JP6234848B2 - 無線通信システム、無線通信装置及び無線機 - Google Patents

Description

本発明は無線通信システム、無線通信装置及び無線機に関し、例えば、無線マルチホップネットワークに適用し得る。

無線マルチホップネットワークの一例として、センサネットワークがある。

従来のセンサネットワークにおいては、データ収集装置を第１の無線機（以下、無線親機と呼ぶ）にケーブル接続し、センサ装置を第２の無線機（以下、無線子機と呼ぶ）にケーブル接続し、センサ装置が計測した電力使用量や温度や湿度等の計測データを、無線子機及び無線親機間の無線回線（マルチホップ回線を含む）を介して、データ収集装置が収集して管理する（特許文献１）。このような従来のシステムにおいては、無線親機は、データ収集装置から与えられたデータ読出し要求フレームに記述されているセンサ装置の識別子（以下、この識別子を局番と呼ぶ）を解析し、当該局番が割り当てられているセンサ装置が接続されている無線子機に対してのみ、データ読出し要求フレームを送信する。無線子機は、受信したデータ読出し要求フレームを自身に接続されているセンサ装置に与え、センサ装置は、計測データを含むデータ読出し応答フレームを無線子機に与え、無線親機に向かって送信（返信）させる。

ここで、無線親機及び無線子機は、自身に設定されているチャネル（例えば、周波数帯）を使用して無線マルチホップネットワーク上の通信を行う。無線子機は、自身に設定されているチャネルが無線親機と同じであれば、例えば、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）ＩＰで規定された手順によりネットワークに参加する。

従来、無線親機が、センサ装置に割り当てられている局番に対応する無線子機を判別するために、システム管理者が、無線子機のネットワークにおける識別子（以下、この識別子をアドレスと呼ぶ）と無線子機に接続されているセンサ装置の局番とを対応付けた対応表（以下、局番リストと呼ぶ）を作成し、保守端末を用いて無線親機に登録していた。例えば、局番リストに従って、無線親機は、局番０１宛てのデータ読出し要求フレームをアドレスがｗｘｙｚの無線子機に送信し、局番０２宛てのデータ読出し要求フレームをアドレスがｏｐｑｒの無線子機に送信する。

なお、特許文献２には、無線子機に接続されている計測装置に対し、無線親機側から局番を付与する技術が記載されている。

特開２００９−２９４７２１号公報 特開２００８−２２７５６６号公報

しかしながら、局番リストはセンサ装置の数に比例して大きくなるため、大規模なネットワークにおける局番リストの作成は、システム管理者にとって非常に手間のかかる作業であった。また、センサ装置の局番と無線子機のアドレスの紐付け作業をシステム管理者が行う際、大規模なネットワークでは、センサ装置の局番と無線子機のアドレスの紐付けに誤りが生じる可能性が高い。

また、特許文献２の記載技術は、センサ装置の局番と無線子機のアドレスとが既に紐付けされていることを前提としている技術である。そのため、上述した課題の影響を受けてしまう。例えば、無線親機側が設定しようとするセンサ装置の局番が、接続されている無線子機のアドレスと正しく紐付けされていない場合には、設定しようとしたセンサ装置若しくは他のセンサ装置に誤った局番が設定される。このような不都合を回避しようとすると、システム管理者は、局番リストの作成を慎重に行った上で、正しく作成できたかの確認も十分に行う必要があり、局番リストの作業に多大な時間や工数が割かれてしまう。

そのため、無線機の識別子であるアドレスと、その無線機に接続されているデータ処理装置の識別子である局番との対応関係を、容易かつ正確に作成、取得できる無線通信システム、無線通信装置及び無線機が求められている。

第１の本発明は、第１の無線機に接続された第１のデータ処理装置が、第２の無線機に接続された第２のデータ処理装置への送信データに、上記第２のデータ処理装置の識別子である局番を挿入して上記第１の無線機に与え、上記第１の無線機が、内蔵する局番・アドレス対応情報を参照して、送信データの無線での送信先となる上記第２の無線機のアドレスを得て上記第２の無線機へ向けて送信データを送信する無線通信システムにおいて、（０）上記局番・アドレス対応情報を上記第１の無線機に保持させるために、（１）上記第１の無線機が、（１−１）アドレスを含まないで局番だけを含む仮の局番・アドレス対応情報を取得する仮対応情報取得手段と、（１−２）上記仮対応情報取得手段が取得した仮の局番・アドレス対応情報を上記第２の無線機に送信する仮対応情報送信手段と、（１−３）上記第２の無線機から、接続している上記第２のデータ処理装置の局番が通知された場合に、仮の局番・アドレス対応情報における通知された局番に対応するアドレスとして、通知してきた上記第２の無線機のアドレスを追加する局番対応アドレス追加手段とを備えると共に、（２）上記第２の無線機が、（２−１）上記第１の無線機が送信した仮の局番・アドレス対応情報を受信する仮対応情報受信手段と、（２−２）受信した仮の局番・アドレス対応情報に記述されている局番を宛先に用いて、接続されている上記第２のデータ処理装置にその局番が割り当てられているかの局番確認送信を行う局番取得用送信手段と、（２−３）局番確認送信後に、それに応じた確認肯定の返信が上記第２のデータ処理装置からあったとき、確認送信の局番が接続先の上記第２のデータ処理装置に割り当てられた局番であると認識し、上記第１の無線機にその旨を通知する収容局番認識・送信手段とを備え、（３）上記第２のデータ処理装置が、局番確認送信に応じ、その局番が自装置に割り当てられている局番かを確認し、割り当てられている局番の場合に、確認肯定の返信を行う局番確認応答手段を備えることを特徴とする。

