する情報に従い、前記第1通信部、前記第2通信部、および前記転送処理部のうち、少なくとも一部のオン/オフ状態を制御する。 Another aspect of the present invention is a program for causing a computer to function as a communication device in a communication system including a communication device and a communication terminal that communicates with the communication device, the communication terminal including a first communication unit that communicates using a first wireless communication method, a second communication unit that communicates using a second wireless communication method different from the first wireless communication method, a transfer processing unit that transfers communication from the second communication unit to the first communication unit, a hopping processing unit that hops communication from the second communication unit to another communication terminal that communicates using the second wireless communication method, and a control unit that autonomously controls the on/off state of the first communication unit or the second communication unit, the communication device transmits information specifying an operation mode to the communication terminal, and when the control unit receives information specifying the operation mode from the communication device, it controls the on/off state of at least a part of the first communication unit, the second communication unit, and the transfer processing unit in accordance with the information specifying the operation mode.

 本発明の通信システム、通信端末、通信装置、制御方法、およびプログラム置は、各通信端末の設置環境、通信品質などの情報を一か所に集めなくてもよい。 The communication system, communication terminal, communication device, control method, and program of the present invention do not require information on the installation environment, communication quality, etc. of each communication terminal to be collected in one place.

この発明の第1の実施形態による通信システム10の構成を示す概略ブロック図である。1 is a schematic block diagram showing a configuration of a communication system 10 according to a first embodiment of the present invention. 同実施形態における上位サーバ100の構成を示す概略ブロック図である。2 is a schematic block diagram showing the configuration of a host server 100 in the embodiment. FIG. 同実施形態における集約装置200の構成を示す概略ブロック図である。2 is a schematic block diagram showing the configuration of an aggregation device 200 according to the embodiment. FIG. 同実施形態におけるスマートメータ300の構成を示す概略ブロック図である。2 is a schematic block diagram showing the configuration of a smart meter 300 in the embodiment. FIG. 同実施形態におけるスマートメータ300の動作モードと各部のオン/オフ状態の対応例を示す表である。11 is a table showing an example of a correspondence between the operation modes of the smart meter 300 and the on/off states of each unit in the embodiment. 同実施形態におけるモード制御部331による動作モードの決定処理例を説明するフローチャートである。11 is a flowchart illustrating an example of a process for determining an operation mode by a mode control unit 331 in the embodiment. 同実施形態におけるモード制御部331による新規設置時処理Sa1の例を説明するフローチャートである。13 is a flowchart illustrating an example of a new installation process Sa1 by a mode control unit 331 in the embodiment. 同実施形態におけるモード制御部331による見直し処理Sa3の例を説明するフローチャートである。13 is a flowchart illustrating an example of a review process Sa3 by the mode control unit 331 in the embodiment. 同実施形態における通信システム10の動作例(その1)を示すシーケンス図である。1 is a sequence diagram showing an operation example (part 1) of the communication system 10 according to the embodiment. FIG. 同実施形態における通信システム10の動作例(その2)を示すシーケンス図である。FIG. 11 is a sequence diagram showing a second example of an operation of the communication system 10 according to the embodiment. 同実施形態における通信システム10の動作例(その3)を示すシーケンス図である。FIG. 11 is a sequence diagram showing an operation example (part 3) of the communication system 10 according to the embodiment. 同実施形態におけるスマートメータ300が従来の通信システムに混在する例を示す概略ブロック図である。1 is a schematic block diagram showing an example in which a smart meter 300 according to the embodiment is mixed with a conventional communication system. この発明の第2の実施形態におけるモード制御部331の動作例を説明するフローチャートである。10 is a flowchart illustrating an example of the operation of a mode control unit 331 according to the second embodiment of the present invention. この発明の第3の実施形態におけるスマートメータ300の設置状況の例を説明する模式図である。FIG. 11 is a schematic diagram illustrating an example of an installation situation of a smart meter 300 according to a third embodiment of the present invention. 同実施形態におけるスマートメータ300の構成を示す概略ブロック図である。2 is a schematic block diagram showing the configuration of a smart meter 300 in the embodiment. FIG. 同実施形態におけるモード制御部331の動作を説明するフローチャートである。10 is a flowchart illustrating the operation of a mode control unit 331 in the embodiment. この発明の第4の実施形態による通信システム10の構成を示す概略ブロック図である。FIG. 11 is a schematic block diagram showing a configuration of a communication system 10 according to a fourth embodiment of the present invention. 同実施形態におけるネットワーク拡張ヘッダの構成を説明する表である。11 is a table illustrating the configuration of a network extension header in the embodiment. 同実施形態における通信システム10の動作を説明するシーケンス図である。4 is a sequence diagram illustrating the operation of the communication system 10 in the embodiment. FIG. 同実施形態におけるスマートメータ300bの動作を説明する模式図である。10 is a schematic diagram illustrating the operation of a smart meter 300b in the embodiment. FIG. 同実施形態における仮想集約装置600の動作を説明する模式図である。11 is a schematic diagram illustrating the operation of the virtual aggregation device 600 in the embodiment. FIG.

<第1の実施形態>
 以下、図面を参照して、本発明の第1の実施形態について説明する。図1は、この発明の第1の実施形態による通信システム10の構成を示す概略ブロック図である。通信システム10は、上位サーバ100(通信装置、ヘッドエンドシステム)、集約装置200、スマートメータ300a、300b、300c(通信端末)を備える。本実施形態における通信システム10は、スマートメータ300a、300b、300cが検出した消費電力の検針情報を収集するシステムであるが、消費電力の検針情報に限らず、他の情報を収集するシステムであってもよいし、情報の収集ではなく、情報の配布を行うシステムであってもよい。例えば、スマートメータ300a、300b、300cがガスメータであり、通信システム10は、スマートメータ300a、300b、300cが検出した消費ガスの検針情報を収集するシステムであってもよい。また、スマートメータ300a、300b、300cが水道メータであり、通信システム10は、スマートメータ300a、300b、300cが検出した消費水道量の検針情報を収集するシステムであってもよい。
First Embodiment
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic block diagram showing a configuration of a communication system 10 according to a first embodiment of the present invention. The communication system 10 includes a host server 100 (communication device, head-end system), an aggregation device 200, and smart meters 300a, 300b, and 300c (communication terminals). The communication system 10 in this embodiment is a system that collects meter reading information of power consumption detected by the smart meters 300a, 300b, and 300c, but it may be a system that collects other information without being limited to meter reading information of power consumption, or may be a system that distributes information instead of collecting information. For example, the smart meters 300a, 300b, and 300c may be gas meters, and the communication system 10 may be a system that collects meter reading information of consumed gas detected by the smart meters 300a, 300b, and 300c. Moreover, the smart meters 300a, 300b, and 300c may be water meters, and the communication system 10 may be a system that collects meter reading information on the amounts of water consumed detected by the smart meters 300a, 300b, and 300c.

 上位サーバ100は、複数のスマートメータ300a、300b、300c各々が第1の無線通信方式あるいは第1の無線通信方式と異なる第2の無線通信方式を用いて送信した消費電力の検針情報を収集する。第1の無線通信方式は、例えば、LTE(Long Term Evolution)、5G(第5世代移動通信システム)などの移動体通信網を用いる通信方式である。第2の無線通信方式は、第1の無線通信方式より低コストな通信方式であり、例えば、マルチホップのネットワークを形成して無線マルチホップ通信を用いる通信方式である。図1では、スマートメータ300a、300b、300cおよび集約装置200によりマルチホップのネットワークが形成されている。図1において、実線は第1の無線通信方式を用いた通信であることを示し、点線は第2の無線通信方式を用いた通信であることを示し、一点鎖線は、移動体通信網、あるいは光ファイバ回線を用いた通信であることを示す。 The upper server 100 collects meter reading information on power consumption transmitted by each of the multiple smart meters 300a, 300b, and 300c using a first wireless communication method or a second wireless communication method different from the first wireless communication method. The first wireless communication method is, for example, a communication method using a mobile communication network such as LTE (Long Term Evolution) or 5G (fifth generation mobile communication system). The second wireless communication method is a communication method that is lower in cost than the first wireless communication method, for example, a communication method that forms a multi-hop network and uses wireless multi-hop communication. In FIG. 1, a multi-hop network is formed by the smart meters 300a, 300b, and 300c and the aggregation device 200. In FIG. 1, solid lines indicate communication using the first wireless communication method, dotted lines indicate communication using the second wireless communication method, and dashed lines indicate communication using a mobile communication network or an optical fiber line.

 集約装置200は、マルチホップのネットワークをスマートメータ300a、300cとともに形成する。集約装置200は、スマートメータ300cの検針情報を、第2の無線通信方式の通信により受信した検針情報を、移動体通信網、あるいは光ファイバ回線などを用いた通信により上位サーバ100に送信する。
 スマートメータ300a、300b、300cは、消費電力の検針情報を検出し、該検針情報を上位サーバ100に送信する。スマートメータ300a、300b、300cは、同様の構成であるが、異なる動作モードにある。以降、スマートメータ300a、300b、300cを代表して、スマートメータ300とも表記する。スマートメータ300は、動作モードによって、第1の無線通信方式の通信機能および第2の無線通信方式の通信機能のオン/オフ状態を自律的に制御することが可能であり、これらの通信機能のうちいずれかを用いて、検針情報を上位サーバ100に送信する。
The aggregation device 200 forms a multi-hop network together with the smart meters 300a and 300c. The aggregation device 200 transmits the meter reading information of the smart meter 300c received by communication of the second wireless communication method to the upper server 100 by communication using a mobile communication network or an optical fiber line.
The smart meters 300a, 300b, and 300c detect meter reading information of power consumption and transmit the meter reading information to the upper server 100. The smart meters 300a, 300b, and 300c have the same configuration but are in different operation modes. Hereinafter, the smart meters 300a, 300b, and 300c are also referred to as smart meter 300. The smart meter 300 can autonomously control the on/off state of the communication function of the first wireless communication method and the communication function of the second wireless communication method depending on the operation mode, and transmits the meter reading information to the upper server 100 using one of these communication functions.

 スマートメータ300aは、携帯回線モードで動作しており、第1の無線通信方式により検針情報を上位サーバ100に送信する。また、スマートメータ300aは、集約装置200、スマートメータ300b、300cとともにマルチホップのネットワークを形成するが、自装置の検針情報は、マルチホップのネットワークには流さず、他のスマートメータ300cの検針情報をマルチホップさせる。 Smart meter 300a operates in cellular line mode and transmits meter reading information to upper server 100 by a first wireless communication method. Smart meter 300a also forms a multi-hop network with aggregation device 200 and smart meters 300b and 300c, but does not transmit its own meter reading information to the multi-hop network, but transmits the meter reading information of other smart meter 300c across the multi-hop.

 スマートメータ300bは、集約装置モードで動作しており、マルチホップのネットワークを形成しているスマートメータ300cおよび自装置の検針情報を集約して、第1の無線通信方式による通信で、上位サーバ100に送信する。スマートメータ300cは、マルチホップモードで動作しており、自装置の検針情報をマルチホップのネットワークと、スマートメータ300bまたは集約装置200とを経由して、上位サーバ100に送信する。 Smart meter 300b operates in aggregation device mode, aggregates meter reading information of smart meter 300c forming a multi-hop network and the smart meter itself, and transmits the information to the upper server 100 by communication using the first wireless communication method. Smart meter 300c operates in multi-hop mode, and transmits meter reading information of the smart meter itself to the upper server 100 via the multi-hop network and smart meter 300b or aggregation device 200.

