(57)【要約】  本発明にかかる通信システムは、ゲートウェイおよびスマートメータにより形成された無線メッシュネットワークと、ゲートウェイ各々に収容されているスマートメータの数を管理するとともにスマートメータによる計測結果を収集して管理する管理サーバとを備え、管理サーバは、ゲートウェイが起動したことを検出した場合、管理対象の各ゲートウェイに収容されているスマートメータの数および各スマートメータの位置情報に基づいて、参入先の無線メッシュネットワークを変更させるスマートメータを決定し、決定した各スマートメータに対して、参入先の無線メッシュネットワークを起動したゲートウェイが管理する無線メッシュネットワークに変更するよう指示を行う。
2012131853.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
単一のゲートウェイ、および当該ゲートウェイに収容されているノードであって、需要家に設置され、電力、ガスおよび水道の中の少なくとも１つについての使用量を計測する１つ以上のノード、により形成された複数の無線メッシュネットワークと、前記ゲートウェイ各々に収容されているノードの数を管理するとともに前記ノードによる計測結果を収集して管理する管理サーバとを備え、
前記管理サーバは、ゲートウェイが起動したことを検出した場合、管理対象の各ゲートウェイに収容されているノードの数および各ノードの位置情報に基づいて、参入先の無線メッシュネットワークを変更させるノードを決定し、当該決定した各ノードに対して、参入先の無線メッシュネットワークを前記起動したゲートウェイが管理する無線メッシュネットワークに変更するよう指示を行う
ことを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記ゲートウェイは、自身が収容している各ノードに対して、前記使用量の計測結果の通知を要求するためのメッセージを定期的に送信するとともに、当該メッセージを利用して、各ノードに隣接ノードの探索動作を定期的に実行させ、その結果得られた各探索結果を前記管理サーバへ通知し、
前記管理サーバは、管理対象の各ゲートウェイに収容されているノードの数、各ノードの位置情報および前記探索結果に基づいて、前記参入先の無線メッシュネットワークを変更させるノードを決定する
ことを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記起動したゲートウェイは起動理由を前記管理サーバに通知し、
前記管理サーバは、前記起動理由が装置障害からの復旧を示している場合、前記起動したゲートウェイで障害が発生する前に使用していた当該ゲートウェイの管理情報に基づいて、参入先の無線メッシュネットワークを変更させるノードを決定する
ことを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項４】
前記管理サーバは、前記選択した各ノードに対して参入先の変更動作を実行するタイミングを指示し、それぞれ異なるタイミングで参入先の変更動作を実行させる
ことを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項５】
前記管理サーバは、前記起動したゲートウェイの近くに設置されているノードから順番に、参入先の変更動作を実行させる
ことを特徴とする請求項４に記載の通信システム。
【請求項６】
単一のゲートウェイ、および当該ゲートウェイに収容されているノードであって、需要家に設置され、電力、ガスおよび水道の中の少なくとも１つについての使用量を計測する１つ以上のノード、により形成された複数の無線メッシュネットワークと、前記ゲートウェイ各々に収容されているノードの数を管理するとともに前記ノードによる計測結果を収集して管理する管理サーバとを備え、
前記ゲートウェイは、起動した後、自身に隣接するノードであるホップ数が最少のノードからホップ数が多いノードに向かって順番に、参入先の無線メッシュネットワークを再選択するよう指示を行ない、隣接する無線メッシュネットワークに参入しているノードの一部を自身が管理する無線メッシュネットワークに参入させる