第２の本発明は、第１の無線機に接続された第１のデータ処理装置が、第２の無線機に接続された第２のデータ処理装置への送信データに、上記第２のデータ処理装置の識別子である局番を挿入して上記第１の無線機に与え、上記第１の無線機が、内蔵する局番・アドレス対応情報を参照して、送信データの無線での送信先となる上記第２の無線機のアドレスを得て上記第２の無線機へ向けて送信データを送信する無線通信システムにおける、上記第１の無線機及び上記第１のデータ処理装置の組を有する無線通信装置において、（０）上記局番・アドレス対応情報を上記第１の無線機に保持させるために、（１）上記第１の無線機が、（１−１）アドレスを含まないで局番だけを含む仮の局番・アドレス対応情報を取得する仮対応情報取得手段と、（１−２）上記仮対応情報取得手段が取得した仮の局番・アドレス対応情報を上記第２の無線機に送信する仮対応情報送信手段と、（１−３）上記第２の無線機から、接続している上記第２のデータ処理装置の局番が通知された場合に、仮の局番・アドレス対応情報における通知された局番に対応するアドレスとして、通知してきた上記第２の無線機のアドレスを追加する局番対応アドレス追加手段とを備えることを特徴とする。

第３の本発明は、第１の無線機に接続された第１のデータ処理装置が、第２の無線機に接続された第２のデータ処理装置への送信データに、上記第２のデータ処理装置の識別子である局番を挿入して上記第１の無線機に与え、上記第１の無線機が、内蔵する局番・アドレス対応情報を参照して、送信データの無線での送信先となる上記第２の無線機のアドレスを得て上記第２の無線機へ向けて送信データを送信する無線通信システムにおける、上記第１の無線機が該当する無線機において、（０）上記局番・アドレス対応情報を自己に保持させるために、（１）アドレスを含まないで局番だけを含む仮の局番・アドレス対応情報を取得する仮対応情報取得手段と、（２）上記仮対応情報取得手段が取得した仮の局番・アドレス対応情報を上記第２の無線機に送信する仮対応情報送信手段と、（３）上記第２の無線機から、接続している上記第２のデータ処理装置の局番が通知された場合に、仮の局番・アドレス対応情報における通知された局番に対応するアドレスとして、通知してきた上記第２の無線機のアドレスを追加する局番対応アドレス追加手段とを備えることを特徴とする。

第４の本発明は、第１の無線機に接続された第１のデータ処理装置が、第２の無線機に接続された第２のデータ処理装置への送信データに、上記第２のデータ処理装置の識別子である局番を挿入して上記第１の無線機に与え、上記第１の無線機が、内蔵する局番・アドレス対応情報を参照して、送信データの無線での送信先となる上記第２の無線機のアドレスを得て上記第２の無線機へ向けて送信データを送信する無線通信システムにおける、上記第２の無線機及び上記第２のデータ処理装置の組を有する無線通信装置において、（０）上記局番・アドレス対応情報を上記第１の無線機に保持させるために、（１）上記第２の無線機が、（１−１）上記第１の無線機が送信した仮の局番・アドレス対応情報を受信する仮対応情報受信手段と、（１−２）受信した仮の局番・アドレス対応情報に記述されている局番を宛先に用いて、接続されている上記第２のデータ処理装置にその局番が割り当てられているかの局番確認送信を行う局番取得用送信手段と、（１−３）局番確認送信後に、それに応じた確認肯定の返信が上記第２のデータ処理装置からあったとき、確認送信の局番が接続先の上記第２のデータ処理装置に割り当てられた局番であると認識し、上記第１の無線機にその旨を通知する収容局番認識・送信手段とを備え、（２）上記第２のデータ処理装置が、局番確認送信に応じ、その局番が自装置に割り当てられている局番かを確認し、割り当てられている局番の場合に、確認肯定の返信を行う局番確認応答手段を備えることを特徴とする。

第５の本発明は、第１の無線機に接続された第１のデータ処理装置が、第２の無線機に接続された第２のデータ処理装置への送信データに、上記第２のデータ処理装置の識別子である局番を挿入して上記第１の無線機に与え、上記第１の無線機が、内蔵する局番・アドレス対応情報を参照して、送信データの無線での送信先となる上記第２の無線機のアドレスを得て上記第２の無線機へ向けて送信データを送信する無線通信システムにおける、上記第２の無線機が該当する無線機において、（０）上記局番・アドレス対応情報を上記第１の無線機に保持させるために、（１）上記第１の無線機が送信した仮の局番・アドレス対応情報を受信する仮対応情報受信手段と、（２）受信した仮の局番・アドレス対応情報に記述されている局番を宛先に用いて、接続されている上記第２のデータ処理装置にその局番が割り当てられているかの局番確認送信を行う局番取得用送信手段と、（３）局番確認送信後に、それに応じた確認肯定の返信が上記第２のデータ処理装置からあったとき、確認送信の局番が接続先の上記第２のデータ処理装置に割り当てられた局番であると認識し、上記第１の無線機にその旨を通知する収容局番認識・送信手段とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、局番・アドレス対応情報を容易かつ正確に作成、取得することができる。