 図2は、本実施形態における上位サーバ100の構成を示す概略ブロック図である。上位サーバ100は、制御部110、通信部120を備える。制御部110は、通信部120を介して、スマートメータ300と通信して、検針情報を収集する。通信部120は、スマートメータ300および集約装置200と通信する。 FIG. 2 is a schematic block diagram showing the configuration of the upper server 100 in this embodiment. The upper server 100 includes a control unit 110 and a communication unit 120. The control unit 110 communicates with the smart meter 300 via the communication unit 120 to collect meter reading information. The communication unit 120 communicates with the smart meter 300 and the aggregation device 200.

 図3は、本実施形態における集約装置200の構成を示す概略ブロック図である。集約装置200は、第1通信部210、制御部220、第2通信部230を備える。第1通信部210は、移動体通信網、あるいは光ファイバ回線などを用いて上位サーバ100と通信する。制御部220は、第2通信部230を介してスマートメータ300から受信した検針情報を、第1通信部210を介して上位サーバ100に送信する。第2通信部230は、第2の無線通信方式を用いてスマートメータ300と通信する。 FIG. 3 is a schematic block diagram showing the configuration of the aggregation device 200 in this embodiment. The aggregation device 200 includes a first communication unit 210, a control unit 220, and a second communication unit 230. The first communication unit 210 communicates with the upper server 100 using a mobile communication network or an optical fiber line. The control unit 220 transmits the meter reading information received from the smart meter 300 via the second communication unit 230 to the upper server 100 via the first communication unit 210. The second communication unit 230 communicates with the smart meter 300 using a second wireless communication method.

 図4は、本実施形態におけるスマートメータ300の構成を示す概略ブロック図である。スマートメータ300は、第1通信部310、第2通信部320、制御部330、センサ部340を備える。第1通信部310は、第1の無線通信方式で通信する。第2通信部320は、第2の無線通信方式で通信する。制御部330は、スマートメータ300の動作を制御し、モード制御部331、転送処理部332、ホッピング処理部333、送信データ生成部334を備える。センサ部340は、消費電力を検出する。 FIG. 4 is a schematic block diagram showing the configuration of the smart meter 300 in this embodiment. The smart meter 300 includes a first communication unit 310, a second communication unit 320, a control unit 330, and a sensor unit 340. The first communication unit 310 communicates using a first wireless communication method. The second communication unit 320 communicates using a second wireless communication method. The control unit 330 controls the operation of the smart meter 300, and includes a mode control unit 331, a transfer processing unit 332, a hopping processing unit 333, and a transmission data generation unit 334. The sensor unit 340 detects power consumption.

 モード制御部331は、自装置の動作モードの遷移を制御する。モード制御部331は、動作モードによって、第1通信部310、第2通信部320、転送処理部332、ホッピング処理部333のオン/オフ状態を制御する。転送処理部332は、第2通信部320の通信を第1通信部310に転送する。すなわち、転送処理部332は、他のスマートメータ300から第2の無線通信方式により受信した検針情報を、第1の無線通信方式により上位サーバ100に送信する。 The mode control unit 331 controls the transition of the operation mode of the device itself. The mode control unit 331 controls the on/off state of the first communication unit 310, the second communication unit 320, the transfer processing unit 332, and the hopping processing unit 333 depending on the operation mode. The transfer processing unit 332 transfers communication of the second communication unit 320 to the first communication unit 310. In other words, the transfer processing unit 332 transmits the meter reading information received from another smart meter 300 via the second wireless communication method to the upper server 100 via the first wireless communication method.

 ホッピング処理部333は、第2通信部320の通信を、第2の無線通信方式で通信する他のスマートメータ300または集約装置200にホッピングさせる。すなわち、転送処理部332は、別のスマートメータ300から第2の無線通信方式により受信した検針情報を、さらに別のスマートメータ300または集約装置200に第2の無線通信方式により送信する。なお、ホッピングには、限度回数が設定される。この限度回数までホッピングされた情報は破棄される。 The hopping processing unit 333 causes the communication of the second communication unit 320 to hop to another smart meter 300 or aggregation device 200 that communicates using the second wireless communication method. That is, the transfer processing unit 332 transmits the meter reading information received from another smart meter 300 using the second wireless communication method to yet another smart meter 300 or aggregation device 200 using the second wireless communication method. Note that a limit is set for the number of hopping attempts. Information that has hopped up to this limit is discarded.

 送信データ生成部334は、センサ部340が検出した消費電力の検針情報を含む送信データを生成する。送信データ生成部334は、スマートメータ300の動作モードに応じて、第1通信部310または第2通信部320を介して、送信データを上位サーバ100に送信する。 The transmission data generation unit 334 generates transmission data including meter reading information of the power consumption detected by the sensor unit 340. The transmission data generation unit 334 transmits the transmission data to the upper server 100 via the first communication unit 310 or the second communication unit 320 depending on the operation mode of the smart meter 300.

 図5は、本実施形態におけるスマートメータ300の動作モードと各部のオン/オフ状態の対応例を示す表である。本実施形態では、動作モードとして、ホッピングモード、集約装置モード、携帯回線モードの3つがある。ホッピングモードでは、第1通信部310のオン/オフ状態はオフであり、第2通信部320のオン/オフ状態はオンであり、転送処理部332のオン/オフ状態はオフであり、ホッピング処理部333のオン/オフ状態はオンである。 FIG. 5 is a table showing an example of the correspondence between the operation modes of the smart meter 300 and the on/off state of each unit in this embodiment. In this embodiment, there are three operation modes: hopping mode, aggregation device mode, and cellular line mode. In the hopping mode, the on/off state of the first communication unit 310 is off, the on/off state of the second communication unit 320 is on, the on/off state of the transfer processing unit 332 is off, and the on/off state of the hopping processing unit 333 is on.

 集約装置モードでは、第1通信部310のオン/オフ状態はオンであり、第2通信部320のオン/オフ状態はオンであり、転送処理部332のオン/オフ状態はオンであり、ホッピング処理部333のオン/オフ状態はオフである。携帯回線モードでは、第1通信部310のオン/オフ状態はオンであり、第2通信部320のオン/オフ状態はオンであり、転送処理部332のオン/オフ状態はオフであり、ホッピング処理部333のオン/オフ状態はオンである。 In the aggregation device mode, the on/off state of the first communication unit 310 is on, the on/off state of the second communication unit 320 is on, the on/off state of the transfer processing unit 332 is on, and the on/off state of the hopping processing unit 333 is off. In the cellular line mode, the on/off state of the first communication unit 310 is on, the on/off state of the second communication unit 320 is on, the on/off state of the transfer processing unit 332 is off, and the on/off state of the hopping processing unit 333 is on.

 図6は、本実施形態におけるモード制御部331による動作モードの決定処理例を説明するフローチャートである。モード制御部331は、まず、新規設置時処理をして、動作モードを決定する(ステップSa1)。次に、モード制御部331は、見直しタイミングが来るまで待機する(ステップSa2)。見直しタイミングとなったら、見直し処理をして、動作モードの見直しを行う(ステップSa3)。見直しタイミングは、定期的など、予め決められていてもよいし、上位サーバ100から通知されてもよいし、連続して送信失敗したとき、あるいは通信相手の信号レベルが低下したときなど、通信状況に応じたものであってもよい。 FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of the operation mode determination process performed by the mode control unit 331 in this embodiment. The mode control unit 331 first performs a new installation process to determine the operation mode (step Sa1). Next, the mode control unit 331 waits until the review timing arrives (step Sa2). When the review timing arrives, the mode control unit 331 performs a review process to review the operation mode (step Sa3). The review timing may be predetermined, such as periodically, or may be notified by the upper server 100, or may be based on the communication situation, such as when there are consecutive transmission failures or when the signal level of the communication partner has decreased.

 図7は、本実施形態におけるモード制御部331による新規設置時処理Sa1の例を説明するフローチャートである。まず、モード制御部331は、第2通信部320に第2の無線通信方式による通信を行わせる(ステップSb1)。この通信は、例えば、自装置の存在を他の装置に通知するビーコンの送信と、該ビーコンに対する他の装置の応答の受信である。モード制御部331は、ステップSb1による通信の結果に基づき、通信可か否かを判定する(ステップSb2)。モード制御部331は、通信可でない(通信不可)と判定したときは(ステップSb2-No)、携帯回線モードに遷移して(ステップSb7)、新規設置時処理Sa1を終了する。 FIG. 7 is a flowchart illustrating an example of new installation process Sa1 by the mode control unit 331 in this embodiment. First, the mode control unit 331 causes the second communication unit 320 to communicate using the second wireless communication method (step Sb1). This communication is, for example, sending a beacon to notify other devices of the presence of the device, and receiving a response from the other device to the beacon. The mode control unit 331 determines whether communication is possible based on the result of the communication in step Sb1 (step Sb2). When the mode control unit 331 determines that communication is not possible (communication is not possible) (step Sb2-No), it transitions to the cellular line mode (step Sb7) and ends the new installation process Sa1.

 一方、モード制御部331は、ステップSb2において通信可と判定したときは(ステップSb2-Yes)、通信可と判定した他の装置に関する情報を取得する(ステップSb3)。この情報は、例えば、集約装置200あるいは集約モードのスマートメータ300bまでのホップ数、他の装置の信号レベル、集約装置200あるいは集約モードのスマートメータ300bの収容数の空き状態のいずれかを含んでいてもよい。 On the other hand, when the mode control unit 331 determines in step Sb2 that communication is possible (step Sb2-Yes), it acquires information about the other device with which communication is possible (step Sb3). This information may include, for example, the number of hops to the aggregation device 200 or the smart meter 300b in aggregation mode, the signal level of the other device, or the availability of the aggregation device 200 or the smart meter 300b in aggregation mode.

 モード制御部331は、ステップSb3で取得した情報に基づき、集約装置200あるいは集約モードのスマートメータ300bに接続可能か否かを判定する(ステップSb4)。これにより、モード制御部331は、マルチホップのネットワークを経由して上位サーバ100と通信可能か否かを判定している。例えば、情報がホップ数であれば、モード制御部331は、自装置から集約装置200あるいは集約モードのスマートメータ300bまでのホップ数が最大ホップ数を超えない場合に、接続可能と判定する。また、例えば、情報が信号レベルであれば、モード制御部331は、信号レベルが閾値を超えている場合に、接続可能と判定する。また、例えば、情報が空き状態であれば、モード制御部331は、空き状態が空きありを示している場合に、接続可能と判定する。また、情報が、これらのうち複数を含んでいるときは、モード制御部331は、それら全てについて接続可能と判定したときに、接続可能と判定する。 The mode control unit 331 judges whether or not a connection to the aggregation device 200 or the smart meter 300b in the aggregation mode is possible based on the information acquired in step Sb3 (step Sb4). As a result, the mode control unit 331 judges whether or not communication with the upper server 100 is possible via a multi-hop network. For example, if the information is the number of hops, the mode control unit 331 judges that a connection is possible when the number of hops from the own device to the aggregation device 200 or the smart meter 300b in the aggregation mode does not exceed the maximum number of hops. Also, for example, if the information is a signal level, the mode control unit 331 judges that a connection is possible when the signal level exceeds a threshold value. Also, for example, if the information is an available state, the mode control unit 331 judges that a connection is possible when the available state indicates that there is available. Also, if the information includes more than one of these, the mode control unit 331 judges that a connection is possible when it is determined that all of them are available.

 モード制御部331は、接続可能と判定したときは(ステップSb4-Yes)、マルチホップモードに遷移して(ステップSb5)、新規設置時処理Sa1を終了する。また、モード制御部331は、接続可能でない(接続不可)と判定したときは(ステップSb4-の)、集約装置モードに遷移して(ステップSb6)、新規設置時処理Sa1を終了する。 If the mode control unit 331 determines that connection is possible (step Sb4-Yes), it transitions to the multi-hop mode (step Sb5) and ends the new installation process Sa1. If the mode control unit 331 determines that connection is not possible (connection not possible) (step Sb4-), it transitions to the aggregation device mode (step Sb6) and ends the new installation process Sa1.