ことを特徴とする通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力等の自動検針システムにおいて利用されるメッシュネットワークを含んだ通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の無線メッシュ（他にアドホックやマルチホップとの呼称があるが、本明細書ではメッシュと称する）通信技術においては、無線端末が無線メッシュネットワークに新たに参入する場合、参入を希望する無線端末は、通信相手先の無線端末や基地局との間の無線通信における、受信信号強度、消費電力、セキュリティーレベル、耐干渉波特性などの情報に基づいて、通信路状態を判断し、通信品質と伝送速度が最適となるネットワークに参入するようにしている（例えば、特許文献１）。【０００３】
また、無線メッシュ通信技術の応用例として、無線メッシュ通信技術を用いて電力などの自動検針を行う自動検針システムが知られている。従来の自動検針システムでは、戸建・集合住宅などの需要家各戸に設置されている電力、ガス、水道のメーターに、無線の通信機を実装し、メーターに実装された通信機は、メーターから取得した電力、ガス、水道量などの検針データを、直接または周囲の他の通信機を介して上位系システム（検針データ管理装置、業務管理装置等）へ伝送する。この自動検針システムは、広域かつ大規模なシステムとなることから、電柱等の上にゲートウェイ（他にコンセントレータや集約装置との呼称があるが、本明細書ではゲートウェイと称する）を設置し、検針データを段階的に集約しており、各戸よりデータを伝送する際は、無線のメッシュ通信によるルーティング機能などの仕組みを適用することにより、効率的に検針データを収集することが提案されている（例えば、非特許文献１）。なお、通信機（通信機能）が実装されメーターはスマートメータと呼ばれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３２４４４３号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】後藤田他，「情報・制御の融合による自動検針(AMI)ソリューション」日立評論，2010年8月号，34〜37頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
無線メッシュ通信技術を適用した従来の自動検針システムでは、通信路状態を判断し、参入する無線メッシュネットワークを選択しているが、各ゲートウェイが収容するメーター（スマートメータ）数の均衡化、すなわちゲートウェイ間の負荷分散は考慮されていないという問題があった。【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、各ゲートウェイが収容するスマートメータ数を均衡化してゲートウェイ間の負荷分散を自律的に図ることが可能なメッシュネットワークを実現する通信システムを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、単一のゲートウェイ、および当該ゲートウェイに収容されているノードであって、需要家に設置され、電力、ガスおよび水道の中の少なくとも１つについての使用量を計測する１つ以上のノード、により形成された複数の無線メッシュネットワークと、前記ゲートウェイ各々に収容されているノードの数を管理するとともに前記ノードによる計測結果を収集して管理する管理サーバとを備え、前記管理サーバは、ゲートウェイが起動したことを検出した場合、管理対象の各ゲートウェイに収容されているノードの数および各ノードの位置情報に基づいて、参入先の無線メッシュネットワークを変更させるノードを決定し、当該決定した各ノードに対して、参入先の無線メッシュネットワークを前記起動したゲートウェイが管理する無線メッシュネットワークに変更するよう指示を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明にかかる通信システムによれば、管理サーバは、ゲートウェイの起動を検出すると、各ゲートウェイの無線メッシュネットワークに参入している各スマートメータのうち、起動したゲートウェイに隣接するゲートウェイに収容されている一部のスマートメータに対して、起動したゲートウェイが管理する無線メッシュネットワークに参入先を変更するよう指示するので、ゲートウェイが収容するスマートメータ数の均衡化、すなわちゲートウェイ間の負荷分散を自律的に図ることが出来るという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明にかかる通信システムの構成例を示す図である。
