(57)【要約】【課題】通信途中で欠落したデータに対してデータ伝送のリアルタイム性を損なうことなく、再送データ送信時の通信衝突の発生を極力回避して効率の良いデータ伝送を可能にする。【解決手段】受信制御部６１が、受信に成功した送信機＃１（２）、＃２（３）＃３（４）、＃４（５）毎に、第１のデータ（最新データ）の受信状況に応じて再送要求メッセージに基づき送信機＃１（２）、＃２（３）＃３（４）、＃４（５）から送信される第２のデータ（再送データ）送信用のタイムスロットを割り当て、第１のデータに対する応答確認メッセージ（ＡＣＫ）に埋め込み送信する。【選択図】図２
2012132133.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の送信機が通信回線経由で接続され、前記送信機のそれぞれからリアルタイム性が要求される第１のデータを受信し、前記第１のデータが正常に受信された場合に応答確認メッセージを送信する受信機であって、
前記第１のデータの受信状況に応じて、前記送信機毎に、前記送信機から送信される第２のデータ送信用のタイムスロットを割り当て、前記第１のデータに対する応答確認メッセージに埋め込み送信する受信制御部、
を有することを特徴とする受信機。
【請求項２】
前記受信制御部は、
前記第１のデータに対する応答確認メッセージに、前記タイムスロットの他、前記タイムスロットに対する有効期間を埋め込み送信することを特徴とする請求項１に記載の受信機。
【請求項３】
前記受信制御部は、
前記第１のデータの送信に成功した前記送信機毎に蓄積されている前記第２のデータのデータ量に応じて前記タイムスロットを割り当てることを特徴とする請求項１または２に記載の受信機。
【請求項４】
前記受信制御部は、
前記送信機毎の接続時の通信状況に応じて前記タイムスロットを割り当てることを特徴とする請求項１または２に記載の受信機。
【請求項５】
前記受信制御部は、
通信回線経由で接続され、前記第１のデータおよび前記第２のデータを取り込む上位装置からの指示に従い、前記タイムスロットを動的に割り当てることを特徴とする請求項１または２に記載の受信機。
【請求項６】
複数台の送信機が１台の受信機に通信回線経由で接続される通信システムであって、
前記送信機のそれぞれは、前記受信機に対して前記通信回線経由でリアルタイム性が要求される第１のデータを送信し、前記第１のデータが正常に送信されなかった場合に前記受信機から送信される再送要求メッセージに従い蓄積してある再送用の第２のデータを送信する送信制御部を備え、
前記受信機は、前記第１のデータの受信状況に応じて、前記送信機毎に、前記再送要求メッセージに基づき前記送信機から送信される第２のデータ送信用のタイムスロットを割り当て、前記タイムスロットを前記第１のデータが正常に受信された場合に送信される応答確認メッセージに埋め込み送信する受信制御部を備え、
前記送信機の送信制御部は、
前記タイムスロットに従い前記受信機に蓄積してある前記第２のデータを送信することを特徴とする通信システム。
【請求項７】
前記請求項６記載の通信システムを用い、前記受信機に、有線または無線で接続される上位装置により、店舗内に設置された機器の監視を行う店舗内機器監視システムであって、
前記送信機のそれぞれはバッテリにより駆動され、
前記通信回線は無線センサネットワークで構成され、
前記受信機は、
前記送信機のそれぞれから前記店舗内に設置された機器の計測データである前記第１のデータまたは第２のデータを受信して前記上位装置に転送し、前記上位装置から送信される制御信号に基づき前記機器の適応制御を行うことを特徴とする店舗内機器監視システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の送信機から送信されるリアルタイム性が要求されるデータを受信する受信機および通信システム、ならびにその通信システムを店舗内に設置される機器の監視に用いた店舗内機器監視システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
フィードバック制御等、リアルタイム性が要求される通信において、通信データを蓄積する必要が生じる場合がある。例えば、ショッピングスーパー等において用いられる店舗内機器監視システムでは、店舗に設置された、例えば冷蔵庫等の機器の温度を一定に保ちたい、あるいは冷蔵庫の内容物の監視状態を履歴として残したい等の要求がある。この要求に対処するため、従来、リアルタイム性を損なわずに通信データを正確に蓄積する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。【０００３】