 図8は、本実施形態におけるモード制御部331による見直し処理Sa3の例を説明するフローチャートである。図8において、図7の各部に対応する部分には、同一の符号を付し、説明を省略する。まず、モード制御部331は、自装置の動作モードが集約装置モードであるか否かを判定する(ステップSc1)。集約装置モードであると判定したときは(ステップSc1-Yes)、モード制御部331は、動作モードを変更せずに、集約装置モードのままとし(ステップSc2)、見直し処理Sa3を終了する。集約装置モードでないと判定したときは(ステップSc1-No)、モード制御部331は、図7のステップSb1~Sb7と同様の処理をして、見直し処理Sa3を終了する。 FIG. 8 is a flowchart explaining an example of the review process Sa3 by the mode control unit 331 in this embodiment. In FIG. 8, parts corresponding to those in FIG. 7 are given the same reference numerals, and explanations are omitted. First, the mode control unit 331 judges whether the operation mode of the own device is the aggregation device mode (step Sc1). If it is judged to be the aggregation device mode (step Sc1-Yes), the mode control unit 331 does not change the operation mode, but keeps it in the aggregation device mode (step Sc2), and ends the review process Sa3. If it is judged not to be the aggregation device mode (step Sc1-No), the mode control unit 331 performs the same processes as steps Sb1 to Sb7 in FIG. 7, and ends the review process Sa3.

 図9は、本実施形態における通信システム10の動作例(その1)を示すシーケンス図である。図9においてスマートメータ300-1は、新規に設置されたスマートメータ300である。スマートメータ300-2、300-3は、スマートメータ300-1の周囲に設置されたスマートメータ300である。 FIG. 9 is a sequence diagram showing an operation example (part 1) of the communication system 10 in this embodiment. In FIG. 9, smart meter 300-1 is a newly installed smart meter 300. Smart meters 300-2 and 300-3 are smart meters 300 installed around smart meter 300-1.

 スマートメータ300-1は、周囲と通信を開始して(シーケンスS101)、ビーコンS102、S103を送信する。ビーコンS102を受信したスマートメータ300-2は、応答S104を返信し、ビーコンS103を受信したスマートメータ300-3は、応答S105を返信する。 Smart meter 300-1 starts communication with the surroundings (sequence S101) and transmits beacons S102 and S103. Smart meter 300-2 receives beacon S102 and sends back a response S104, and smart meter 300-3 receives beacon S103 and sends back a response S105.

 応答S104、S105を受信したスマートメータ300-1は、情報取得を開始して(シーケンスS106)、接続確認S107をスマートメータ300-2に送信し、接続確認S108をスマートメータ300-3に送信する。この接続確認は、例えば、集約装置200の空き容量の要求であってもよいし、集約装置200までのホップ数の要求であってもよい。 The smart meter 300-1, which has received the responses S104 and S105, starts acquiring information (sequence S106), transmits a connection confirmation S107 to the smart meter 300-2, and transmits a connection confirmation S108 to the smart meter 300-3. This connection confirmation may be, for example, a request for the free capacity of the aggregation device 200, or a request for the number of hops to the aggregation device 200.

 スマートメータ300-2は、接続確認S107への応答として接続可応答S109を送信する。例えば、この接続可応答S109は、集約装置200に空き容量があり、ホップ数も最大ホップ数より小さいことを示す。スマートメータ300-3は、接続確認S108への応答として接続不可応答S110を送信する。例えば、この接続不可応答S119は、集約装置200に空き容量がない、あるいはホップ数が最大ホップ数を超えることを示す。これらを受信したスマートメータ300-1は、スマートメータ300-2からの接続可応答S109に基づき、集約装置200と接続可能と判断し(シーケンスS111)、マルチホップモードに遷移する(シーケンスS112)。 The smart meter 300-2 transmits a connection possible response S109 in response to the connection confirmation S107. For example, this connection possible response S109 indicates that the aggregation device 200 has free capacity and the number of hops is less than the maximum number of hops. The smart meter 300-3 transmits a connection impossible response S110 in response to the connection confirmation S108. For example, this connection impossible response S119 indicates that the aggregation device 200 has no free capacity or the number of hops exceeds the maximum number of hops. The smart meter 300-1, which has received these, determines that it is possible to connect to the aggregation device 200 based on the connection possible response S109 from the smart meter 300-2 (sequence S111) and transitions to the multi-hop mode (sequence S112).

 図10は、本実施形態における通信システム10の動作例(その2)を示すシーケンス図である。図10においてスマートメータ300-1は、新規に設置されたスマートメータ300である。スマートメータ300-2、300-3は、スマートメータ300-1の周囲に設置されたスマートメータ300である。 FIG. 10 is a sequence diagram showing an operation example (part 2) of the communication system 10 in this embodiment. In FIG. 10, smart meter 300-1 is a newly installed smart meter 300. Smart meters 300-2 and 300-3 are smart meters 300 installed around smart meter 300-1.

 スマートメータ300-1は、周囲と通信を開始して(シーケンスS101)、ビーコンS202を送信する。周囲のスマートメータ300-2、300-3は、スマートメータ300-1との距離がある、あるいは間に遮蔽物があるなどの理由で、このビーコンS202を受信できない。 The smart meter 300-1 starts communication with the surroundings (sequence S101) and transmits a beacon S202. The surrounding smart meters 300-2 and 300-3 cannot receive this beacon S202 due to reasons such as the distance between them and the smart meter 300-1 or the presence of an obstruction between them.

 スマートメータ300-1は、ビーコンS202への応答の受信がないこと、マルチホップの通信履歴が所定期間ないこと(シーケンスS203)に基づき、携帯回線モードに遷移する(シーケンスS204)。 The smart meter 300-1 transitions to the cellular line mode (sequence S204) based on the fact that no response to the beacon S202 has been received and there has been no multi-hop communication history for a predetermined period of time (sequence S203).

 図11は、本実施形態における通信システム10の動作例(その3)を示すシーケンス図である。図11において、図9の各部に対応する部分には、同一の符号を付し、説明を省略する。シーケンスS101からS108までは、図9と同様である。スマートメータ300-2は、接続確認S107への応答として、接続不可応答S309を送信する。また、スマートメータ300-3も、接続確認S108への応答として、接続不可応答S110を送信する。 FIG. 11 is a sequence diagram showing an operation example (part 3) of the communication system 10 in this embodiment. In FIG. 11, parts corresponding to those in FIG. 9 are given the same reference numerals, and the description will be omitted. Sequences S101 to S108 are the same as in FIG. 9. The smart meter 300-2 transmits a connection failure response S309 in response to the connection confirmation S107. The smart meter 300-3 also transmits a connection failure response S110 in response to the connection confirmation S108.

 スマートメータ300-1は、接続不可応答S309、S110の受信を受けて、集約装置200に接続不可能と判定し(シーケンスS311)、集約装置モードに遷移する(シーケンスS312)。 Upon receiving the connection-unavailable responses S309 and S110, the smart meter 300-1 determines that it is unable to connect to the aggregation device 200 (sequence S311) and transitions to the aggregation device mode (sequence S312).

 図12は、本実施形態におけるスマートメータ300が従来の通信システムに混在する例を示す概略ブロック図である。図12における上位サーバ100、集約装置400、スマートメータ500は従来の通信システムを構成する。従来の通信システムでは、集約装置400、スマートメータ500により構成されるマルチホップのネットワークでは、第2の無線通信方式とは異なる無線通信方式が用いられている場合がある。この場合、スマートメータ300は、設置位置の周囲に、集約装置400、スマートメータ500があったとしても、これらとは通信できない。すなわち、スマートメータ300は、周囲に形成されている、従来のマルチホップのネットワークに参加することができない。 FIG. 12 is a schematic block diagram showing an example in which the smart meter 300 of this embodiment is mixed with a conventional communication system. The upper server 100, aggregation device 400, and smart meter 500 in FIG. 12 constitute a conventional communication system. In the conventional communication system, a multi-hop network formed by the aggregation device 400 and smart meter 500 may use a wireless communication method different from the second wireless communication method. In this case, the smart meter 300 cannot communicate with the aggregation device 400 and smart meter 500 even if they are located around the installation position. In other words, the smart meter 300 cannot participate in the conventional multi-hop network formed in the vicinity.

 このため、スマートメータ300のうち、最初に設置されたものは、携帯回線モードで動作する。以降、スマートメータ300が追加されていくと、図12のように、複数のスマートメータ300のうち、少なくとも1つが集約装置モードで動作し、その他がマルチホップモードで動作して、自律的に第2の無線通信方式によるマルチホップのネットワークを形成し、上位サーバ100に検針情報を送信するようになる。 For this reason, the first smart meter 300 installed operates in cellular line mode. As more smart meters 300 are added, at least one of the multiple smart meters 300 operates in aggregation device mode and the others operate in multi-hop mode, as shown in FIG. 12, to autonomously form a multi-hop network using the second wireless communication method and transmit meter reading information to the upper server 100.

 なお、本実施形態における携帯回線モードでは、第2通信部320、ホッピング処理部333のオン/オフ状態はオンであるとしたが、オフとしてもよい。また、第2通信部320、ホッピング処理部333のオン/オフ状態がオフである点のみが携帯回線モードと異なる動作モードがあってもよい。 In the present embodiment, the on/off state of the second communication unit 320 and the hopping processing unit 333 is on in the cellular line mode, but they may be off. Also, there may be an operation mode that differs from the cellular line mode only in that the on/off state of the second communication unit 320 and the hopping processing unit 333 is off.

<第2の実施形態>
 第1の実施形態では、常にスマートメータ300が自律的に動作モードを決定していたが、第2の実施形態では、上位サーバ100が動作モードをスマートメータ300に指定可能とする形態を説明する。第2の実施形態における通信システム10も、図1と同様に、上位サーバ100、集約装置200、スマートメータ300を備える。また、本実施形態における上位サーバ100、集約装置200、スマートメータ300の構成は、図2、図3、図4と同様である。
Second Embodiment
In the first embodiment, the smart meter 300 always autonomously determines the operation mode, but in the second embodiment, a form will be described in which the upper server 100 can specify the operation mode to the smart meter 300. The communication system 10 in the second embodiment also includes the upper server 100, the aggregation device 200, and the smart meter 300, similar to Fig. 1. Moreover, the configurations of the upper server 100, the aggregation device 200, and the smart meter 300 in this embodiment are similar to those in Figs. 2, 3, and 4.

 ただし、上位サーバ100の制御部110は、スマートメータ300に対して、自律的に動作モードを決定することの許可を示す自律機能ONの情報、あるいは動作モードを指定する情報を、通信部120を介して送信する。
 また、スマートメータ300のモード制御部331は、上位サーバ100から自律機能ONの情報を受信したときは、自律的に動作モードを決定し、動作モードを指定する情報を受信したときは該情報により指定されている動作モードに遷移する。
However, the control unit 110 of the upper server 100 transmits to the smart meter 300 via the communication unit 120 information indicating that the autonomous function is ON, which indicates permission for the smart meter 300 to autonomously determine the operation mode, or information specifying the operation mode.
In addition, when the mode control unit 331 of the smart meter 300 receives information that the autonomous function is ON from the upper server 100, it autonomously determines the operation mode, and when it receives information that specifies the operation mode, it transitions to the operation mode specified by the information.