【図２Ａ】図２Ａは、実施の形態１の通信システムにおいてゲートウェイ間の負荷を調整する場合の動作例を示すシーケンス図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、実施の形態１の通信システムにおけるゲートウェイ間の負荷調整動作を示すシーケンス図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、実施の形態１の通信システムにおけるゲートウェイ間の負荷調整動作を示すシーケンス図である。
【図２Ｄ】図２Ｄは、実施の形態１の通信システムにおけるゲートウェイ間の負荷調整動作を示すシーケンス図である。
【図３】図３は、実施の形態１の通信システムにおけるゲートウェイ間の負荷調整動作を示したシーケンス図である。
【図４】図４は、実施の形態２の通信システムにおける制御動作を示す図である。
【図５】図５は、実施の形態３の通信システムにおける制御動作を示す図である。
【図６Ａ】図６Ａは、実施の形態４の通信システムにおける制御動作を示す図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、実施の形態４の通信システムにおける制御動作を示す図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは、実施の形態４の通信システムにおける制御動作を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明にかかる通信システムの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１２】
実施の形態１．
図１は、本発明にかかる通信システムの構成例を示す図である。本発明にかかる通信システムは、サーバ装置１および２と、広域ネットワーク３を介してこれらのサーバ装置に接続されているゲートウェイ１０（以下、ＧＷ＃１と記載する場合もある）、ゲートウェイ２０（以下、ＧＷ＃２と記載する場合もある）およびゲートウェイ３０（以下、ＧＷ＃３と記載する場合もある）と、ゲートウェイ１０、２０または３０に直接または間接的に接続する複数のスマートメータ１０１〜１０９および２０１〜２０９と、を含んで構成されている。各ゲートウェイは、配下のスマートメータとともに無線メッシュネットワークを形成している。
【００１３】
図１に示した通信システムにおいて、サーバ装置１は、電力、ガス、或いは、水道量等の検針データをゲートウェイ１０、２０または３０を介してスマートメータ（無線メッシュネットワークに参入済みのスマートメータ）から収集する。サーバ装置２は、各無線メッシュネットワーク内の経路や状態（各ゲートウェイに収容されているスマートメータの数、各スマートメータの設置位置など）を管理する。各ゲートウェイ（ＧＷ＃１，ＧＷ＃２，ＧＷ＃３）は、配下のスマートメータとともに形成している無線メッシュネットワークと広域ネットワーク３とを接続する。各スマートメータ（スマートメータ１０１〜１０９，２０１〜２０９）は、無線通信により他のスマートメータまたはゲートウェイと接続する機能、および、電力、ガス、水道などの使用量を計測する機能（検針機能）を有する。検針機能においては、電力などの使用量のうち、少なくとも１つ以上を計測する。スマートメータ１０１〜１０９は、ゲートウェイ１０（ＧＷ＃１）を介して、サーバ装置１，２との間で双方向のデータ通信を行う。スマートメータ２０１〜２０９は、ゲートウェイ２０（ＧＷ＃２）を介して、サーバ装置１，２との間で双方向のデータ通信を行う。なお、図１においては、ＧＷ＃３は、起動した直後などの状態であり、ＧＷ＃３配下にはスマートメータが存在していない（ＧＷ＃３が管理する無線メッシュネットワークに参入済みのスマートメータは存在しない）ものとしている。また、図１において、各ゲートウェイとスマートメータを結ぶ点線，スマートメータ同士を結ぶ点線は、無線メッシュネットワークの通信経路を示している。
【００１４】
スマートメータの無線通信機能は、特定小電力無線、或いは、無線ＬＡＮ（Local  Area  Network）(IEEE802.11)、ＺｉｇＢｅｅ(IEEE802.15.4)等のいずれか１つ、または複数に準拠したものとする。また、サーバ装置１，２は機能が異なるため、個別の装置としているが、検針データを収集機能と、無線メッシュネットワーク内の経路や状態の管理機能を有する１台の装置で実現しても良い。広域ネットワーク３は、各ゲートウェイと各サーバ装置との間のネットワークであり、携帯電話等の無線、或いは、光ファイバや電話線（モデム、ＡＤＳＬ(Asymmetric  Digital  Subscriber  Line)）等を用いた有線方式の広域ネットワークである。
【００１５】