第１の実施形態に係るセンサネットワーク（無線通信システム）の全体構成を示すブロック図である。 第１の実施形態に係るデータ収集装置及びセンサ装置間で授受されるフレームの構成を示す説明図である。 第１の実施形態に係る無線親機が保持している局番リストの構成を示す説明図である。 第１の実施形態に係る無線機（無線親機又は無線子機）の構成を示すブロック図である。 第１の実施形態に係る無線親機の局番リスト作成に関連する機能的な構成を示す機能ブロック図である。 第１の実施形態に係る無線子機の局番リスト作成に関連する機能的な構成を示す機能ブロック図である。 第１の実施形態に係るセンサネットワーク（無線通信システム）における局番リストの自動作成動作を示すシーケンス図である。

（Ａ）第１の実施形態
以下に、本発明による無線通信システム、無線通信装置及び無線機の第１の実施形態を、図面を参照しながら詳述する。第１の実施形態の無線通信システムは、センサネットワーク（センサネットワークシステム）である。

（Ａ−１）第１の実施形態の構成
図１は、第１の実施形態に係るセンサネットワークの全体構成を示すブロック図である。

図１において、センサネットワーク１は、データ収集装置２と複数のセンサ装置３とを有し、データ収集装置２とセンサ装置３とは、無線マルチホップネットワーク４を介して通信する。無線マルチホップネットワーク４は、データ収集装置２にケーブル５を介して接続されている無線親機６と、センサ装置３（３−１、３−２）にケーブル７（７−１、７−２）を介して接続されている無線子機８（８−１、８−２）とを含んでいる。

無線通信システム１を構成する各装置の数は限定されないものである。図１は、データ収集装置２が１台、センサ装置３が２台（３−１、３−２）の場合を示している。データ収集装置２と無線親機６とは、１対１、Ｍ対１、１対Ｎ、Ｍ対Ｎのいずれの関係で対応付けられたものであっても良いが、図１は、データ収集装置２と無線親機６とが１対１の関係の場合を示している。センサ装置３と無線子機８とは、１対１又はＭ対１の関係で対応付けられたものであっても良いが（他の対応関係でも良い）、図１は、センサ装置３と無線子機８とが１対１の関係の場合を示している。

なお、無線親機６や無線子機８が発明の名称における「無線機」に該当し、データ収集装置２と無線親機６との組や、センサ装置３と無線子機８との組が発明の名称における「無線通信装置」に該当する。

エンドツーエンド通信の関係にある無線親機６と無線子機８とは、通信可能ならば直接通信しても良く（１ホップで通信しても良く）、図１では記載していない中継専用の無線機や他の無線子機を介して通信しても良い（２ホップ以上で通信しても良い）。無線マルチホップネットワーク４が適用している通信プロトコル（ネットワークへの参加手順等を含んでいても良い）は限定されるものではない。例えば、無線マルチホップネットワーク４の通信プロトコルとして、いわゆるＺｉｇＢｅｅ ＩＰプロトコルを適用することができる。

データ収集装置２及び無線親機６間のケーブル５や、センサ装置３及び無線子機８間のケーブル７の種類も限定されるものではない。例えば、両装置間の多様な対応関係やその変更に容易に対応できるように、ＲＳ４８５ケーブルを適用することができる。

各センサ装置３はそれぞれ、後述するような所定の物理量などを計測し、データ収集装置２から計測データが要求されたときにデータ収集装置２に向けて送信するものである。センサ装置３による計測タイミングは問われないものである。例えば、周期的に計測するものであっても良く、計測データが要求されてから計測するものであっても良い。また、計測項目（言い換えると搭載しているセンサ）は限定されない。センサ装置３が搭載するセンサとして、例えば、電力、温度、湿度、ガス濃度、照度等のセンサを挙げることができる。計測項目数も限定されるものではない。

データ収集装置２は、各センサ装置３が取得した計測データを収集、管理するものである。データ収集装置２は、計測データを収集しようとするセンサ装置３の局番を含むデータ読出し要求フレームを接続している無線親機６に与えて送信させ、それに応じて、無線親機６から到来したデータ読出し応答フレームを取込むものである。なお、データ収集装置２が計測データの収集に関する最上位の装置であっても良く、また、データ収集装置２より上位の装置が存在し、データ収集装置２が上位装置に対して収集した計測データ若しくはそれを情報処理したデータを与えるようにしても良い。

無線親機６は、データ収集装置２からデータ読出し要求フレームが与えられたときに、データ読出し要求フレームに含まれている局番をキーとして、内蔵する局番リスト６Ｔをアクセスし、そのデータ読出し要求フレームを無線送信する相手となる無線子機８のアドレスを取得し、そのアドレスに係る無線子機８にデータ読出し要求フレームを無線送信するものである。また、無線親機６は、データ読出し要求フレームに対するデータ読出し応答フレームが該当する無線子機３から返信された際に、データ収集装置２に転送するものである。

無線子機８は、受信したデータ読出し要求フレームを自身に接続されているセンサ装置３に与え、センサ装置３から、計測データを含むデータ読出し応答フレームが与えられたときに、無線親機６に向かって送信（返信）するものである。