 図13は、この発明の第2の実施形態におけるモード制御部331の動作例を説明するフローチャートである。図13において、図6の各部に対応する部分には、同一の符号を付し、説明を省略する。まず、モード制御部331は、自装置が自律機能ONの状態であるか否かを判定する(ステップSd1)。モード制御部331は、自律機能ONの情報を受信しているとき、あるいは動作モードを指定する情報を受信していないときは、自律機能ONの状態であると判定する。自律機能ONの状態であるときは(ステップSd1-Yes)、モード制御部331は、新規設置時処理を行い(ステップSa1)、ステップSa2に進む。また、自律機能ONの状態でないときは(ステップSd1-No)、モード制御部331は、受信している動作モードを指定する情報に従った動作モードに遷移し(ステップSd2)、ステップSa2に進む。 FIG. 13 is a flow chart for explaining an example of the operation of the mode control unit 331 in the second embodiment of the present invention. In FIG. 13, parts corresponding to those in FIG. 6 are given the same reference numerals, and explanations are omitted. First, the mode control unit 331 judges whether the device itself is in an autonomous function ON state (step Sd1). When the mode control unit 331 has received autonomous function ON information or has not received information specifying an operation mode, it judges that the autonomous function is ON. When the autonomous function is ON (step Sd1-Yes), the mode control unit 331 performs new installation processing (step Sa1) and proceeds to step Sa2. When the autonomous function is not ON (step Sd1-No), the mode control unit 331 transitions to an operation mode according to the received information specifying the operation mode (step Sd2) and proceeds to step Sa2.

 また、見直しタイミングが来ると(ステップSa1-Yes)、モード制御部331は、ステップSd1と同様に自装置が自律機能ONの状態であるか否かを判定する(ステップSd3)。自律機能ONの状態であるときは(ステップSd3-Yes)、モード制御部331は、見直し処理を行い(ステップSa3)、ステップSa2に戻る。また、自律機能ONの状態でないときは(ステップSd3-No)、モード制御部331は、受信している動作モードを指定する情報に従った動作モードに遷移し(ステップSd4)、ステップSa2に戻る。 Also, when the review timing arrives (step Sa1-Yes), the mode control unit 331 determines whether the device is in an autonomous function ON state, as in step Sd1 (step Sd3). If the device is in an autonomous function ON state (step Sd3-Yes), the mode control unit 331 performs a review process (step Sa3) and returns to step Sa2. If the device is not in an autonomous function ON state (step Sd3-No), the mode control unit 331 transitions to an operation mode according to the received information specifying the operation mode (step Sd4) and returns to step Sa2.

<第3の実施形態>
 第1の実施形態では、スマートメータ300は、そのときの状況に応じて自律的に動作モードを決定していたが、第3の実施形態では、過去の情報に基づいた決定も行う形態を説明する。第3の実施形態における通信システム10も、図1と同様に、上位サーバ100、集約装置200、スマートメータ300を備える。また、本実施形態における上位サーバ100、集約装置200の構成は、図2、図3と同様であるが、スマートメータ300の構成が、図4と異なる。なお、第3の実施形態においても、第2の実施形態と同様に、上位サーバ100が動作モードをスマートメータ300に指定可能としてもよい。
Third Embodiment
In the first embodiment, the smart meter 300 autonomously determines the operation mode depending on the situation at that time, but in the third embodiment, a form in which the operation mode is also determined based on past information will be described. The communication system 10 in the third embodiment also includes an upper server 100, an aggregation device 200, and a smart meter 300, as in Fig. 1. The configurations of the upper server 100 and the aggregation device 200 in this embodiment are the same as those in Figs. 2 and 3, but the configuration of the smart meter 300 is different from that in Fig. 4. Note that in the third embodiment, as in the second embodiment, the upper server 100 may be able to specify the operation mode to the smart meter 300.

 図14は、この発明の第3の実施形態におけるスマートメータ300の設置状況の例を説明する模式図である。図14の例では、昼間T1には、スマートメータ300の付近には、遮蔽物となるものがない。しかし、夜間T2には、スマートメータ300の近辺に車C1が駐車されている。このため、スマートメータ300が送信する無線信号および周囲のスマートメータ300などが送信する無線信号は車C1により遮蔽されてしまう。 FIG. 14 is a schematic diagram illustrating an example of the installation status of the smart meter 300 in the third embodiment of the present invention. In the example of FIG. 14, there is no obstruction near the smart meter 300 during the daytime T1. However, at nighttime T2, a car C1 is parked near the smart meter 300. Therefore, the wireless signal transmitted by the smart meter 300 and the wireless signals transmitted by the surrounding smart meters 300 are blocked by the car C1.

 このような場合、スマートメータ300は、昼間はマルチホップモードあるいは集約装置モードで動作し、夜間は携帯回線モードで動作することが望ましい。そこで、本実施形態におけるスマートメータ300は、各時刻における周囲のスマートメータ300からの無線信号の信号レベルなどの通信環境情報を記憶しておき、該通信環境情報から通信環境の時間規則性が検出されたときは、該時間規則性に基づき各時刻における動作モードを決定する。 In such a case, it is desirable for the smart meter 300 to operate in multi-hop mode or aggregation device mode during the day and in cellular line mode at night. Therefore, the smart meter 300 in this embodiment stores communication environment information such as the signal level of wireless signals from surrounding smart meters 300 at each time, and when a time regularity in the communication environment is detected from the communication environment information, the operating mode at each time is determined based on the time regularity.

 図15は、本実施形態におけるスマートメータ300の構成を示す概略ブロック図である。図15において、図4の各部に対応する部分には、同一の符号を付し、説明を省略する。図15に示すスマートメータ300は、制御部330が、通信環境情報記憶部335を備え、モード制御部331が通信環境情報記憶部335から情報を取得している点が、図4のスマートメータ300とは異なる。 FIG. 15 is a schematic block diagram showing the configuration of a smart meter 300 in this embodiment. In FIG. 15, parts corresponding to those in FIG. 4 are given the same reference numerals, and descriptions thereof will be omitted. The smart meter 300 shown in FIG. 15 differs from the smart meter 300 in FIG. 4 in that the control unit 330 includes a communication environment information storage unit 335, and the mode control unit 331 acquires information from the communication environment information storage unit 335.

 通信環境情報記憶部335は、時刻における周囲のスマートメータ300からの無線信号の信号レベルなどの通信環境情報を記憶する。モード制御部331は、図4と同様であるが、通信環境情報記憶部335が記憶する通信環境情報から通信環境の時間規則性を検出する。モード制御部331は、時間規則性が検出できたときは、該時間規則性に基づき各時刻における動作モードを決定する。 The communication environment information storage unit 335 stores communication environment information such as the signal level of the wireless signal from the surrounding smart meters 300 at the time. The mode control unit 331 is similar to FIG. 4, but detects the time regularity of the communication environment from the communication environment information stored in the communication environment information storage unit 335. When the mode control unit 331 detects the time regularity, it determines the operation mode at each time based on the time regularity.

 図16は、本実施形態におけるモード制御部331の動作を説明するフローチャートである。図16に示す処理は、図6の見直し処理Sa3である。まず、見直し処理Sa3が開始されると、モード制御部331は、自装置の動作モードが集約装置モードであるか否かを判定する(ステップSe1)。集約装置モードであると判定したときは(ステップSe1-Yes)、モード制御部331は、動作モードを集約装置モードのままとし(ステップSe2)、見直し処理Sa3を終了する。 FIG. 16 is a flowchart explaining the operation of the mode control unit 331 in this embodiment. The process shown in FIG. 16 is the review process Sa3 in FIG. 6. First, when the review process Sa3 is started, the mode control unit 331 determines whether the operation mode of the own device is the aggregation device mode (step Se1). If it is determined that it is the aggregation device mode (step Se1-Yes), the mode control unit 331 leaves the operation mode in the aggregation device mode (step Se2) and ends the review process Sa3.

 また、集約装置モードでないと判定したときは(ステップSe1-No)、モード制御部331は、通信環境情報記憶部335から読み出した通信環境情報に基づき、通信環境に時間規則性があるか否かを判定する(ステップSe3)。時間規則性があるか否かは、例えば、過去の一定期間の当該時刻における信号レベルの分散を算出し、分散が閾値未満であれば、モード制御部331は、時間規則性があると判定する。 Also, if it is determined that the aggregation device mode is not set (step Se1-No), the mode control unit 331 determines whether or not there is time regularity in the communication environment based on the communication environment information read from the communication environment information storage unit 335 (step Se3). To determine whether or not there is time regularity, for example, the mode control unit 331 calculates the variance of the signal level at a given time during a certain period in the past, and if the variance is less than a threshold, the mode control unit 331 determines that there is time regularity.

 時間規則性があると判定したときは(ステップSe3-Yes)、モード制御部331は、過去の当該時刻における信号レベルから、第2の無線通信方式による通信が可能か否かを判定する(ステップSe4)。通信が可能と判定したときは(ステップSe4-Yes)、モード制御部331は、マルチホップモードに遷移し(ステップSe5)、見直し処理Sa3を終了する。また、通信が可能でないと判定したときは(ステップSe4-No)、モード制御部331は、携帯回線モードに遷移し(ステップSe6)、見直し処理Sa3を終了する。 If it is determined that there is a time regularity (step Se3-Yes), the mode control unit 331 determines whether or not communication is possible using the second wireless communication method from the signal level at that time in the past (step Se4). If it is determined that communication is possible (step Se4-Yes), the mode control unit 331 transitions to the multi-hop mode (step Se5) and ends the review process Sa3. If it is determined that communication is not possible (step Se4-No), the mode control unit 331 transitions to the cellular line mode (step Se6) and ends the review process Sa3.

 また、ステップSe3において、通信環境に時間規則性がないと判定したときは(ステップSe3-No)、図7のステップSb1からステップSb7と同様の処理をして、見直し処理Sa3を終了する。 Also, if it is determined in step Se3 that there is no time regularity in the communication environment (step Se3-No), the same processes as steps Sb1 to Sb7 in FIG. 7 are performed, and review process Sa3 is terminated.

<第4の実施形態>
 上述の各実施形態においてスマートメータ300a、300bは、上位サーバ100と第1の通信方式を用いた通信を用いているが、上位サーバ100との間に仮想集約装置600を設けてもよい。仮想集約装置600は、図12における従来の通信システムにおける集約装置400と同様のプロトコルで、上位サーバ100と通信する。これにより、図12と同様に、従来の通信システムに、スマートメータ300が追加されても、上位サーバ100は、従来の通信システムと同様のプロトコルで、スマートメータ300の検針情報を収集することができる。
Fourth Embodiment
In each of the above-described embodiments, the smart meters 300a and 300b communicate with the upper server 100 using the first communication method, but a virtual aggregation device 600 may be provided between the upper server 100. The virtual aggregation device 600 communicates with the upper server 100 using the same protocol as the aggregation device 400 in the conventional communication system in Fig. 12. As a result, even if the smart meter 300 is added to the conventional communication system, as in Fig. 12, the upper server 100 can collect meter reading information of the smart meter 300 using the same protocol as the conventional communication system.

 図17は、この発明の第4の実施形態における通信システム10の構成を示す概略ブロック図である。図17の通信システム10は、上位サーバ100、仮想集約装置600、ルータ700、キャリア網800、スマートメータ300a、300b、300cを備える。なお、図1の通信システム10と同様に、集約装置200と、集約装置200とマルチホップのネットワークを形成する1つ以上のスマートメータ300cを備えていてもよい。また、上位サーバ100に、複数の仮想集約装置600が接続されていてもよい。複数の仮想集約装置600は、1つまたは複数のルータ700でキャリア網800に接続されていてもよい。また、仮想集約装置600には、ルータ700とキャリア網800を介して、複数のスマートメータ300b、あるいは複数のスマートメータ300aが接続されていてもよい。 17 is a schematic block diagram showing the configuration of a communication system 10 in a fourth embodiment of the present invention. The communication system 10 in FIG. 17 includes an upper server 100, a virtual aggregation device 600, a router 700, a carrier network 800, and smart meters 300a, 300b, and 300c. As with the communication system 10 in FIG. 1, the communication system 10 may include an aggregation device 200 and one or more smart meters 300c that form a multi-hop network with the aggregation device 200. In addition, multiple virtual aggregation devices 600 may be connected to the upper server 100. The multiple virtual aggregation devices 600 may be connected to the carrier network 800 by one or more routers 700. In addition, multiple smart meters 300b or multiple smart meters 300a may be connected to the virtual aggregation device 600 via the router 700 and the carrier network 800.