特許文献１には、所定のスケジュールでデータを間歇的に送信する送信機において、データが正常に受信機に到達しなかった場合、所定のスケジュールを変更すること無く、インターバル期間に再送タイミングをスケジュールする技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２７９０１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示された技術によれば、送信機が再送タイミングを送信機内部の条件で決定するため、データ伝送におけるリアルタイム性と正確性との両方をバランス良く満たすことができる。しかしながら、再送データの送信タイミングを送信機単体の状態において決定しているため、受信機と送信機との間で長期間通信遮断があると、回復時に複数の送信機から一斉に再送データが送信されて衝突する可能性があり、性能が低下する。【０００６】
本発明は上記した課題を解決するためになされたものであり、通信途中で欠落したデータに対してデータ伝送のリアルタイム性を損なうことなく、再送データ送信時の通信衝突の発生を極力回避して効率の良いデータ伝送を可能にした、受信機および通信システムならびに店舗内機器監視システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した課題を解決するために本発明は、
複数の送信機が通信回線経由で接続され、前記送信機のそれぞれからリアルタイム性が要求される第１のデータを受信し、前記第１のデータが正常に受信された場合に応答確認メッセージを送信する受信機であって、前記第１のデータの受信状況に応じて、前記送信機毎に、前記送信機から送信される第２のデータ送信用のタイムスロットを割り当て、前記第１のデータに対する応答確認メッセージに埋め込み送信する受信制御部、を有することを特徴とする。【０００８】
本発明によれば、受信制御部が、受信に成功した送信機毎に、第１のデータの受信状況に応じて再送要求メッセージに基づき送信機から送信される第２のデータ送信用のタイムスロットを割り当て第１のデータに対する応答確認メッセージに埋め込み送信する。このように、受信機側で、単体ではなく複数の送信機間の情報をもとに第２のデータの送信スケジュールを行うことで、再送データの衝突を回避でき、このため、通信回数を増やすことなく再送データのスケジューリングが可能になる。【０００９】
本発明において、前記受信制御部は、前記第１のデータに対する応答確認メッセージに、前記タイムスロットの他、前記タイムスロットに対する有効期間を埋め込み送信することを特徴とする。本発明によれば、タイムスロットに有効期間を設けることにより、タイムスロット割り当て後に受信機との通信が途絶え、タイムスロットの更新が行なわれない送信機が長期間にわたって通信を占有することがなくなる。【００１０】
本発明において、前記受信制御部は、前記第１のデータの送信に成功した前記送信機毎に蓄積されている前記第２のデータのデータ量に応じて前記タイムスロットを割り当てることを特徴とする。本発明によれば、送信機の再送データの蓄積量が有限であることから、再送データ量の大小に応じてタイムスロットを割り当てることで効率の良いデータ伝送が可能になる。【００１１】
本発明において、前記受信制御部は、前記送信機毎の接続時の通信状況に応じて前記タイムスロットを割り当てることを特徴とする。本発明によれば、通信状況が良い送信機にタイムスロットを多く割り当てることで効率の良いデータ伝送が可能になる。【００１２】
本発明において、前記受信制御部は、通信回線経由で接続され、前記第１のデータおよび前記第２のデータを取り込む上位装置からの指示に従い、前記タイムスロットを動的に割り当てることを特徴とする。本発明によれば、上位装置が送信機毎のタイムスロットを割り当てることで、上位装置の処理負荷等その時々の状況で自身の都合が反映されたタイムスロットの割り当てが可能になる。【００１３】
本発明は、複数台の送信機が１台の受信機に通信回線経由で接続される通信システムであって、前記送信機のそれぞれは、前記受信機に対して前記通信回線経由でリアルタイム性が要求される第１のデータを送信し、前記第１のデータが正常に送信されなかった場合に前記受信機から送信される再送要求メッセージに従い蓄積してある再送用の第２のデータを送信する送信制御部を備え、前記受信機は、前記第１のデータの受信状況に応じて、前記送信機毎に、前記再送要求メッセージに基づき前記送信機から送信される第２のデータ送信用のタイムスロットを割り当て、前記タイムスロットを前記第１のデータが正常に受信された場合に送信される応答確認メッセージに埋め込み送信する受信制御部を備え、前記送信機の送信制御部は、前記タイムスロットに従い前記受信機に蓄積してある前記第２のデータを送信することを特徴とする。【００１４】
本発明によれば、受信機が、受信に成功した送信機毎に、第１のデータの受信状況に応じて再送要求メッセージに基づき送信機から送信される第２のデータ送信用のタイムスロットを割り当て第１のデータに対する応答確認メッセージに埋め込み送信する。そして送信機は、その周期にのみタイムスロットに従い再送データを送信する。このように、受信機が、単体ではなく複数の送信機間の情報をもとに第２のデータの送信スケジュールを行うことで、再送データの衝突を回避でき、このため、通信回数を増やすことなく再送データのスケジューリングを可能とした通信システムを提供することができる。【００１５】