図２は、データ読出し要求フレーム及びデータ読出し応答フレームの構成を示す説明図である。

データ読出し要求フレームＦＲ１は、図２（Ａ）に示すように、計測データを要求するセンサ装置３を特定する局番Ｆ１０と、当該フレームがデータ読出し要求フレームであることを表す読出要求コードＦ１１と、要求する計測データの項目（電力消費量や温度や湿度）を表す要求データＦ１２と、エラーチェックコードＦ１３とを含んでいる。

データ読出し応答フレームＦＲ２は、図２（Ｂ）に示すように、計測データを送信したセンサ装置３を特定する局番Ｆ２０と、当該フレームがデータ読出し応答フレームであることを表す読出応答コードＦ２１と、現フレームに挿入されている計測データのデータ長を表す応答データ長Ｆ２２と、現フレームに挿入されている計測データである応答データＦ２３と、エラーチェックコードＦ２４とを含んでいる。

図３は、無線親機６が保持している局番リスト６Ｔの構成を示す説明図である。局番リスト６Ｔは、各センサ装置３に割当てられている局番と、そのセンサ装置３に接続されている無線子機８のアドレスとの対情報を、センサ装置３の数だけ記述しているものである。

図４は、無線親機６又は無線子機８の内部構成を示すブロック図である。

無線親機６及び無線子機８は共に、所望する機能を、ＣＰＵが搭載されているアプリケーションプログラムを実行することにより実現するものであり、アプリケーションプログラムを除けば、同様な構成を有している。そのため、図４は、無線親機６又は無線子機８を区別することなく内部構成を示している。

図４において、無線機１０（無線親機６又は無線子機８）は、有線インタフェース部（以下、有線ＩＦ部と呼ぶ）１１、有線・無線データ処理部１２及び無線インタフェース部（以下、無線ＩＦ部と呼ぶ）１３を有する。

有線ＩＦ部１１は、データ収集装置２又はセンサ装置３が該当するデータ処理装置２０と接続されているケーブル２１（ケーブル５又は７）を終端し、ケーブル２１を介して与えられたデータ処理装置２０が送信したデータを受信したり、データ処理装置２０へのデータをケーブル２１へ送り出したりするものである。

無線ＩＦ部１３は、無線回線を介して対向する無線機と接続するためのネットワークインタフェースである。無線ＩＦ部１３の通信プロトコル（言い換えると、無線マルチホップネットワーク４の通信プロトコル）は限定されるものではないが、上述したように、ＺｉｇＢｅｅ ＩＰプロトコルを適用することができる。ＺｉｇＢｅｅ ＩＰプロトコルを適用した場合、無線ＩＦ部１３は、図４に示すような階層構造の通信プロトコルを実行するものとなる。

すなわち、無線ＩＦ部１３は、物理層・ＭＡＣ層処理部１３１、６ＬｏｗＰＡＮ（ＩＰｖ６ ｏｖｅｒ Ｌｏｗ ｐｏｗｅｒ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ）処理部１３２、ＩＰｖ６／ＲＰＬ（Ｒｏｕｔｉｎｇ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｆｏｒ Ｌｏｗ ｐｏｗｅｒ ａｎｄ Ｌｏｓｓｙ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ）処理部１３３、トランスポート層処理部１３４及びアプリケーション層処理部１３５を有する。

物理層・ＭＡＣ層処理部１３１は、ＩＥＥＥ８０２．１５．４ｇに従った物理層処理と、ＩＥＥＥ８０２．１５．４ｅに従ったＭＡＣ層処理を行う。６ＬｏｗＰＡＮ処理部１３２及びＩＰｖ６／ＲＰＬ処理部１３３は、ＩＥＥＥ８０２．１５．４上でＩＰｖ６ネットワークを実現するためのネットワーク層の処理を行うものである。６ＬｏｗＰＡＮ処理部１３２は、６ＬｏｗＰＡＮに従った処理（例えば、ヘッダ圧縮やパケット分割など）を行うものである。ＩＰｖ６／ＲＰＬ処理部１３３は、ＩＰｖ６でマルチホップルーティングを実現させるための処理を行うものである。トランスポート層処理部１３４及びアプリケーション層処理部１３５の機能説明は省略する。

有線・無線データ処理部１２は、当該無線機１０で必要なデータ処理などを実行するものである。例えば、有線・無線データ処理部１２は、データ収集装置２と授受するデータ（以下、有線データと呼ぶこともある）と、センサ装置３と授受するデータ（以下、無線データと呼ぶこともある）との間の変換（例えば、フォーマットの変換）を行ったり、局番リストを完成させるための処理を行ったりするものである。なお、図４において、通信アプリケーション以外の処理を行うものとして、アプリケーション層処理部１３５以外に有線・無線データ処理部１２を書き出しており、これらが融合された処理部を構成しても良い。

第１の実施形態は、無線親機６及び無線子機８（さらにはデータ収集装置２やセンサ装置３）が協働して局番リスト６Ｔを自動作成することを特徴としている。

図５は、無線親機６の局番リスト６Ｔの自動作成に関連する機能的な構成を示す機能ブロック図であり、図６は、無線子機８の局番リスト６Ｔの自動作成に関連する機能的な構成を示す機能ブロック図である。なお、局番リスト６Ｔの自動作成は、有線・無線データ処理部１２やアプリケーション層処理部１３５が担当する機能であるが、機能的に表現すると、図５や図６に示すようになる。