 キャリア網800は、LTE、5Gなどの移動体通信網である。ルータ700は、仮想集約装置600が接続されているLAN(Local Area Network)と、キャリア網800とを接続するルータである。仮想集約装置600は、スマートメータ300a、300b、300cと上位サーバ100との通信を中継する。なお、仮想集約装置600は、上位サーバ100から見て、スマートメータ300a、300b、300cが、従来の通信システムにおける集約装置400に収容されているのと同様のプロトコルで通信可能なように、通信を中継する。このために、仮想集約装置600とスマートメータ300a、300bとの通信には、仮想集約装置600にマルチホップのフレームの情報を渡すためのヘッダ(以降、ネットワーク拡張ヘッダ)が用いられる。本実施形態では、仮想集約装置600と、スマートメータ300a、300bとの通信には、UDP/IP(User Datagram Protocol/Internet Protocol)が用いられ、ネットワーク拡張ヘッダは、UDPパケットのペイロードに含まれる。 The carrier network 800 is a mobile communication network such as LTE or 5G. The router 700 is a router that connects the carrier network 800 to a LAN (Local Area Network) to which the virtual aggregation device 600 is connected. The virtual aggregation device 600 relays communication between the smart meters 300a, 300b, and 300c and the upper server 100. The virtual aggregation device 600 relays communication so that, from the perspective of the upper server 100, the smart meters 300a, 300b, and 300c can communicate using a protocol similar to that accommodated in the aggregation device 400 in a conventional communication system. For this reason, a header (hereinafter, a network extension header) for passing multi-hop frame information to the virtual aggregation device 600 is used in communication between the virtual aggregation device 600 and the smart meters 300a and 300b. In this embodiment, UDP/IP (User Datagram Protocol/Internet Protocol) is used for communication between the virtual aggregation device 600 and the smart meters 300a and 300b, and the network extension header is included in the payload of the UDP packet.

 スマートメータ300bから仮想集約装置600への送信には、スマートメータ300bが属するマルチホップのネットワークを識別する情報が少なくとも含まれる。これにより、仮想集約装置600は、マルチホップのネットワークを複数、すなわちスマートメータ300a,300bを複数、収容できる。集約装置400が、マルチホップのネットワークを識別する情報として、集約装置400のMACアドレスを用いている場合は、ネットワーク拡張ヘッダにおけるマルチホップのネットワークを識別する情報は、スマートメータ300のMACアドレスであってもよい。さらに、スマートメータ300bから仮想集約装置600への送信には、ACK要否を含んでいてもよい。 The transmission from smart meter 300b to virtual aggregation device 600 includes at least information identifying the multi-hop network to which smart meter 300b belongs. This allows virtual aggregation device 600 to accommodate multiple multi-hop networks, i.e. multiple smart meters 300a and 300b. If aggregation device 400 uses the MAC address of aggregation device 400 as information identifying the multi-hop network, the information identifying the multi-hop network in the network extension header may be the MAC address of smart meter 300. Furthermore, the transmission from smart meter 300b to virtual aggregation device 600 may include whether or not an ACK is required.

 図18は、本実施形態におけるネットワーク拡張ヘッダの構成を説明する表である。ネットワーク拡張ヘッダは、図18に示すNo1からNo7の項目の一部あるいは全部を含んでよい。 FIG. 18 is a table explaining the configuration of the network extension header in this embodiment. The network extension header may include some or all of items No. 1 to No. 7 shown in FIG. 18.

 No.1のフレーム種別は、フレームの種別を示す。例えば、フレーム種別は、8ビットの領域であり、その値が0x01の場合は、DATAフレームであることを示してもよい。また、フレーム種別は、その値が0xF0の場合は、ACKフレームであることを示してもよい。 The frame type in No. 1 indicates the type of frame. For example, the frame type is an 8-bit area, and when the value is 0x01, it may indicate that it is a DATA frame. Also, when the value is 0xF0, it may indicate that it is an ACK frame.

 No.2の暗号化方式IDは、フレームの暗号化方式を示す。例えば、暗号化方式IDは、8ビットの領域であり、上位4ビット(bit0~bit3)は、暗号化の有無および暗号化方式IDを示し、下位4ビット(bit4~bit7)は、予約領域であり、0が設定されていてもよい。さらに、上位4ビットは、その値が0000bの場合は、暗号化なしを示し、その値が0001bの場合は、暗号化方式がAES-CCM(Counter with CBC-MAC(Cipher Block Chaining Message Authentication Code))-128であることを示してもよい。 The encryption method ID in No. 2 indicates the encryption method of the frame. For example, the encryption method ID is an 8-bit area, with the upper 4 bits (bit 0 to bit 3) indicating whether encryption is performed and the encryption method ID, and the lower 4 bits (bit 4 to bit 7) being a reserved area, which may be set to 0. Furthermore, the upper 4 bits may indicate no encryption when their value is 0000b, and may indicate that the encryption method is AES-CCM (Counter with CBC-MAC (Cipher Block Chaining Message Authentication Code))-128 when their value is 0001b.

 No.3のACK要否は、フレームの受信者に対して、受信後にACK送信が必要かを知らせる。例えば、ACK要否は、8ビットの領域であり、その値が0x00の場合は、ACK不要を示し、その値が0x01の場合は、ACK要を示してもよい。 No. 3, ACK Required, informs the frame receiver whether or not an ACK is required after reception. For example, ACK Required may be an 8-bit field, with a value of 0x00 indicating no ACK required and a value of 0x01 indicating an ACK required.

 No.4のシーケンス番号は、フレームのシーケンス番号を示す。例えば、シーケンス番号は、8ビットの領域であり、その値は0x00から0xFFのいずれかであり、送信する度にインクリメントされる。なお、フレーム種別がACKフレームの場合は、シーケンス番号の値は、受信したフレーム、すなわち当該ACKフレームにより受信したことが示されるフレームのシーケンス番号とする。 The sequence number in No. 4 indicates the sequence number of the frame. For example, the sequence number is an 8-bit area, and its value is any value between 0x00 and 0xFF, and is incremented each time a frame is transmitted. Note that if the frame type is an ACK frame, the value of the sequence number shall be the sequence number of the received frame, i.e., the frame whose reception is indicated by the ACK frame.

 No.5のバージョン番号は、当該ネットワーク拡張ヘッダのフォーマットのバージョンを示す。 The version number in No. 5 indicates the version of the network extension header format.

 No.6の送信元アドレスは、送信元のMACアドレスを示す。この送信元アドレスは、マルチホップのネットワークを識別する情報である。 The source address in No. 6 indicates the MAC address of the sender. This source address is information that identifies the multi-hop network.

 No.7のセキュリティヘッダは、No.2の暗号化方式IDが暗号化ありを示す場合、すなわちいずれかの暗号化方式を示す場合に、設定される。 The security header No. 7 is set when the encryption method ID No. 2 indicates that encryption is present, i.e., when it indicates any encryption method.

 図19は、本実施形態における通信システム10の動作を説明するシーケンス図である。なお、キャリア網800と仮想集約装置600との通信は、ルータ700を介して行われるが、ルータ700においてはUDPパケットの内容が変化することがないため、図19では省略している。 FIG. 19 is a sequence diagram explaining the operation of the communication system 10 in this embodiment. Note that communication between the carrier network 800 and the virtual aggregation device 600 is performed via the router 700, but since the contents of the UDP packet do not change in the router 700, it is omitted in FIG. 19.

 スマートメータ300bは、マルチホップのネットワークの情報を要求するDIS(DODAG (Destination Oriented Directed Acyclic Graph) Information Solicitation)をスマートメータ300cから受けた場合などに、LTEフレームS401をキャリア網800に送信する。このLTEフレームS401には、LTEヘッダ、UDP/IPヘッダ、ネットワーク拡張ヘッダ(NW拡張ヘッダ)、DISが含まれる。ネットワーク拡張ヘッダのACK要否には、ACK不要が設定される。ACK不要が設定されるのは、DISが情報を要求するメッセージであり、ACKが送信されなくてもDISの応答によりDISの送達が確認できるためである。これにより、ACKの送信を省略することができる。また、ネットワーク拡張ヘッダの送信元アドレスには、スマートメータ300bのMACアドレスが設定される。このスマートメータ300bのMACアドレスは、スマートメータ300cから受けたDISを格納したフレームに宛先アドレスとして設定されたアドレスと同じものである。 When the smart meter 300b receives a DIS (Destination Oriented Directed Acyclic Graph (DODAG) Information Solicitation) requesting information on a multi-hop network from the smart meter 300c, the smart meter 300b transmits an LTE frame S401 to the carrier network 800. This LTE frame S401 includes an LTE header, a UDP/IP header, a network extension header (NW extension header), and a DIS. The ACK requirement of the network extension header is set to "no ACK required." "No ACK required" is set because the DIS is a message requesting information, and delivery of the DIS can be confirmed by the DIS response even if an ACK is not sent. This makes it possible to omit the transmission of an ACK. The MAC address of the smart meter 300b is set as the source address of the network extension header. This MAC address of the smart meter 300b is the same as the address set as the destination address in the frame storing the DIS received from the smart meter 300c.

 キャリア網800は、LTEフレームS401を受けると、LTEヘッダを外してUDPパケットS402を取り出して、仮想集約装置600に送信する。UDPパケットS402には、LTEフレームS401と同様のUDP/IPヘッダ、ネットワーク拡張ヘッダ(NW拡張ヘッダ)、DISが格納されている。 When the carrier network 800 receives the LTE frame S401, it removes the LTE header, extracts the UDP packet S402, and transmits it to the virtual aggregation device 600. The UDP packet S402 contains the same UDP/IP header, network extension header (NW extension header), and DIS as the LTE frame S401.

 仮想集約装置600は、UDPパケットS402を受けると、DISを取り出して、DIO(DODAG Information Object)を生成し、UDPパケットS403に格納してキャリア網800に送信する。仮想集約装置600は、上位サーバ100に問い合わせてDIOを取得してもよい。UDPパケットS403は、UDP/IPヘッダ、ネットワーク拡張ヘッダ、DIOを含む。なお、UDPパケットS403のネットワーク拡張ヘッダのACK要否には、不要が設定されてもよい。ACK不要が設定されてもよいのは、DIOが情報の要求に対する応答メッセージであり、DIOが送達されない場合は、スマートメータ300bによりDISが再送されるためである。また、UDPパケットS403の宛先には、スマートメータ300bのアドレスが設定されてもよい。 When the virtual aggregation device 600 receives the UDP packet S402, it extracts the DIS, generates a DIO (DODAG Information Object), stores it in a UDP packet S403, and transmits it to the carrier network 800. The virtual aggregation device 600 may obtain the DIO by inquiring of the upper server 100. The UDP packet S403 includes a UDP/IP header, a network extension header, and a DIO. Note that "no ACK required" in the network extension header of the UDP packet S403 may be set to "no ACK required." The reason that "no ACK required" may be set is that the DIO is a response message to a request for information, and if the DIO is not delivered, the DIS will be resent by the smart meter 300b. The address of the smart meter 300b may be set as the destination of the UDP packet S403.