本発明において、前記した通信システムを用い、前記受信機に、有線または無線で接続される上位装置により、店舗内に設置された機器の監視を行う店舗内機器監視システムであって、前記送信機のそれぞれはバッテリにより駆動され、前記通信回線は無線センサネットワークで構成され、前記受信機は、前記送信機のそれぞれから前記店舗内に設置された機器の計測データである前記第１のデータまたは第２のデータを受信して前記上位装置に転送し、前記上位装置から送信される制御信号に基づき前記機器の適応制御を行うことを特徴とする。【００１６】
本発明によれば、前記した通信システムを、バッテリ駆動の複数の送信機が無線センサネットワークで受信機に接続され、上位装置により店舗内に設置された機器の監視を行う店舗内機器監視システムに適用することで、例えば、店舗に設置された冷蔵庫等の機器の温度を一定に保ちたい、あるいは冷蔵庫の内容物の監視状態を履歴として残したいといったリアルタイム性が要求される通信において通信データを蓄積する場合に、無線通信の途中で欠落したデータに対してデータ伝送のリアルタイム性を損なうことなく、かつ、再送データ送信時の通信衝突の発生を極力回避して効率の良いデータ伝送を可能にした店舗内器監視システムを提供することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、通信途中で欠落したデータに対してデータ伝送のリアルタイム性を損なうことなく、再送データ送信時の通信衝突の発生を極力回避して効率の良いデータ伝送を可能にした、受信機および通信システムならびに店舗内機器監視システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態に係る通信システムの構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る通信システムを構成する送信機と受信機の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る受信機によるタイムスロットの割り当て構造を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る通信システムの他の構成例を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る受信機で用いられる応答確認メッセージの構成を示す図である。
【図６】図５に示すタイムスロットに設定される有効期間の一例を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る通信システムを店舗内機器監視システムに適用した場合の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、添付図面を参照して本発明を実施するための実施の形態（以下、単に本実施形態という）について詳細に説明する。
【００２０】
（実施形態の構成）
図１は、本実施形態に係る通信システムの構成を示す図である。図１によれば、本実施形態に係る通信システム１００Ａは、１台の受信機１に対し、４台の送信機＃１（２）、＃２（３）、＃３（４）、＃４（５）が接続され、構成される。各送信機＃１（２）、＃２（３）、＃３（４）、＃４（５）は、いずれもバッテリにより駆動され、取り付け場所や設置場所を自由に変更でき、携帯可能である。このため、送信機＃１（２）、＃２（３）、＃３（４）、＃４（５）は、例えば、温度管理を行なう必要のある、店舗内に設置された冷蔵庫等の機器や、電力管理を行なう必要のある機器等、各種機器の温度、電力等の物理量を一定周期（間歇動作）で計測し、これら機器に関連付けられた機器（の送信機＃１（２）、＃２（３）、＃３（４）、＃４（５））へ、計測データを一定周期で送信する。
【００２１】
図１に示す構成では、このように、送信機＃１（２）、＃２（３）、＃３（４）、＃４（５）で測定した計測データ（ＤＡＴＡ）を受信機１で収集するように構成した物理量のセンサネットワーク６を構築している。
【００２２】
上記したセンサネットワーク６において、各送信機＃１（２）、＃２（３）、＃３（４）、＃４（５）は、一定周期で該当する機器の温度、電力等の物理量を計測し、この計測データを受信機１へ無線送信する。受信機１は、送信機＃１（２）、＃２（３）、＃３（４）、＃４（５）のそれぞれから計測データ（ＤＡＴＡ）を受信し、この計測データ（ＤＡＴＡ）が正常に受信された場合、応答確認メッセージ（ＡＣＫ）を送信し、正常に受信できなかった場合に再送要求メッセージを送信する。本実施形態に係る通信システム１００Ａでは、特徴的には、応答確認メッセージ（ＡＣＫ）の中に再送データ送信用のタイムスロットを割り当て、送信元の送信機＃１（２）、＃２（３）、＃３（４）、＃４（５）に送信することにある。以下にその詳細を説明する。