無線親機６は、仮局番リスト作成部２０、仮局番リスト送信部２１及び局番対応アドレス追加部２２を有する。無線子機８は、仮局番リスト受信部２５、局番取得フレーム送信部２６及び収容局番認識・送信部２７を有する。

仮局番リスト作成部２０は、データ収集装置２と協働し、アドレスを含まないで局番だけを含む局番リスト（以下、仮局番リストと呼ぶ）を作成するものである。

仮局番リスト送信部２１は、作成された仮局番リストを無線子機８に送信するものである。

局番対応アドレス追加部２２は、無線子機８から、接続しているセンサ装置３の局番が通知された場合に、仮局番リストにおける通知された局番に対応するアドレスとして、通知してきた無線子機８のアドレスを追加するものである。

仮局番リスト受信部２５は、無線親機６が送信した仮局番リストを受信して一時記憶するものである。

局番取得フレーム送信部２６は、受信した仮局番リストに記述されている局番を宛先としたコマンド（局番取得フレーム）を、自己に接続されているセンサ装置３に送信するものである。局番取得フレーム送信部２６は、このような局番取得フレームの宛先とする局番を代え、仮局番リスト内の全ての局番について局番取得フレームの送信を順次実行する。

収容局番認識・送信部２７は、局番取得フレームの送信後、所定時間内にそれに応じた返信コマンドを受信したとき、局番取得フレームに挿入した局番が接続先のセンサ装置３に割り当てられた局番であると認識し、無線親機６にその旨を通知するものである。

第１の実施形態におけるデータ収集装置２やセンサ装置３が、従来のデータ収集装置やセンサ装置と異なる点は少なく、機能ブロック図の図示は省略し、以下の動作説明の項でその相違点を明らかにする。

（Ａ−２）第１の実施形態の動作
次に、以上のような構成を有する第１の実施形態のセンサネットワーク（無線通信システム）１における局番リストの自動作成動作を、図面を参照しながら説明する。図７は、センサネットワーク１における局番リストの自動作成動作を示すシーケンス図である。

なお、局番リストの自動作成動作を開始する際には、既に、データ収集装置２及び無線親機６間がケーブル５を介して接続され、センサ装置３及び無線子機８間がケーブル７を介して接続されていることを要する。

また、無線子機８に対して、センサ装置３から局番を取得するための局番取得フレームを設定しておくことを要する（Ｓ２０１）。例えば、工場出荷時点で無線子機８に、局番取得フレームを設定して（書き込んで）おくようにしても良い。また例えば、現場において、無線子機８の電源を短期間だけオンして、図示しない保守端末から局番取得フレームを設定するようにしても良く、また、無線子機８に設定用のディップスイッチを設けて電源オフ状態で設定するようにしても良い。

以上のような無線子機８に対して局番取得フレームが設定されている状態で、システム管理者などのオペレータは、無線親機６及びデータ収集装置２の電源を順に入れる（Ｓ２０２、Ｓ２０３）。

データ収集装置２は、無線親機６が立ち上がった後、無線親機６に、１つの局番が挿入されている局番通知フレームを送信し（Ｓ２０４）、無線親機６は、局番通知フレームを受信すると、受信した局番通知フレームから挿入されている局番を抽出して局番リスト６Ｔの局番の欄に追記し（Ｓ２０５）、その後、データ収集装置２が管理している全ての局番が局番リスト６Ｔに記述されているか否かを判別し（Ｓ２０６）、データ収集装置２が管理している全ての局番が局番リスト６Ｔに記述されるまで、上述したステップＳ２０４及びＳ２０５の処理を繰り返す。

局番通知フレームは、専用のフレームであっても良く、他のフレームを利用するものであっても良い。例えば、データ読出し要求フレームを局番通知フレームとして流用しても良く、この場合、無線親機６は、局番リスト６Ｔにアドレスが記述されていない状態で到来したデータ読出し要求フレームを局番通知フレームと捉えるようにすれば良い。無線親機６には、局番通知フレームのフォーマットの内容（開始文字コード、終了文字コード、局番形式など）が記述されており、このフォーマット内容に基づいて、局番通知フレームから局番を抽出する。

データ収集装置２が管理している全ての局番が局番リスト６Ｔに記述されているか否かの判断を、無線親機６が自動的に行っても良く、また、オペレータが無線親機６の表示等に基づいて行なうようにしも良い。前者の場合であれば、例えば、オペレータが保守端末を用いて予め局番の数を無線親機６に設定し、無線親機６が局番リスト６Ｔに追記した数が設定されている局番の数に到達したか否かを判断し、到達したときに、保守端末に到達した旨のレスポンスを与えて表示させ、若しくは、当該無線親機６に設けられたＬＥＤを点灯させるようにしても良い。後者の場合であれば、例えば、無線親機６に局番リスト６Ｔに追記した数の表示機能が持たせ、若しくは、無線親機６に接続された保守端末に局番リスト６Ｔに追記した数の表示機能が持たせ、表示された数が局番の数に一致したか否かをオペレータが判定するようにしても良い。

データ収集装置２に次の局番通知フレームの送信を促すことを、無線親機６が実行しても良く、また、オペレータが保守端末を用いて、若しくは、データ収集装置２が有するキー入力部等を用いて実行しても良い。