このような構成の通信システムにおいては、サーバ装置２（以下、サーバ装置１と区別するため、ネットワーク管理サーバ２と呼ぶ）が各ゲートウェイに収容されているスマートメータの状態を監視してゲートウェイ間の処理負荷を調整する必要があるかどうか判断し、調整が必要と判断した場合には、いずれかの無線メッシュネットワークに参入済みのスマートメータの一部を隣接する無線メッシュネットワークに移動させる（参入先を変更させる）ことにより負荷を調整する。以下、ゲートウェイ間の処理負荷を調整する動作について、詳しく説明する。
【００１６】
図２Ａ〜図２Ｄおよび図３は、実施の形態１の通信システムにおいてゲートウェイ間の負荷を調整する場合の動作例を示したシーケンス図である。図２Ａ〜図２Ｄは、ゲートウェイ１０（ＧＷ＃１）の無線メッシュネットワークに参入しているスマートメータを隣接するゲートウェイ３０（ＧＷ＃３）の無線メッシュネットワークへ再参入させ、参入先の無線メッシュネットワークを切り替える場合の動作のシーケンスを示している。図３は、ゲートウェイ２０（ＧＷ＃２）の無線メッシュネットワークに参入しているスマートメータを隣接するゲートウェイ３０（ＧＷ＃３）の無線メッシュネットワークへ再参入させ、参入先の無線メッシュネットワークを切り替える場合の動作シーケンスを示している。
【００１７】
ＧＷ＃３は、新規に設置された場合、或いは、装置障害から復旧した場合、図２Ａに示したように、まず、ネットワーク管理サーバ２に対して、装置の起動完了を示す起動完了通知メッセージを送信する（ステップＳ１０１）。ネットワーク管理サーバ２は、起動完了通知メッセージを受信すると、このメッセージの送信元のゲートウェイ（ＧＷ＃３）を管理対象のゲートウェイに追加して状態管理（負荷状態の監視など）を開始するとともに、起動完了応答メッセージを返信する（ステップＳ１０２）。
【００１８】
更に、ネットワーク管理サーバ２は、新たに起動したＧＷ＃３に隣接するＧＷ＃１およびＧＷ＃２のそれぞれの無線メッシュネットワークに参入している各スマートメータの位置情報と、ＧＷ＃１およびＧＷ＃２の収容数（ＧＷ＃１が収容しているスマートメータの数，ＧＷ＃２が収容しているスマートメータの数）とに基づいて、各ゲートウェイが収容しているスマートメータの数が均衡化するよう、ＧＷ＃３の無線メッシュネットワークへ再度参入させるスマートメータを選択するとともに再参入させる順番を決定する（ステップＳ１０３）。再参入させる順序は、再参入先のＧＷ＃３の無線メッシュネットワークに直接参加可能なスマートメータを１番目とし、１番目のスマートメータを介して参加可能なスマートメータを２番目とする。３番目以降にも同様に決定し、再参入させるものとして選択した全てのスマートメータの再参入が効率的に実行されるようにする。
【００１９】
ここでは、ネットワーク管理サーバ２が、ＧＷ＃３に接続可能なスマートメータ１０２（ＧＷ＃３と通信可能な位置に設置されているスマートメータ１０２）と、このスマートメータ１０２に接続可能なスマートメータ１０６と、このスマートメータ１０６に接続可能なスマートメータ１０７とを選択し、スマートメータ１０２→１０６→１０７の順番でＧＷ＃３の無線メッシュネットワークに再参入させることに決定したものとして説明を続ける。なお、ステップＳ１０３においては、選択したスマートメータが参入していたゲートウェイ（ＧＷ＃１）の収容数の更新も併せて行う。
【００２０】
ステップＳ１０３の処理が終了すると、ステップＳ１０４として、参入先の切替動作を実施する。この切替動作では、ネットワーク管理サーバ２が、上記ステップＳ１０３で選択したスマートメータ１０２、１０６および１０７に対して、参入する順番（開始時間）が遅い方から順次、再参入先の無線メッシュネットワークを示すゲートウェイのＩＤ（＝＃３）と、参入開始時間を付与した再参入指示メッセージを送信する（ステップＳ１０５〜Ｓ１０７）。
【００２１】
再参入指示メッセージを受信したスマートメータ１０２、１０６および１０７は、指示された参入開始時間に従い、無線メッシュネットワークへの参入のために、隣接探索動作（ステップＳ１０８，Ｓ１２０，Ｓ１３２）をそれぞれ実施する。
【００２２】