【００２３】
図２は、本実施の形態に係る通信システム１００Ａを構成する送信機＃１（２）と受信機１の内部構成を示すブロック図である。なお、送信機＃２（３）、＃３（４）、＃４（５）は、送信機＃１（２）と同じ構成を持つため、ここでは送信機＃１（２）のみ示した。送信機＃１（２）は、あらかじめ定められた送信スケジュールに従い計測データをセンサネットワーク６経由で受信機１に間歇的に送信する。受信機１は、送信機＃１（２）、＃２（３）、＃３（４）、＃４（５）から間歇的に送信される計測データを受信してその計測データを蓄積する。
【００２４】
送信機＃１（２）は、通信部１０、制御部２０、送信データ保持部３０および電力制御部４０を備える。通信部１０は、データ送信部１１および制御信号受信部１２を含み、制御部２０は、送信制御部２１および再送制御部２２を含む。
【００２５】
受信機１は、通信部５０、制御部６０およびデータ蓄積部７０を備える。通信部５０は、データ受信部５１および制御信号送信部５２を含み、制御部６０は、受信制御部６１および記録制御部６２を含む。
【００２６】
受信機１および送信機＃１（２）のそれぞれの構成は、ハードウェア的には、任意のプロセッサ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウェア的にはメモリにロードされたプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。従って、これらの機能ブロックがハードウェアのみ、ソフトウェアのみ、またはそれらの組み合わせによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。
【００２７】
（実施形態の動作）
まず、送信機＃１（２）から説明する。制御部２０の送信制御部２１は、機器からデータをリアルタイムに取得し、各データにヘッダを付してデータ送信部１１に転送するとともに、送信データ保持部３０に蓄積する。そのヘッダには、送信時刻またはシーケンス番号が含まれ、受信側でデータの送信順番の確認が可能である。データ送信部１１は、送信制御部２１から転送されるデータをセンサネットワーク６経由で間欠的にデータ受信部５１に送信する。例えば、送信制御部２１は、機器から単位時間（例えば、１０秒、１分）おきに計測される温度データを取得し、データ送信部１１は、その取得タイミングに連動させて、取得されたデータを送信する。
【００２８】
また、送信制御部２１は、再送制御部２２から再送指示を受けると、該当するデータを送信データ保持部３０から取得して、データ送信部１１に転送する。そして、データ送信部１１は、送信制御部２１から転送される再送データをセンサネットワーク６経由で受信機１に再送する。送信データ保持部３０は、データ送信部１１により送信されたデータを保持する。送信データ保持部３０に保持されるデータは、再送用のバックアップデータとして保持される。送信データ保持部３０は例えばリングバッファで構成され、その記憶領域がフルになると、最も古いデータから削除される。また、送信データ保持部３０に保持されるデータのうち、再送が必要なくなったことが確認されたデータは、再送制御部２２の制御に従い、削除される方式であってもよい。再送制御部２２は、再送が必要なくなったか否かを、該当するデータの応答確認メッセージ（ＡＣＫ）が受信されたか否かにより判定することができる。
【００２９】
電力制御部４０は、データ送信部１１がデータを送信していない期間、データ送信部１１を省電力モード（たとえば、スリープモード）に遷移させる。電力制御部４０は、データ送信部１１が送信期間か非送信期間かを、送信制御部２１から通知される制御信号により認識することが可能である。この省電力制御により、送信機２の消費電力を低減することができる。特に、送信期間に対する非送信期間の割合が大きい場合に有効である。
【００３０】
制御信号受信部１２は、受信機１の通信部５０にある制御信号送信部５２から制御信号を受信する。ここでは、制御信号送信部５２から確認応答メッセージ（ＡＣＫ）および再送要求を受信する。ＡＣＫは、データ送信部１１から送信されたデータが受信機１で正常に受信されたとき、受信機１から返信される信号である。また、再送要求は、データ送信部１１から送信されたデータが受信機１で正常に受信されなかったとき、受信機１からそのデータの再送を要求する信号である。制御信号受信部１２は、制御信号送信部５２から再送要求を受信すると、再送制御部２２に転送する。これにより、再送制御部２２は、データ送信部１１により送信されたデータが受信機１に正常に到達しなかったことを検知することができる。
【００３１】