データ収集装置２が管理している全ての局番が局番リスト６Ｔに記述された状況（すなわち、仮局番リストになった状況）において、オペレータは、センサ装置３の電源を入れ（Ｓ２０７）、センサ装置３が立ち上がった後、無線子機８の電源を入れる（Ｓ２０８）。

無線子機８は、電源オンにより、初期動作を開始し、無線親機６に対してネットワーク参加認証処理を要求し（Ｓ２０９）、この要求に応じて、無線親機６は、要求した無線子機８を認証し、認証できたときにその無線子機８に対してネットワーク参加許可を与える（Ｓ２１０）。

無線親機６は、無線子機８がセンサネットワーク１に参加したときには、その無線子機８に対して、上述のようにして作成された仮局番リストを送信する（Ｓ２１１）。

仮局番リストが与えられた無線子機８は、無線親機６から局番リストを受け取ると、仮局番リスト上の各局番宛に、上述したように設定された局番取得フレームを自己に接続されているセンサ装置３に送信し（Ｓ２１２）、センサ装置３は、受信した局番取得フレームが自装置宛の場合（局番取得フレームの宛先局番が自装置に割り当てられている局番と一致している場合）には、その局番取得フレームに応答して局番応答フレームを返信する（Ｓ２１３）。なお、センサ装置３は、自局番以外の局番を宛先としている局番取得フレームに対しては無応答である。

無線子機８は、センサ装置３から局番応答フレームが所定時間内に返信された場合には、自装置に接続されているセンサ装置３の局番として保持する（Ｓ２１４）。

無線子機８は、局番応答フレームが返信されてセンサ装置３の局番として保持した後、若しくは、所定時間内に局番応答フレームが返信されてこなかった場合には、仮局番リスト上の全ての局番について、局番取得フレームの送信を行ったかを確認し（Ｓ２１５）、局番取得フレームの送信を実行していない局番が残っていれば、上述したステップＳ２１２の新たな局番取得フレームの送信に戻る。

局番取得フレームや局番応答フレームは、専用のフレームであっても良く、他のフレームを利用するものであっても良い。例えば、データ読出し要求フレームを局番通知フレームとして流用し、データ読出し応答フレームを局番応答フレームとして流用するようにしても良い。このような場合でも、無線子機８やセンサ装置３は、処理段階に基づいて、局番通知フレームとしてデータ読出し要求フレームが流用され、局番応答フレームとしてデータ読出し応答フレームが流用されていることを認識することができる。

無線子機８は、仮局番リスト上の全ての局番について局番取得フレームを順次送信し、その局番応答フレームの返信を確認したときには、自装置に接続されているセンサ装置３の局番として保持した全ての局番を、無線親機６に通知する（Ｓ２１６）。

無線親機６は、無線子機８から保持局番の通知を受け取ると、局番リスト（仮局番リスト）６Ｔの該当局番のアドレス部分に、通知を送信してきた無線子機８のアドレスを記述する（Ｓ２１７）。

図７では、無線子機８を１台だけ記述しているが、複数の無線子機８がある場合には、それぞれの無線子機８が図７に記述した処理を実行する。

無線親機６が、全ての無線子機８から、保持局番の通知を受け取り、局番対応のアドレスの追記を行うことにより、局番リスト６Ｔが完成される。

図７では、無線子機８とセンサ装置３とが１対１で対応する場合を示したが、無線子機８とセンサ装置３とが１対Ｎで対応していても良く、この場合であっても、局番リスト６Ｔに局番とアドレスとが適切に対応付けられる。また、無線子機８は、今後、自装置に接続されているセンサ装置３の局番として保持した局番に基づいて、無線親機６から到来したフレームを、接続されているいずれかのセンサ装置３に与えるか、中継送信するかを決定する。

（Ａ−３）第１の実施形態の効果
第１の実施形態によれば、システム管理者などは、完成された局番リスト６Ｔを事前に作成する必要がなく、また、保守端末を用いて局番リスト６Ｔを無線親機６に設定する手間を省略することができる。すなわち、システム管理者などは、各種装置の電源をオンにする程度の操作により、局番リスト６Ｔを容易に作成することができる。また、第１の実施形態によれば、局番リスト６Ｔの内容に誤りが生じることもなく、システムの円滑な運用を行うことができる。

（Ｂ）他の実施形態
第１の実施形態の説明においても、種々変形実施形態に言及したが、さらに、以下に例示するような変形実施形態も挙げることができる。

（Ｂ−１）第１の実施形態においては、局番だけが記述されている仮局番リストの作成も自動的に行う場合を示したが、システム管理者等が、仮局番リストを作成して無線親機に設定し、その後、第１の実施形態で説明した方法によって完成された局番リストを作成するようにしても良い。

また、データ収集装置が自己が管理している局番を１つずつ無線親機に与えるのではなく、データ収集装置が自己が管理している局番を１回の通信でまとめて無線親機に与えるようにしても良い。

（Ｂ−２）第１の実施形態においては、宛先でない局番取得フレームを受信したセンサ装置が局番応答フレームを返信しない場合を示したが、自己に無関係であることを記述した局番応答フレームを無線子機に返信するようにしても良い。

（Ｂ−３）第１の実施形態では、無線親機から無線子機へ仮局番リストを認証後に送付する個別送付の場合を示したが、認証済み及び認証直後の全ての無線子機に対して同報送信を行うようにしても良い。