 キャリア網800は、UDPパケットS403を受けると、UDPパケットS403にLTEヘッダを付加してLTEフレームS404を生成し、該LTEフレームS404をスマートメータ300bに送信する。 When the carrier network 800 receives the UDP packet S403, it adds an LTE header to the UDP packet S403 to generate an LTE frame S404, and transmits the LTE frame S404 to the smart meter 300b.

 また、スマートメータ300bは、検針情報などのデータをスマートメータ300cから受けた場合などに、LTEフレームS405をキャリア網800に送信する。このLTEフレームS405には、LTEヘッダ、UDP/IPヘッダ、ネットワーク拡張ヘッダ(NW拡張ヘッダ)、データが含まれる。ネットワーク拡張ヘッダのACK要否には、ACK要が設定される。ACK要が設定されるのは、ACKが送信されないと、スマートメータ300bがデータの送達を確認できないためである。また、ネットワーク拡張ヘッダの送信元アドレスには、スマートメータ300bのMACアドレスが設定される。 In addition, when smart meter 300b receives data such as meter reading information from smart meter 300c, smart meter 300b transmits an LTE frame S405 to the carrier network 800. This LTE frame S405 includes an LTE header, a UDP/IP header, a network extension header (NW extension header), and data. The ACK required field in the network extension header is set to ACK required. ACK required is set because smart meter 300b cannot confirm the delivery of data unless an ACK is sent. In addition, the MAC address of smart meter 300b is set as the source address in the network extension header.

 キャリア網800は、LTEフレームS405を受けると、LTEヘッダを外してUDPパケットS406を取り出して、仮想集約装置600に送信する。UDPパケットS406には、LTEフレームS405と同様のUDP/IPヘッダ、ネットワーク拡張ヘッダ(NW拡張ヘッダ)、DISが格納されている。 When the carrier network 800 receives the LTE frame S405, it removes the LTE header, extracts the UDP packet S406, and transmits it to the virtual aggregation device 600. The UDP packet S406 contains the same UDP/IP header, network extension header (NW extension header), and DIS as the LTE frame S405.

 仮想集約装置600は、UDPパケットS406を受けると、ACKであるUDPパケットS407をキャリア網800に送信する。UDPパケットS407には、UDP/IPヘッダ、ネットワーク拡張ヘッダが含まれ、該ネットワーク拡張ヘッダのシーケンス番号には、UDPパケットS406のネットワーク拡張ヘッダのシーケンス番号と同じ値が設定される。 When the virtual aggregation device 600 receives the UDP packet S406, it transmits an ACK UDP packet S407 to the carrier network 800. The UDP packet S407 includes a UDP/IP header and a network extension header, and the sequence number of the network extension header is set to the same value as the sequence number of the network extension header of the UDP packet S406.

 キャリア網800は、UDPパケットS407を受けると、UDPパケットS407にLTEヘッダを付加してLTEフレームS408を生成し、該LTEフレームS408をスマートメータ300bに送信する。スマートメータ300bは、LTEフレームS408を受けると、そのネットワーク拡張ヘッダのシーケンス番号が、LTEフレームS405のネットワーク拡張ヘッダのシーケンス番号と同じであることを確認する。これにより、スマートメータ300bは、LTEフレームS405に格納したデータが送達されたことを確認する。 When the carrier network 800 receives the UDP packet S407, it adds an LTE header to the UDP packet S407 to generate an LTE frame S408, and transmits the LTE frame S408 to the smart meter 300b. When the smart meter 300b receives the LTE frame S408, it confirms that the sequence number of the network extension header is the same as the sequence number of the network extension header of the LTE frame S405. This allows the smart meter 300b to confirm that the data stored in the LTE frame S405 has been delivered.

 また、仮想集約装置600は、スマートメータ300cへのデータを上位サーバ100から受けた場合などに、UDPパケットS409をキャリア網800に送信する。このUDPパケットS409には、UDP/IPヘッダ、ネットワーク拡張ヘッダ、データが含まれる。ネットワーク拡張ヘッダのACK要否には、ACK要が設定される。ACK要が設定されるのは、ACKが送信されないと、仮想集約装置600がデータの送達を確認できないためである。また、ネットワーク拡張ヘッダの送信元アドレスには、仮想集約装置600のMACアドレスが設定される。 In addition, when the virtual aggregation device 600 receives data for the smart meter 300c from the upper server 100, for example, it transmits a UDP packet S409 to the carrier network 800. This UDP packet S409 includes a UDP/IP header, a network extension header, and data. The ACK required field in the network extension header is set to ACK required. ACK required is set because the virtual aggregation device 600 cannot confirm the delivery of the data unless an ACK is sent. In addition, the MAC address of the virtual aggregation device 600 is set as the source address in the network extension header.

 キャリア網800は、UDPパケットS409を受けると、LTEヘッダを付加してLTEフレームS410を生成して、スマートメータ300bに送信する。LTEフレームS410には、UDPパケットS409と同様のUDP/IPヘッダ、ネットワーク拡張ヘッダ、DISが格納されている。 When the carrier network 800 receives the UDP packet S409, it adds an LTE header to generate an LTE frame S410 and transmits it to the smart meter 300b. The LTE frame S410 contains the same UDP/IP header, network extension header, and DIS as the UDP packet S409.

 スマートメータ300bは、LTEフレームS410を受けると、ACKであるLTEフレームS411をキャリア網800に送信する。LTEフレームS411には、LTEヘッダ、UDP/IPヘッダ、ネットワーク拡張ヘッダが含まれ、該ネットワーク拡張ヘッダのシーケンス番号には、LTEフレームS410のネットワーク拡張ヘッダのシーケンス番号と同じ値が設定される。 When the smart meter 300b receives the LTE frame S410, it transmits an ACK LTE frame S411 to the carrier network 800. The LTE frame S411 includes an LTE header, a UDP/IP header, and a network extension header, and the sequence number of the network extension header is set to the same value as the sequence number of the network extension header of the LTE frame S410.

 キャリア網800は、LTEフレームS411を受けると、LTEヘッダを外してUDPパケットS412を取り出し、該UDPパケットS412を仮想集約装置600に送信する。仮想集約装置600は、UDPパケットS412を受けると、そのネットワーク拡張ヘッダのシーケンス番号が、UDPパケットS409のネットワーク拡張ヘッダのシーケンス番号と同じであることを確認する。これにより、仮想集約装置600は、UDPパケットS409に格納したデータがスマートメータ300bまで送達されたことを確認する。 When the carrier network 800 receives the LTE frame S411, it removes the LTE header to extract the UDP packet S412, and transmits the UDP packet S412 to the virtual aggregation device 600. When the virtual aggregation device 600 receives the UDP packet S412, it confirms that the sequence number of its network extension header is the same as the sequence number of the network extension header of the UDP packet S409. This allows the virtual aggregation device 600 to confirm that the data stored in the UDP packet S409 has been delivered to the smart meter 300b.

 図20は、実施形態におけるスマートメータ300bの動作を説明する模式図である。スマートメータ300bは、マルチホップのネットワークを構成する無線通信のフレームF11と、スマートメータ300bと仮想集約装置600との間の通信で用いられるUDPパケットF12とを、相互に変換する。 FIG. 20 is a schematic diagram illustrating the operation of the smart meter 300b in the embodiment. The smart meter 300b converts between a wireless communication frame F11 that constitutes a multi-hop network and a UDP packet F12 that is used in communication between the smart meter 300b and the virtual aggregation device 600.

 フレームF11は、920ヘッダ、MHヘッダ、アプリヘッダ、アプリ(データ)を含んでいてもよい。920ヘッダは、920MHz帯の無線通信、IEEE802.15.4gなど、マルチホップのネットワークを構成する無線通信のフレームのヘッダである。920ヘッダには、送信元アドレスと、宛先アドレスとが含まれる。MHヘッダは、マルチホップのネットワークのヘッダである。アプリヘッダは、マルチホップのネットワーク上のアプリケーションのヘッダである。アプリは、マルチホップのネットワーク上のアプリケーションのデータである。 Frame F11 may include a 920 header, an MH header, an application header, and an application (data). The 920 header is the header of a wireless communication frame that constitutes a multi-hop network, such as wireless communication in the 920 MHz band or IEEE802.15.4g. The 920 header includes a source address and a destination address. The MH header is the header of the multi-hop network. The application header is the header of an application on the multi-hop network. The application is the data of an application on the multi-hop network.

 UDPパケットF12は、UDP/IPヘッダ、ネットワーク拡張ヘッダ(NW拡張ヘッダ)、アプリヘッダ、アプリを含んでいてもよい。UDP/IPヘッダは、UDP/IPのパケットのヘッダである。ネットワーク拡張ヘッダは、図18に示した項目を含むヘッダである。 The UDP packet F12 may include a UDP/IP header, a network extension header (NW extension header), an application header, and an application. The UDP/IP header is the header of a UDP/IP packet. The network extension header is a header that includes the items shown in FIG. 18.

 図21は、実施形態における仮想集約装置600の動作を説明する模式図である。仮想集約装置600は、スマートメータ300bと仮想集約装置600との間の通信で用いられるUDPパケットF21と、仮想集約装置600あるいは集約装置400と上位サーバ100との通信フレームF22とを、相互に変換する。UDPパケットF21は、図20のUDPパケットF12と同様である。通信フレームF22は、集約装置・上位間ヘッダ、アプリヘッダ、アプリを含んでいてもよい。 FIG. 21 is a schematic diagram illustrating the operation of the virtual aggregation device 600 in an embodiment. The virtual aggregation device 600 converts between a UDP packet F21 used in communication between the smart meter 300b and the virtual aggregation device 600, and a communication frame F22 between the virtual aggregation device 600 or the aggregation device 400 and the upper server 100. The UDP packet F21 is similar to the UDP packet F12 in FIG. 20. The communication frame F22 may include an aggregation device-to-upper header, an application header, and an application.

 また、以下のような実施形態であってもよい。
(1)一実施形態は、通信装置と、前記通信装置と通信する通信端末を備える通信システムであって、前記通信端末は、第1の無線通信方式で通信する第1通信部と、前記第1の無線通信方式と異なる第2の無線通信方式で通信する第2通信部と、前記第2通信部の通信を前記第1通信部に転送する転送処理部と、前記第2通信部の通信を、前記第2の無線通信方式で通信する他の通信端末にホッピングさせるホッピング処理部と、前記第1通信部または第2通信部のオン/オフ状態を自律的に制御する制御部とを備える、通信システムである。
The following embodiment may also be adopted.
(1) One embodiment is a communication system including a communication device and a communication terminal that communicates with the communication device, the communication terminal including a first communication unit that communicates using a first wireless communication method, a second communication unit that communicates using a second wireless communication method different from the first wireless communication method, a transfer processing unit that transfers communication of the second communication unit to the first communication unit, a hopping processing unit that hops communication of the second communication unit to another communication terminal that communicates using the second wireless communication method, and a control unit that autonomously controls an on/off state of the first communication unit or the second communication unit.

(2)他の一実施形態は、(1)に記載の通信システムであって、前記制御部は、前記転送処理部のオン/オフ状態を制御する。 (2) Another embodiment is the communication system described in (1), in which the control unit controls the on/off state of the transfer processing unit.