なお、データ送信部１１により送信されたデータが受信機１に正常に到達しない場合に、受信機１からそのデータの再送要求が出されない通信プロトコルが採用されている場合、再送制御部２２は、次のようにそのデータが正常に到達しなかったことを検知することができる。すなわち、再送制御部２２は、データ送信部１１からデータが送信された後、所定の期間内に、そのデータに対するＡＣＫを取得できなかった場合、そのデータが正常に到達しなかったと判定する。再送制御部２２は、データ送信部１１により送信されたデータが受信機１に正常に到達しなかったことを検知したことに従い、その正常に到達しなかったデータをデータ送信部１１に再送させる。
【００３２】
次に、受信機１について説明する。通信部５０のデータ受信部５１は、送信機２のデータ送信部１１から送信されてくるデータを受信し、制御部６０の受信制御部６１に転送する。データ受信部５１は、データ送信部１１から送信されたデータのヘッダに含まれる情報を参照して、データ送信部１１から送信されたデータが正常に受信できているか否か判定する。より具体的には、データ送信部１１から送信されたデータに誤りや欠落が存在しないか否かを判定する。例えば、ヘッダに含まれるシーケンス番号を監視して、欠落したデータが存在するか否かを判定する。
【００３３】
受信制御部６１は、データ送信部１１から送信されたデータが正常に受信できた場合、制御信号送信部５２に応答確認メッセージ（ＡＣＫ）を送出させる。一方、送信機２のデータ送信部１１から送信されたデータが正常に受信できない場合、制御信号送信部５２に、正常に受信できなかったデータの再送要求メッセージを送出させる。データ蓄積部７０は、データ受信部５１が受信したデータを記録するための記録媒体である。記録制御部６２は、データ受信部５１で受信されたデータをデータ蓄積部７０に蓄積する。記録制御部６２は、データ送信部１１から再送された再送データがデータ受信部５１により受信されると、そのデータが正規の順番で管理されるよう、データ蓄積部７０に蓄積されたデータの順番を入れ替える。
【００３４】
また、受信制御部６１は、データ送信部１１から送信されるデータのデータ受信部５１での受信状況に応じて、再送要求メッセージに基づきデータ送信部１１から送信される再送データ送信用のタイムスロットを割り当て、そのタイムスロットの有効期間を示す情報と共に、最新のデータに対する応答確認メッセージ（ＡＣＫ）に埋め込み送信する。図３にそのときのタイムスロットの割り当て構造を、図５に応答確認メッセージの構成を示す。
【００３５】
ここで、例えば、受信機１に対し、送信機＃１（２）、＃２（３）、＃３（４）が接続され、送信機＃１（２）、＃２（３）、＃３（４）の順番で最新データが送信されるものとする。送信機＃１（２）が最新データを送信して受信機１が周期Ｔでそのデータを受信すると、受信制御部６１は、直前の周期Ｔ−１で送信機＃２（３）、＃３（４）からの最新データの受信がなされたか否かを判定する。そして、受信制御部６１で最新データの送信が成功した送信機＃１（２）、＃２（３）、＃３（４）のいずれかに対してのみ再送データ用タイムスロットを割り当てる。このタイムスロットと時刻情報は、図５に示すように、応答確認メッセージの中に埋め込まれ、送信機＃１（２）、＃２（３）、＃３（４）へ送信される。
【００３６】
図３（ａ）は、周期Ｔ−１と周期Ｔの双方で全ての送信機＃１（２）、＃２（３）、＃３（４）による最新データの送信が成功した場合のタイムスロット割り当て図であり、図３（ｂ）は、周期Ｔ−１において全ての送信機＃１（２）、＃２（３）、＃３（４）による最新データの送信が成功し、周期Ｔにおいて送信機２の最新データの送信に失敗した場合のタイムスロット割り当て図である。なお、ここでは、リアルタイム性が要求されるデータと再送データとを区別するために、前者（リアルタイム性が要求されるデータ）を最新データと呼称して示した。
【００３７】
すなわち、送信機ｎの周期Ｔにおける再送データ用タイムスロットは、送信機ｎ（＃１（２）、＃２（３）、＃３（４）のいずれか）の周期Ｔにおける最新データを受信機１が受信したときに、受信機１の受信制御部６１が、その時点での受信状況に応じて割り当てを行い、最新データに対する確認応答メッセージ（ＡＣＫ）で送信機ｎに通知する。送信機＃１（２）、＃２（３）、＃３（４）における再送データ量は、送信機＃１（２）、＃２（３）、＃３（４）がスケジュールに従いデータを順番通りに送信するため、どこまでのデータを受信しているかを受信側で判定できるため、各送信機＃１（２）、＃２（３）、＃３（４）の再送対象となるデータ量からタイムスロットの割り当てを決定することは容易である。送信機＃１（２）、＃２（３）、＃３（４）の再送テータ保持量は有限であるため、このデータ量の大小を割り当ての大小としてもよい。
【００３８】
受信制御部６１は、再送データ量に代え、送信機ｎとの接続時の受信環境によってタイムスロットを割り当てても良い。有線で接続される場合は、データの到達時間を基準とし、無線接続の場合は、ＲＳＳＩ（受信電界強度：Received Signal Strength Indication）を基準とする。受信制御部６１は、いずれの場合においても接続時の受信環境が良い送信機ｎに対してタイムスロットを多く割り当てる。但し、受信環境が慢性的に悪い箇所については再送データ量に応じて受信環境が良い箇所よりタイムスロットを多く割り当てることになる。