（Ｂ−４）第１の実施形態では、仮局番リストの全ての局番についての局番取得フレームを送信するものを示したが、無線子機が接続しているセンサ装置の数を把握しているようにしておき、接続している全てのセンサ装置の局番を認識した時点で、新たな局番取得フレームの送信を中止するようにしても良い。

（Ｂ−５）第１の実施形態では、局番リストの作成が終了した時点で、一連の作成動作を終了する場合を示したが、データ収集装置若しくは無線親機が主導権をとって、所定のフレームの授受を行い、作成したばかりの局番リストの正当性を確認するようにしても良い。

（Ｂ−６）第１の実施形態では、データ収集装置と無線親機とが別装置であるものを示したが、一体化した装置であっても良い。同様に、無線子機とセンサ装置とが一体化した装置であっても良い。

特許請求の範囲の表現は、このような一体化した装置をも含むものとする。

（Ｂ−７）第１の実施形態においては、本発明をセンサネットワークに適用した場合を示したが、本発明の用途は、これに限定されるものではない。例えば、人の健康管理（体温、血圧）、自動販売機の在庫管理等の様々な用途で利用されるネットワークに適用することができる。

（Ｂ−８）第１の実施形態においては、無線親機又は無線子機に係る通信プロトコルがＺｉｇＢｅｅ ＩＰプロトコルである例について示したが、通信プロトコルはこれに限定されるものではない。

（Ｂ−９）無線親機及び無線子機は、ハードウェアで構成するとも可能であり、また、その一部を、ＣＰＵが実行するソフトウェアとＣＰＵで実現することも可能である。

１…センサネットワーク（無線通信システム）、２…データ収集装置、３、３−１、３−２…センサ装置、４…無線マルチホップネットワーク、６…無線親機、８、８−１、８−２……無線子機、２０…仮局番リスト作成部、２１…仮局番リスト送信部、２２…局番対応アドレス追加部、２５…仮局番リスト受信部、２６…局番取得フレーム送信部、２７…収容局番認識・送信部。

Claims (12)