(3)他の一実施形態は、(2)に記載の通信システムであって、また、本発明の他の一態様は、上述した通信システムであって、前記制御部は、前記第2通信部による通信により前記通信装置にデータを送信可能なときは、前記第1通信部および前記転送処理部のオン/オフ状態をオフとしてマルチホップモードに遷移し、前記第2通信部により他の通信端末と通信可能であるが、前記通信装置と通信できないときは、前記第1通信部および前記転送処理部のオン/オフ状態をオンとして集約装置モードに遷移し、前記第2通信部により他の通信端末と通信できないときは、前記第1通信部のオン/オフ状態をオンとし、前記転送処理部のオン/オフ状態をオフとして第1の無線通信モードに遷移する。 (3) Another embodiment is the communication system described in (2), and another aspect of the present invention is the above-mentioned communication system, in which the control unit, when data can be transmitted to the communication device through communication by the second communication unit, switches the on/off state of the first communication unit and the forwarding processing unit to off and transitions to a multi-hop mode, and when communication with other communication terminals is possible through the second communication unit but communication with the communication device is not possible, switches the on/off state of the first communication unit and the forwarding processing unit to on and transitions to an aggregation device mode, and when communication with other communication terminals is not possible through the second communication unit, switches the on/off state of the first communication unit to on and switches the on/off state of the forwarding processing unit to off and transitions to a first wireless communication mode.

(4)他の一実施形態は、(1)から(3)のいずれかに記載の通信システムであって、前記通信装置は、前記通信端末に対して、動作モードを指定する情報を送信し、前記制御部は、前記通信装置から前記動作モードを指定する情報を受信したときは、前記動作モードを指定する情報に従い、前記第1通信部、前記第2通信部、および前記転送処理部のうち、少なくとも一部のオン/オフ状態を制御する。 (4) Another embodiment is a communication system according to any one of (1) to (3), in which the communication device transmits information designating an operation mode to the communication terminal, and the control unit, upon receiving the information designating the operation mode from the communication device, controls the on/off state of at least some of the first communication unit, the second communication unit, and the transfer processing unit according to the information designating the operation mode.

(5)他の一実施形態は、(1)から(4)のいずれかに記載の通信システムであって、前記制御部は、過去の通信環境情報から通信環境の時間規則性を検出したときは、前記時間規則性に基づき、前記第1通信部、前記第2通信部、および前記転送処理部のうち、少なくとも一部のオン/オフ状態を制御する。 (5) Another embodiment is a communication system according to any one of (1) to (4), in which when the control unit detects a time regularity of the communication environment from past communication environment information, the control unit controls the on/off state of at least some of the first communication unit, the second communication unit, and the transfer processing unit based on the time regularity.

(6)他の一実施形態は、(1)から(5)のいずれかに記載の通信システムであって、前記通信装置と前記通信端末の通信を中継する仮想集約装置を備え、
 前記通信端末は、前記第1通信部および前記転送処理部のオン/オフ状態をオンとして集約装置モードに遷移している場合、前記仮想集約装置への送信に、前記通信端末が属するマルチホップのネットワークを識別する情報が含まれる。
(6) Another embodiment is the communication system according to any one of (1) to (5), further comprising a virtual aggregation device that relays communication between the communication device and the communication terminal,
When the communication terminal transitions to aggregation device mode by turning on the on/off state of the first communication unit and the forwarding processing unit, the transmission to the virtual aggregation device includes information identifying the multi-hop network to which the communication terminal belongs.

(7)他の一実施形態は、(6)に記載の通信システムであって、前記マルチホップのネットワークを識別する情報は、前記通信端末のMACアドレスである。 (7) Another embodiment is the communication system described in (6), in which the information identifying the multi-hop network is the MAC address of the communication terminal.

(8)他の一実施形態は、(6)または(7)に記載の通信システムであって、前記仮想集約装置への送信に、ACK要否を含む。 (8) Another embodiment is the communication system described in (6) or (7), in which the transmission to the virtual aggregation device includes whether or not an ACK is required.

(9)他の一実施形態は、通信装置と通信する通信端末であって、前記通信端末は、第1の無線通信方式で通信する第1通信部と、前記第1の無線通信方式と異なる第2の無線通信方式で通信する第2通信部と、前記第2通信部の通信を前記第1通信部に転送する転送処理部と、前記第2通信部の通信を、前記第2の無線通信方式で通信する他の通信端末にホッピングさせるホッピング処理部と、前記第1通信部または第2通信部のオン/オフ状態を自律的に制御する制御部とを備える。 (9) Another embodiment is a communication terminal that communicates with a communication device, the communication terminal including a first communication unit that communicates using a first wireless communication method, a second communication unit that communicates using a second wireless communication method different from the first wireless communication method, a transfer processing unit that transfers communication of the second communication unit to the first communication unit, a hopping processing unit that hops communication of the second communication unit to another communication terminal that communicates using the second wireless communication method, and a control unit that autonomously controls the on/off state of the first communication unit or the second communication unit.

(10)他の一実施形態は、通信装置と、前記通信装置と通信する通信端末を備える通信システムにおける通信装置であって、前記通信端末は、第1の無線通信方式で通信する第1通信部と、前記第1の無線通信方式と異なる第2の無線通信方式で通信する第2通信部と、前記第2通信部の通信を前記第1通信部に転送する転送処理部と、前記第2通信部の通信を、前記第2の無線通信方式で通信する他の通信端末にホッピングさせるホッピング処理部と、前記第1通信部または第2通信部のオン/オフ状態を自律的に制御する制御部とを備え、前記通信装置は、前記通信端末に対して、動作モードを指定する情報を送信し、前記制御部は、前記通信装置から前記動作モードを指定する情報を受信したときは、前記動作モードを指定する情報に従い、前記第1通信部、前記第2通信部、および前記転送処理部のうち、少なくとも一部のオン/オフ状態を制御する、通信装置である。 (10) Another embodiment is a communication device in a communication system including a communication device and a communication terminal that communicates with the communication device, the communication terminal including a first communication unit that communicates using a first wireless communication method, a second communication unit that communicates using a second wireless communication method different from the first wireless communication method, a transfer processing unit that transfers communication of the second communication unit to the first communication unit, a hopping processing unit that hops communication of the second communication unit to another communication terminal that communicates using the second wireless communication method, and a control unit that autonomously controls the on/off state of the first communication unit or the second communication unit, the communication device transmits information specifying an operation mode to the communication terminal, and when the control unit receives the information specifying the operation mode from the communication device, the control unit controls the on/off state of at least a part of the first communication unit, the second communication unit, and the transfer processing unit in accordance with the information specifying the operation mode.

(11)他の一実施形態は、本発明の他の一態様は、通信装置と、前記通信装置と通信する通信端末を備える通信システムにおける制御方法であって、第1の無線通信方式で通信するステップと、前記第1の無線通信方式と異なる第2の無線通信方式で通信するステップと、前記第2の無線通信方式の通信を前記第1の無線通信方式に転送ステップと、前記第2の無線通信方式の通信を、前記第2の無線通信方式で通信する他の通信端末にホッピングさせるステップと、前記第1の無線通信方式または第2の無線通信方式のオン/オフ状態を自律的に制御するステップとを有する制御方法である。 (11) Another embodiment, another aspect of the present invention, is a control method in a communication system including a communication device and a communication terminal that communicates with the communication device, the control method including a step of communicating using a first wireless communication method, a step of communicating using a second wireless communication method different from the first wireless communication method, a step of transferring the communication using the second wireless communication method to the first wireless communication method, a step of hopping the communication using the second wireless communication method to another communication terminal that communicates using the second wireless communication method, and a step of autonomously controlling the on/off state of the first wireless communication method or the second wireless communication method.

(12)他の一実施形態は、通信装置と通信するコンピュータを、第1の無線通信方式で通信する第1通信部、前記第1の無線通信方式と異なる第2の無線通信方式で通信する第2通信部、前記第2通信部の通信を前記第1通信部に転送する転送処理部、前記第2通信部の通信を、前記第2の無線通信方式で通信する他の通信端末にホッピングさせるホッピング処理部、前記第1通信部または第2通信部のオン/オフ状態を自律的に制御する制御部として機能させるためのプログラムである。 (12) Another embodiment is a program for causing a computer that communicates with a communication device to function as a first communication unit that communicates using a first wireless communication method, a second communication unit that communicates using a second wireless communication method different from the first wireless communication method, a transfer processing unit that transfers communication from the second communication unit to the first communication unit, a hopping processing unit that hops communication from the second communication unit to another communication terminal that communicates using the second wireless communication method, and a control unit that autonomously controls the on/off state of the first communication unit or the second communication unit.

(13)他の一実施形態は、コンピュータを、通信装置と、前記通信装置と通信する通信端末を備える通信システムにおける通信装置として機能させるためのプログラムであって、前記通信端末は、第1の無線通信方式で通信する第1通信部と、前記第1の無線通信方式と異なる第2の無線通信方式で通信する第2通信部と、前記第2通信部の通信を前記第1通信部に転送する転送処理部と、前記第2通信部の通信を、前記第2の無線通信方式で通信する他の通信端末にホッピングさせるホッピング処理部と、前記第1通信部または前記第2通信部のオン/オフ状態を自律的に制御する制御部とを備え、前記通信装置は、前記通信端末に対して、動作モードを指定する情報を送信し、前記制御部は、前記通信装置から前記動作モードを指定する情報を受信したときは、前記動作モードを指定する情報に従い、前記第1通信部、前記第2通信部、および前記転送処理部のうち、少なくとも一部のオン/オフ状態を制御する。 (13) Another embodiment is a program for causing a computer to function as a communication device in a communication system including a communication device and a communication terminal that communicates with the communication device, the communication terminal including a first communication unit that communicates using a first wireless communication method, a second communication unit that communicates using a second wireless communication method different from the first wireless communication method, a transfer processing unit that transfers communication of the second communication unit to the first communication unit, a hopping processing unit that hops communication of the second communication unit to another communication terminal that communicates using the second wireless communication method, and a control unit that autonomously controls the on/off state of the first communication unit or the second communication unit, the communication device transmits information specifying an operation mode to the communication terminal, and when the control unit receives information specifying the operation mode from the communication device, it controls the on/off state of at least a part of the first communication unit, the second communication unit, and the transfer processing unit according to the information specifying the operation mode.

 また、図1、図17における上位サーバ100、集約装置200、スマートメータ300a、300b、300c、仮想集約装置600の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより上位サーバ100、集約装置200、スマートメータ300a、300b、300cを実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。 In addition, programs for realizing the functions of the upper server 100, the aggregation device 200, the smart meters 300a, 300b, and 300c, and the virtual aggregation device 600 in Figures 1 and 17 may be recorded on a computer-readable recording medium, and the upper server 100, the aggregation device 200, and the smart meters 300a, 300b, and 300c may be realized by reading and executing the programs recorded on the recording medium into a computer system. Note that the "computer system" here includes hardware such as the OS and peripheral devices.

 また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD-ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。  "Computer-readable recording media" refers to portable media such as flexible disks, optical magnetic disks, ROMs, and CD-ROMs, as well as storage devices such as hard disks built into computer systems. Furthermore, "computer-readable recording media" also includes devices that dynamically store programs for a short period of time, such as communication lines when sending programs over networks such as the Internet or communication lines such as telephone lines, and devices that store programs for a certain period of time, such as volatile memory within computer systems that act as servers or clients in such cases. Furthermore, the above programs may be ones that realize some of the functions described above, or may be ones that can realize the functions described above in combination with programs already recorded in the computer system.

 以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。  Although an embodiment of the present invention has been described above in detail with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to this embodiment, and design changes that do not deviate from the gist of the present invention are also included.