【００３９】
また、例えば、図４に示されるように、受信機１に送られたデータが、集中コントローラ等、上位装置７によりライン８を介して取り込まれる構成をとる通信システム１００Ｂの場合は、集中コントローラ７が、その時々の自身の都合でタイムスロットを動的に割り当て、ライン９を介し、受信機１経由で各送信機＃１（２）、＃２（３）、＃３（４）に送信してもよい。
【００４０】
なお、受信制御部６１が生成する確認応答メッセージは、図５に、各送信機＃１（２）、＃２（３）、＃３（４）宛てのパケットとして示すように、型、宛先、発振元、現在時刻、およびタイムスロットならびに有効期間で構成される。なお、図示省略したが、通常の計測データパケットは、型、宛先、発信元、計測時刻、及び計測データで構成される。
【００４１】
また、タイムスロットに有効期間を付加することで、例えば、図６（ａ）に示すように、有効期間を“１”に設定することで、割り当てたタイムスロットはその周期Ｔのみ有効とし、図６（ｂ）に示すようにタイムスロットに“２”を設定することでその周期Ｔおよび後続する周期Ｔ＋１の周期の間だけタイムスロットの割り当てを有効にできる。このことにより、タイムスロット割り当て後に受信機１との通信が途絶え、タイムスロットの更新が行なわれない送信機ｎが長期間にわたり通信を占有することがなくなる。
【００４２】
（実施形態の効果）
以上説明のように、本実施形態に係る受信機１によれば、受信制御部６１が、受信に成功した送信機＃１（２）、＃２（３）、＃３（４）、＃４（５）毎に、第１のデータ（最新データ）の受信状況に応じて再送要求メッセージに基づき送信機＃１（２）、＃２（３）、＃３（４）、＃４（５）から送信される第２のデータ（再送データ）送信用のタイムスロットを割り当て、第１のデータに対する応答確認メッセージ（ＡＣＫ）に埋め込み送信する。このように、受信機１側で、単体ではなく複数の送信機＃１（２）、＃２（３）、＃３（４）、＃４（５）間の情報をもとに第２のデータの送信スケジューリングを行うことで、再送データの衝突を回避できる。したがって、通信回数を増やすことなく再送データのスケジューリングが可能になる。
【００４３】
また、本実施形態に係る受信機１によれば、タイムスロットに有効期間を設けることにより、タイムスロット割り当て後に受信機１との通信が途絶え、タイムスロットの更新が行なわれない送信機＃１（２）、＃２（３）、＃３（４）、＃４（５）が長期間にわたって通信を占有することがなくなる。また、送信機＃１（２）、＃２（３）、＃３（４）、＃４（５）の再送データの蓄積量が有限であることから、再送データ量の大小に応じてタイムスロットを割り当てることで効率の良いデータ伝送が可能になる。更に例えば接続時の受信環境が送信機＃１（２）が悪く、送信機、＃２（３）、＃３（４）、＃４（５）が良い場合、接続時の受信環境が良い送信機、＃２（３）、＃３（４）、＃４（５）を優先してタイムスロットを多く割り当てることで効率の良いデータ伝送が可能になる。上位装置が送信機毎のタイムスロットを割り当てることで、上位装置の処理負荷等その時々の状況で自身の都合が反映されたタイムスロットの割り当てが可能になる。
【００４４】
また、本実施形態に係る通信システム１００Ｂによれば、通信システム１００Ｂを構成する受信機１が、受信に成功した送信機＃１（２）、＃２（３）、＃３（４）、＃４（５）毎に、第１のデータ（最新データ）の受信状況に応じて再送要求メッセージに基づき送信機＃１（２）、＃２（３）、＃３（４）、＃４（５）から送信される第２のデータ（再送データ）送信用のタイムスロットを割り当て第１のデータに対する応答確認メッセージに埋め込み送信する。そして送信機＃１（２）、＃２（３）、＃３（４）、＃４（５）は、その周期にのみ受信したタイムスロットに従い再送データを送信する。このように、受信機１が、単体ではなく複数の送信機＃１（２）、＃２（３）、＃３（４）、＃４（５）間の情報をもとに第２のデータの送信スケジュールを行うことで、再送データの衝突を回避でき、このため、通信回数を増やすことなく再送データのスケジューリングを可能とした通信システム１００Ｂを提供することができる。
【００４５】
なお、本実施形態に係る通信システム１００Ｂによれば、送信機＃１（２）、＃２（３）、＃３（４）、＃４（５）は、温度や湿度を定期的に計測して送信する計測装置（センサ）であるものとして説明したが、動画データや音声データを含むパケットをリアルタイムに伝送するＩＰ電話またはコンテンツ配信装置であってもよい。また、受信機１は、受信したデータをもとにリアルタイム処理（例えば、フィードバック制御）する制御装置であってもよいし、動画データや音声データを含むパケットをリアルタイムに受信し、再生するＩＰ電話またはコンテンツ再生装置であってもよい。