1. 第１の無線機に接続された第１のデータ処理装置が、第２の無線機に接続された第２のデータ処理装置への送信データに、上記第２のデータ処理装置の識別子である局番を挿入して上記第１の無線機に与え、上記第１の無線機が、内蔵する局番・アドレス対応情報を参照して、送信データの無線での送信先となる上記第２の無線機のアドレスを得て上記第２の無線機へ向けて送信データを送信する無線通信システムにおいて、
   上記局番・アドレス対応情報を上記第１の無線機に保持させるために、
   上記第１の無線機が、
   アドレスを含まないで局番だけを含む仮の局番・アドレス対応情報を取得する仮対応情報取得手段と、
   上記仮対応情報取得手段が取得した仮の局番・アドレス対応情報を上記第２の無線機に送信する仮対応情報送信手段と、
   上記第２の無線機から、接続している上記第２のデータ処理装置の局番が通知された場合に、仮の局番・アドレス対応情報における通知された局番に対応するアドレスとして、通知してきた上記第２の無線機のアドレスを追加する局番対応アドレス追加手段とを備えると共に、
   上記第２の無線機が、
   上記第１の無線機が送信した仮の局番・アドレス対応情報を受信する仮対応情報受信手段と、
   受信した仮の局番・アドレス対応情報に記述されている局番を宛先に用いて、接続されている上記第２のデータ処理装置にその局番が割り当てられているかの局番確認送信を行う局番取得用送信手段と、
   局番確認送信後に、それに応じた確認肯定の返信が上記第２のデータ処理装置からあったとき、確認送信の局番が接続先の上記第２のデータ処理装置に割り当てられた局番であると認識し、上記第１の無線機にその旨を通知する収容局番認識・送信手段とを備え、
   上記第２のデータ処理装置が、局番確認送信に応じ、その局番が自装置に割り当てられている局番かを確認し、割り当てられている局番の場合に、確認肯定の返信を行う局番確認応答手段を備える
   ことを特徴とする無線通信システム。
2. 上記仮対応情報取得手段は、上記第１のデータ処理装置が順次送信した局番を含むフレームから局番を抽出し、上記仮の局番・アドレス対応情報を形成して上記仮の局番・アドレス対応情報を取得することを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
3. 上記局番取得用送信手段は、受信した上記仮の局番・アドレス対応情報に記述されている全ての局番について、順次、局番確認送信を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の無線通信システム。
4. 第１の無線機に接続された第１のデータ処理装置が、第２の無線機に接続された第２のデータ処理装置への送信データに、上記第２のデータ処理装置の識別子である局番を挿入して上記第１の無線機に与え、上記第１の無線機が、内蔵する局番・アドレス対応情報を参照して、送信データの無線での送信先となる上記第２の無線機のアドレスを得て上記第２の無線機へ向けて送信データを送信する無線通信システムにおける、上記第１の無線機及び上記第１のデータ処理装置の組を有する無線通信装置において、
   上記局番・アドレス対応情報を上記第１の無線機に保持させるために、
   上記第１の無線機が、
   アドレスを含まないで局番だけを含む仮の局番・アドレス対応情報を取得する仮対応情報取得手段と、
   上記仮対応情報取得手段が取得した仮の局番・アドレス対応情報を上記第２の無線機に送信する仮対応情報送信手段と、
   上記第２の無線機から、接続している上記第２のデータ処理装置の局番が通知された場合に、仮の局番・アドレス対応情報における通知された局番に対応するアドレスとして、通知してきた上記第２の無線機のアドレスを追加する局番対応アドレス追加手段とを備える
   ことを特徴とする無線通信装置。
5. 上記仮対応情報取得手段は、上記第１のデータ処理装置が順次送信した局番を含むフレームから局番を抽出し、上記仮の局番・アドレス対応情報を形成して上記仮の局番・アドレス対応情報を取得することを特徴とする請求項４に記載の無線通信装置。
6. 第１の無線機に接続された第１のデータ処理装置が、第２の無線機に接続された第２のデータ処理装置への送信データに、上記第２のデータ処理装置の識別子である局番を挿入して上記第１の無線機に与え、上記第１の無線機が、内蔵する局番・アドレス対応情報を参照して、送信データの無線での送信先となる上記第２の無線機のアドレスを得て上記第２の無線機へ向けて送信データを送信する無線通信システムにおける、上記第１の無線機が該当する無線機において、
   上記局番・アドレス対応情報を自己に保持させるために、
   アドレスを含まないで局番だけを含む仮の局番・アドレス対応情報を取得する仮対応情報取得手段と、
   上記仮対応情報取得手段が取得した仮の局番・アドレス対応情報を上記第２の無線機に送信する仮対応情報送信手段と、
   上記第２の無線機から、接続している上記第２のデータ処理装置の局番が通知された場合に、仮の局番・アドレス対応情報における通知された局番に対応するアドレスとして、通知してきた上記第２の無線機のアドレスを追加する局番対応アドレス追加手段とを備える
   ことを特徴とする無線機。
7. 上記仮対応情報取得手段は、上記第１のデータ処理装置が順次送信した局番を含むフレームから局番を抽出し、上記仮の局番・アドレス対応情報を形成して上記仮の局番・アドレス対応情報を取得することを特徴とする請求項６に記載の無線機。
8. 第１の無線機に接続された第１のデータ処理装置が、第２の無線機に接続された第２のデータ処理装置への送信データに、上記第２のデータ処理装置の識別子である局番を挿入して上記第１の無線機に与え、上記第１の無線機が、内蔵する局番・アドレス対応情報を参照して、送信データの無線での送信先となる上記第２の無線機のアドレスを得て上記第２の無線機へ向けて送信データを送信する無線通信システムにおける、上記第２の無線機及び上記第２のデータ処理装置の組を有する無線通信装置において、
   上記局番・アドレス対応情報を上記第１の無線機に保持させるために、
   上記第２の無線機が、
   上記第１の無線機が送信した仮の局番・アドレス対応情報を受信する仮対応情報受信手段と、
   受信した仮の局番・アドレス対応情報に記述されている局番を宛先に用いて、接続されている上記第２のデータ処理装置にその局番が割り当てられているかの局番確認送信を行う局番取得用送信手段と、
   局番確認送信後に、それに応じた確認肯定の返信が上記第２のデータ処理装置からあったとき、確認送信の局番が接続先の上記第２のデータ処理装置に割り当てられた局番であると認識し、上記第１の無線機にその旨を通知する収容局番認識・送信手段とを備え、
   上記第２のデータ処理装置が、局番確認送信に応じ、その局番が自装置に割り当てられている局番かを確認し、割り当てられている局番の場合に、確認肯定の返信を行う局番確認応答手段を備える
   ことを特徴とする無線通信装置。
9. 上記局番取得用送信手段は、受信した上記仮の局番・アドレス対応情報に記述されている全ての局番について、順次、局番確認送信を行うことを特徴とする請求項８に記載の無線通信装置。
10. 上記第２の無線機と、１又は複数の上記第２のデータ処理装置とが、ＲＳ４８５ケーブルを介して接続されていることを特徴とする請求項８又は９に記載の無線通信装置。
11. 第１の無線機に接続された第１のデータ処理装置が、第２の無線機に接続された第２のデータ処理装置への送信データに、上記第２のデータ処理装置の識別子である局番を挿入して上記第１の無線機に与え、上記第１の無線機が、内蔵する局番・アドレス対応情報を参照して、送信データの無線での送信先となる上記第２の無線機のアドレスを得て上記第２の無線機へ向けて送信データを送信する無線通信システムにおける、上記第２の無線機が該当する無線機において、
    上記局番・アドレス対応情報を上記第１の無線機に保持させるために、
    上記第１の無線機が送信した仮の局番・アドレス対応情報を受信する仮対応情報受信手段と、
    受信した仮の局番・アドレス対応情報に記述されている局番を宛先に用いて、接続されている上記第２のデータ処理装置にその局番が割り当てられているかの局番確認送信を行う局番取得用送信手段と、
    局番確認送信後に、それに応じた確認肯定の返信が上記第２のデータ処理装置からあったとき、確認送信の局番が接続先の上記第２のデータ処理装置に割り当てられた局番であると認識し、上記第１の無線機にその旨を通知する収容局番認識・送信手段とを備える
    ことを特徴とする無線機。
12. 上記局番取得用送信手段は、受信した上記仮の局番・アドレス対応情報に記述されている全ての局番について、順次、局番確認送信を行うことを特徴とする請求項１１に記載の無線機。

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