 10 通信システム
 100 上位サーバ
 110 制御部
 120 通信部
 200、400 集約装置
 210 第1通信部
 220 制御部
 230 第2通信部
 300、300a、300b、300c、500 スマートメータ
 310 第1通信部
 320 第2通信部
 330 制御部
 331 モード制御部
 332 転送処理部
 333 ホッピング処理部
 334 送信データ生成部
 335 通信環境情報記憶部
 340 センサ部
REFERENCE SIGNS LIST 10 Communication system 100 Upper server 110 Control unit 120 Communication unit 200, 400 Aggregation device 210 First communication unit 220 Control unit 230 Second communication unit 300, 300a, 300b, 300c, 500 Smart meter 310 First communication unit 320 Second communication unit 330 Control unit 331 Mode control unit 332 Transfer processing unit 333 Hopping processing unit 334 Transmission data generation unit 335 Communication environment information storage unit 340 Sensor unit

Claims (13)

 通信装置と、前記通信装置と通信する通信端末を備える通信システムであって、
 前記通信端末は、
 第1の無線通信方式で通信する第1通信部と、
 前記第1の無線通信方式と異なる第2の無線通信方式で通信する第2通信部と、
 前記第2通信部の通信を前記第1通信部に転送する転送処理部と、
 前記第2通信部の通信を、前記第2の無線通信方式で通信する他の通信端末にホッピングさせるホッピング処理部と、
 前記第1通信部または前記第2通信部のオン/オフ状態を自律的に制御する制御部と
 を備える、通信システム。
A communication system including a communication device and a communication terminal that communicates with the communication device,
The communication terminal includes:
a first communication unit that communicates in a first wireless communication system;
a second communication unit that communicates by a second wireless communication method different from the first wireless communication method;
a transfer processing unit that transfers communication of the second communication unit to the first communication unit;
a hopping processing unit that hops communication of the second communication unit to another communication terminal that communicates by the second wireless communication system;
a control unit that autonomously controls an on/off state of the first communication unit or the second communication unit.
 前記制御部は、前記転送処理部のオン/オフ状態を制御する、請求項1に記載の通信システム。 The communication system according to claim 1, wherein the control unit controls the on/off state of the transfer processing unit.  前記制御部は、
 前記第2通信部による通信により前記通信装置にデータを送信可能なときは、前記第1通信部および前記転送処理部のオン/オフ状態をオフとしてマルチホップモードに遷移し、
 前記第2通信部により他の通信端末と通信可能であるが、前記通信装置と通信できないときは、前記第1通信部および前記転送処理部のオン/オフ状態をオンとして集約装置モードに遷移し、
 前記第2通信部により他の通信端末と通信できないときは、前記第1通信部のオン/オフ状態をオンとし、前記転送処理部のオン/オフ状態をオフとして第1の無線通信モードに遷移する、
 請求項2に記載の通信システム。
The control unit is
When data can be transmitted to the communication device through communication by the second communication unit, the on/off state of the first communication unit and the forwarding processing unit is turned off to transition to a multi-hop mode;
When the second communication unit is capable of communicating with another communication terminal but is unable to communicate with the communication device, the first communication unit and the forwarding processing unit are turned on to transition to an aggregation device mode;
when communication with another communication terminal cannot be performed by the second communication unit, the on/off state of the first communication unit is turned on, and the on/off state of the transfer processing unit is turned off to transition to a first wireless communication mode;
The communication system according to claim 2 .
 前記通信装置は、
 前記通信端末に対して、動作モードを指定する情報を送信し、
 前記制御部は、
 前記通信装置から前記動作モードを指定する情報を受信したときは、前記動作モードを指定する情報に従い、前記第1通信部、前記第2通信部、および前記転送処理部のうち、少なくとも一部のオン/オフ状態を制御する、
 請求項1から請求項3のいずれかの項に記載の通信システム。
The communication device includes:
Transmitting information designating an operation mode to the communication terminal;
The control unit is
when receiving information designating the operation mode from the communication device, controlling an on/off state of at least a part of the first communication unit, the second communication unit, and the transfer processing unit according to the information designating the operation mode;
A communication system according to any one of claims 1 to 3.
 前記制御部は、
 過去の通信環境情報から通信環境の時間規則性を検出したときは、前記時間規則性に基づき、前記第1通信部、前記第2通信部、および前記転送処理部のうち、少なくとも一部のオン/オフ状態を制御する、
 請求項1に記載の通信システム。
The control unit is
when detecting a time regularity of the communication environment from past communication environment information, controlling an on/off state of at least a part of the first communication unit, the second communication unit, and the transfer processing unit based on the time regularity.
The communication system according to claim 1 .
 前記通信装置と前記通信端末の通信を中継する仮想集約装置を備え、
 前記通信端末は、前記第1通信部および前記転送処理部のオン/オフ状態をオンとして集約装置モードに遷移している場合、前記仮想集約装置への送信に、前記通信端末が属するマルチホップのネットワークを識別する情報が含まれる、
 請求項1に記載の通信システム。
a virtual aggregation device that relays communication between the communication device and the communication terminal;
When the communication terminal has transitioned to an aggregation device mode by turning on the on/off state of the first communication unit and the forwarding processing unit, information for identifying a multi-hop network to which the communication terminal belongs is included in the transmission to the virtual aggregation device.
The communication system according to claim 1 .
 前記マルチホップのネットワークを識別する情報は、前記通信端末のMACアドレスである、
 請求項6に記載の通信システム。
The information for identifying the multi-hop network is a MAC address of the communication terminal.
7. The communication system according to claim 6.
 前記仮想集約装置への送信に、ACK要否を含む、請求項6に記載の通信システム。 The communication system of claim 6, wherein the transmission to the virtual aggregation device includes whether or not an ACK is required.  通信装置と通信する通信端末であって、
 前記通信端末は、
 第1の無線通信方式で通信する第1通信部と、
 前記第1の無線通信方式と異なる第2の無線通信方式で通信する第2通信部と、
 前記第2通信部の通信を前記第1通信部に転送する転送処理部と、
 前記第2通信部の通信を、前記第2の無線通信方式で通信する他の通信端末にホッピングさせるホッピング処理部と、
 前記第1通信部または前記第2通信部のオン/オフ状態を自律的に制御する制御部と
 を備える、通信端末。
A communication terminal that communicates with a communication device,
The communication terminal includes:
a first communication unit that communicates in a first wireless communication system;
a second communication unit that communicates by a second wireless communication method different from the first wireless communication method;
a transfer processing unit that transfers communication of the second communication unit to the first communication unit;
a hopping processing unit that hops communication of the second communication unit to another communication terminal that communicates by the second wireless communication system;
a control unit that autonomously controls an on/off state of the first communication unit or the second communication unit.
 通信装置と、前記通信装置と通信する通信端末を備える通信システムにおける通信装置であって、
 前記通信端末は、
 第1の無線通信方式で通信する第1通信部と、
 前記第1の無線通信方式と異なる第2の無線通信方式で通信する第2通信部と、
 前記第2通信部の通信を前記第1通信部に転送する転送処理部と、
 前記第2通信部の通信を、前記第2の無線通信方式で通信する他の通信端末にホッピングさせるホッピング処理部と、
 前記第1通信部または前記第2通信部のオン/オフ状態を自律的に制御する制御部と
 を備え、
 前記通信装置は、
 前記通信端末に対して、動作モードを指定する情報を送信し、
 前記制御部は、
 前記通信装置から前記動作モードを指定する情報を受信したときは、前記動作モードを指定する情報に従い、前記第1通信部、前記第2通信部、および前記転送処理部のうち、少なくとも一部のオン/オフ状態を制御する、
 通信装置。
A communication device in a communication system including a communication device and a communication terminal that communicates with the communication device,
The communication terminal includes:
a first communication unit that communicates in a first wireless communication system;
a second communication unit that communicates by a second wireless communication method different from the first wireless communication method;
a transfer processing unit that transfers communication of the second communication unit to the first communication unit;
a hopping processing unit that hops communication of the second communication unit to another communication terminal that communicates by the second wireless communication system;
a control unit that autonomously controls an on/off state of the first communication unit or the second communication unit,
The communication device includes:
Transmitting information designating an operation mode to the communication terminal;
The control unit is
when receiving information designating the operation mode from the communication device, controlling an on/off state of at least a part of the first communication unit, the second communication unit, and the transfer processing unit according to the information designating the operation mode;
Communications equipment.
 通信装置と、前記通信装置と通信する通信端末を備える通信システムにおける制御方法であって、
 第1の無線通信方式で通信するステップと、
 前記第1の無線通信方式と異なる第2の無線通信方式で通信するステップと、
 前記第2の無線通信方式の通信を前記第1の無線通信方式に転送ステップと、
 前記第2の無線通信方式の通信を、前記第2の無線通信方式で通信する他の通信端末にホッピングさせるステップと、
 前記第1の無線通信方式または第2の無線通信方式のオン/オフ状態を自律的に制御するステップと
 を有する制御方法。
A control method in a communication system including a communication device and a communication terminal that communicates with the communication device,
communicating in a first wireless communication system;
communicating in a second wireless communication system different from the first wireless communication system;
transferring communication in the second wireless communication method to the first wireless communication method;
hopping the communication in the second wireless communication system to another communication terminal communicating in the second wireless communication system;
and autonomously controlling an on/off state of the first wireless communication system or the second wireless communication system.
 通信装置と通信するコンピュータを、
 第1の無線通信方式で通信する第1通信部、
 前記第1の無線通信方式と異なる第2の無線通信方式で通信する第2通信部、
 前記第2通信部の通信を前記第1通信部に転送する転送処理部、
 前記第2通信部の通信を、前記第2の無線通信方式で通信する他の通信端末にホッピングさせるホッピング処理部、
 前記第1通信部または前記第2通信部のオン/オフ状態を自律的に制御する制御部として機能させるためのプログラム。
A computer that communicates with the communication device,
a first communication unit that communicates in a first wireless communication system;
a second communication unit that communicates by a second wireless communication system different from the first wireless communication system;
a transfer processing unit that transfers communication of the second communication unit to the first communication unit;
a hopping processing unit that hops communication of the second communication unit to another communication terminal that communicates by the second wireless communication system;
A program for causing the device to function as a control unit that autonomously controls the on/off state of the first communication unit or the second communication unit.
 コンピュータを、
 通信装置と、前記通信装置と通信する通信端末を備える通信システムにおける通信装置として機能させるためのプログラムであって、
 前記通信端末は、
 第1の無線通信方式で通信する第1通信部と、
 前記第1の無線通信方式と異なる第2の無線通信方式で通信する第2通信部と、
 前記第2通信部の通信を前記第1通信部に転送する転送処理部と、
 前記第2通信部の通信を、前記第2の無線通信方式で通信する他の通信端末にホッピングさせるホッピング処理部と、
 前記第1通信部または前記第2通信部のオン/オフ状態を自律的に制御する制御部と
 を備え、
 前記通信装置は、
 前記通信端末に対して、動作モードを指定する情報を送信し、
 前記制御部は、
 前記通信装置から前記動作モードを指定する情報を受信したときは、前記動作モードを指定する情報に従い、前記第1通信部、前記第2通信部、および前記転送処理部のうち、少なくとも一部のオン/オフ状態を制御する、
 プログラム。
Computer,
A program for causing a communication device to function as a communication device in a communication system including a communication device and a communication terminal that communicates with the communication device,
The communication terminal includes:
a first communication unit that communicates in a first wireless communication system;
a second communication unit that communicates by a second wireless communication method different from the first wireless communication method;
a transfer processing unit that transfers communication of the second communication unit to the first communication unit;
a hopping processing unit that hops communication of the second communication unit to another communication terminal that communicates by the second wireless communication system;
a control unit that autonomously controls an on/off state of the first communication unit or the second communication unit,
The communication device includes:
Transmitting information designating an operation mode to the communication terminal;
The control unit is
when receiving information designating the operation mode from the communication device, controlling an on/off state of at least a part of the first communication unit, the second communication unit, and the transfer processing unit according to the information designating the operation mode;
program.
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