【００４６】
（店舗内機器監視システム）
次に、本実施形態に係る通信システム１００Ｂを、冷蔵庫やショーケース等、店舗内機器の温度等を監視する店舗内機器監視システム１００Ｃに適用した場合の実施形態について説明する。
【００４７】
省エネ・地球温暖化対策として、複数の機器のネットワーク化による連携制御が重要になってきている。この場合、中央に位置する集中コントローラが各機器を最適に制御するため、末端のセンサからの情報を収集して、各機器にフィードバック制御を施すことが有効である。大規模なシステムにおいてこのようなきめ細かな省エネ制御を実現するためには、多数のセンシング情報の収集とフィードバック制御という、一連の処理にリアルタイム性が要求される。
【００４８】
一方「食」を中心とした商品の安全性を考えた場合、保存・運搬時の状態・環境についての安全性を保証することが重要である。商品の保存・運搬時の安全性を保証するには、個々の商品の保存状態・運搬状態、またはその時の環境情報などを逐一監視し、その履歴を残すことが有効である。安全性の保証という観点から、そのロギングデータには計測値の正確性とともに、履歴の途中に「抜け」がないことが重要である。
【００４９】
ショッピングスーパーなどの大型店舗において、多数の冷蔵庫やショーケースなどの機器の省エネ制御を実現するには、各機器の庫内温度を監視し、冷却しすぎないようなフィードバック制御が必要である。また、庫内の安全性を保証するには、その温度履歴を残す必要がある。したがって、センシング情報の収集においてはリアルタイム性と正確性の両方が要求されることになる。
【００５０】
ところで、温度センサなどのセンサは、設置の柔軟性を高めるため、無線通信を採用することが好ましい。しかしながら、無線により計測データを伝送する場合、障害物の存在や周囲の電波状況の悪化により伝送品質が低下する場合がある。この場合、計測データの伝送における、リアルタイム性と正確性の両方を満たすことが難しくなる。
【００５１】
より具体的には、伝送品質が低下する場合、集中コントローラに一部の計測データが届かずに、欠落することになる。センシング情報を各機器の制御に使用するという観点からは、多少のデータ欠落を甘受できるが、センシング情報を、安全性を保証するためのロギングデータとして蓄積するという観点からは、多少のデータ欠落も甘受できない。そこで、計測データが伝送中に欠落した場合、再送制御することが考えられる。但し、その再送制御処理により遅延が発生し、その遅延が後続の計測データの伝送に伝搬し、モニタリングやフィードバックのリアルタイム性を損なう可能性がある。電波状況の不安定な環境下では、この遅延が蓄積され、結果的にモニタリングやフィードバックの意味をなさなくなる可能性がある。
【００５２】
図７は、本発明の実施の形態に係る通信システムを店舗内機器監視システム１００Ｃに適用した場合の構成を示す図である。ここでは、店舗８０に備えられる機器として、販売食品を貯蔵する冷蔵ショーケースや冷凍ショーケース（以下、それらを総称してショーケース８１という）、冷凍機８２、食品売り場などの空気調和を行なう空調機８４、調理場に設けた業務用冷蔵庫８５、照明機器等がある。
【００５３】
ショーケース８１、冷凍機８２、空調機８３、調理機器８４、および業務用冷蔵庫８５には、それぞれ運転監視装置８１ａ、８２ａ、８３ａ、８４ａおよび８５ａが備えられ、これらは、店舗８０全体の管理を行なうように設置された店舗管理装置８６と有線で接続されている。
【００５４】
またショーケース８１には食品貯蔵室の温度を検知する庫内センサ８１ｂが備えられ、業務用冷蔵庫８５には食品貯蔵室の温度を検知する庫内センサ８５ｂが備えられ。空調機８３には空気吸い込み温度を検知する温度センサ８３ｂが備えられている。また、空調機８３の運転制御のために、店舗８０内の適所の温度を検知する室内センサ８７と、店舗８０の外気を検知する室外センサ８８が設けられている。
【００５５】
庫内センサ８１ｂ、８５ｂ、温度センサ８３ｂ、室内センサ８７、および室外センサ８８は、それぞれに温度検知回路やデータの送受信を行う送受信回路を含む。そして、庫内センサ８１ｂ、８５ｂ、温度センサ８１ａ、室内センサ８７、および室外センサ８８は、それぞれ単独でバッテリを備え、そのバッテリを駆動源として、温度検知回路や送受信回路等が動作する仕組みを有する。これらがバッテリを駆動源としているのは、自由に選定した場所へ取り付けることができるようにするためである。
【００５６】
店舗８０には、店舗監視装置８６に付随して、または店舗監視装置８６に関連して無線受信機８９が備えられている。庫内センサ８１ｂ、８５ｂ、温度センサ８３ｂ、室内センサ８７、および室外センサ８８は、それぞれ設定された一定周期（間歇動作）で温度を測定し、測定した温度の計測データを、一定周期（間歇動作）で無線受信機８９へ送信する。
【００５７】
そして、無線送受信機８９は、庫内センサ８１ｂ、８５ｂ、温度センサ８３ｂ、室内センサ８７、および室外センサ８８からの温度の計測データを受信したとき、この計測データを送信してきた庫内センサ８１ｂ、８５ｂ、温度センサ８３ｂ、室内センサ８７、または室外センサ８８へ、応答確認メッセージ（ＡＣＫ）を送信する。この場合、無線受信機８９からは、応答確認メッセージ（ＡＣＫ）の中に、例えば、図３、図５に示す無線受信機８９のＲＴＣ（Real Time Clock）による現在時刻、再送データ用タイムスロット、およびタイムスロットの有効期間に関する情報を埋め込んで、庫内センサ８１ｂ、８５ｂ、温度センサ８３ｂ、室内センサ８７、および室外センサ８８へ送信する。そして、庫内センサ８１ｂ、８５ｂ、温度センサ８３ｂ、室内センサ８７、および室外センサ８８は、受信した時刻データによりＲＴＣの時刻同期を行い、タイムスロットおよび有効期間情報に従い再送を行う。
【００５８】
このような動作を行うため、庫内センサ８１ｂ、８５ｂ、温度センサ８３ｂ、室内センサ８７、および室外センサ８８は、図１、図４に示した送信機２、３、４に相当し、ショーケース６、業務用冷蔵庫８、空調機９は、図１及び図２における機器３に相当し、また、無線受信機８９は受信機１に相当する。
【００５９】
上記構成により、無線受信機８９は、店舗監視装置８６と有線で接続されているため、計測データを受信して、所定のプログラムに従って、運転監視装置８１ａ、８２ａ、８３ａ、温度監視装置８４ａの動作を制御する。この制御は、例えば、ショーケース８１においては、庫内センサ８１ｂからの計測データと設定データとの比較において、運転監視装置８１ａを制御して、ショーケース８１の庫内温度を設定温度になるように制御する。また、業務用冷蔵庫８５においては、庫内センサ８５ｂからの計測データと設定データの比較において、運転監視装置８５ａを制御して、業務用冷蔵庫８５の庫内温度を設定温度になるように制御する。また、空調機８３においては、温度センサ８３ｂからの計測データと設定データとの比較において、運転監視装置８３ａを制御して、空調機８３による店舗８０内の温度を設定温度になるように制御する。
【００６０】
なお、不図示の照明機器においては、消費電力の検知部からの計測データと設定データとの比較において、運転監視装置を制御して、照明機器の照度を設定照度になるように制御する。
【００６１】
店舗監視装置８６は、店舗８０から離れた中央コントローラ室の遠隔監視装置９０と、ＩＰ（Internet Protocol）網等のネットワーク９１経由で接続されており、受信した計測データを、所定のタイミングで遠隔監視装置９０へ送信する。遠隔監視装置９０は、これら計測データを記憶し、また利用して、店舗８０のよりよい運営を行なうように店舗監視装置８６を制御するものである。
【００６２】
本実施形態に係る通信システム１００Ｂを、バッテリ駆動の複数の送信機（図７のセンサ類８１ｂ、８３ｂ、８５ｂ、８７、８８）が無線センサネットワークで受信機（無線受信機８９）に接続され、上位装置（店舗監視装置８６、遠隔監視装置９０）により店舗８０内に設置された機器８１、８２、８３、８４、８５の監視を行う店舗内機器監視システム１００Ｃに適用することで、例えば、店舗８０に設置された冷蔵庫等の機器の温度を一定に保ちたい、あるいは冷蔵庫の内容物の監視状態を履歴として残したいといったリアルタイム性が要求される通信において通信データを蓄積する場合に、無線通信の途中で欠落したデータに対してデータ伝送のリアルタイム性を損なうことなく、かつ、再送データ送信時の通信衝突の発生を極力回避して効率の良いデータ伝送を可能にした店舗内器監視システム１００ｃを提供することができる。
【００６３】
以上、本実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されないことは言うまでもない。上記実施形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。またそのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【符号の説明】
【００６４】
１・・受信機、２・・送信機＃１、３・・送信機＃２、４・・送信機＃３、５・・送信機＃４、６・・センサネットワーク、７・・上位装置（集中コントローラ）、１０・・通信部、１１・・データ送信部、１２・・制御信号受信部、２０・・制御部、２１・・送信制御部、２２・・再送制御部、３０・・送信データ保持部、４０・・電力制御部、５０・・通信部、５１・・データ受信部、５２・・制御信号送信部、６０・・制御部、６１・・受信制御部、６２・・記録制御部、７０・・データ蓄積部、１００Ａ、１００Ｂ・・通信システム、１００Ｃ・・店舗内機器監視システム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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