なお、再参入指示メッセージにおいて参入開始時間を指示しない場合、例えば、再参入を指示された各スマートメータによる参入動作が同じタイミングで行われてしまう可能性があり、この場合、各スマートメータと参入先とする無線メッシュネットワークを管理しているＧＷ＃３の位置関係から、スマートメータ１０２の再参入動作が完了するまではスマートメータ１０６，１０７の再参入動作が上手くいかず、再参入動作を繰り返すので、トラヒックや消費電力が不必要に増加してしまう。また、スマートメータ１０６，１０７の動作（送信）がスマートメータ１０２の通信に対する干渉となり、処理遅延が増大するおそれがある。本実施の形態において、ネットワーク管理サーバ２は、このようなケース考慮して各スマートメータに指示する参入開始時間を決定しているので、後述する各動作が効率的に実行され、短時間で参入先を切り替えることが可能となっている。
【００２３】
ステップＳ１０８の隣接探索動作において、即時開始を指示されたスマートメータ１０２は、図２Ｂに示したように、探索応答メッセージ受信待ちのタイマーを起動し、探索要求メッセージをブロードキャストする（ステップＳ１０９）。ブロードキャストされた探索要求メッセージは、スマートメータ１０２の電波の到達範囲内に存在するＧＷ＃１，ＧＷ＃３および隣接スマートメータ１０６に到達し、ＧＷ＃１およびＧＷ＃３は、参入先の無線メッシュネットワークを示すゲートウェイのＩＤ（＃１または＃３）とゲートウェイまでのホップ数とを探索応答メッセージに載せ、スマートメータ１０２に対して送信する（ステップＳ１１０、Ｓ１１１）。ここで、ホップ数とは、ゲートウェイから何台のスマートメータを経由して自ノードまで到達するかを示す数であり、ゲートウェイと直接通信可能な場合は１、１台のスマートメータを経由する場合は２、Ｎ台のスマートメータを経由する場合はＮ＋１となる。
【００２４】
スマートメータ１０６は、ステップＳ１０６において受信した再参入指示メッセージで指定された参入開始までの時間を待つために参入開始待ちタイマーを起動しておりこの時点では参入開始前の状態にあるため、探索応答メッセージを送信しない。
【００２５】
スマートメータ１０２は、探索応答メッセージ受信待ちのタイマーがタイムアウトした時点で、それまでに受信した単一、または複数の探索応答メッセージの中から、上記再参入指示メッセージで指定されたゲートウェイ３０（ＧＷ＃３）までのホップ数が最も少ないものを選択し、当該選択したメッセージの送信元のスマートメータまたはゲートウェイを、参入する無線メッシュネットワークの接続先とする（ステップＳ１１２）。図示した例では、ＧＷ＃３を参入する無線メッシュネットワークの接続先とする。
【００２６】
探索応答メッセージ受信待ちのタイマーがタイムアウトした時点で、１つも探索応答メッセージを受信出来ていない場合は、再度、探索応答メッセージ受信待ちのタイマーを起動し、探索要求メッセージをブロードキャストし（ステップＳ１０９）、探索応答メッセージが受信出来るまでこの動作（隣接探索動作）を繰り返し実施する。
【００２７】
ステップＳＳ１０８の隣接探索動作（図２ＢのステップＳ１０９〜Ｓ１１１）を実施して参入先の選択が完了すると、次に、スマートメータ１０２は、応答待ちタイマーを起動して、参入する無線メッシュネットワークの接続先として選択したＧＷ＃３に対して参入登録要求メッセージを送信する（ステップＳ１１３）。このとき、先のステップＳ１０８（隣接探索動作）において、他に参入可能な無線メッシュネットワーク（ＧＷ＃３以外のＧＷに管理されている無線メッシュネットワーク）が存在していた場合、この参入可能な他の無線メッシュネットワークを示すＧＷのＩＤを併せて通知する。ここでは、ＧＷ＃１のＩＤ（＝＃１）を隣接ＧＷのＩＤとして、併せて通知する。また、図示を省略しているが、参入登録要求メッセージには、ゲートウェイ側での認証処理で必要な情報（認証情報）が含まれている。
【００２８】
応答待ちタイマーがタイムアウトするまでに、ＧＷ＃３からの参入登録応答メッセージが受信出来ない場合、スマートメータ１０２は、再度参入登録メッセージの送信を行ない、応答待ちタイマーのタイムアウト前にＧＷ＃３からの参入登録応答メッセージを受信した場合は、応答待ちタイマーを停止する。
【００２９】
ＧＷ＃３は、受信した参入登録要求メッセージに含まれる認証情報を用いてスマートメータ１０２を認証し（ステップＳ１１４）、収容数を更新して（ステップＳ１１５）、登録受付可（ＯＫ）を付与した参入登録応答メッセージをスマートメータ１０２に対して送信する（ステップＳ１１６）。
【００３０】
ＧＷ＃３は、上記参入登録応答メッセージを送信後、ネットワーク管理サーバ２に対して、参入してきたスマートメータ１０２のＩＤを付与した登録要求メッセージを送信する（ステップＳ１１７）。ネットワーク管理サーバ２では、ＧＷ＃３の収容数を更新し（ステップＳ１１８）、登録受付可（ＯＫ）を付与した参入登録応答メッセージをＧＷ＃３に対して送信する（ステップＳ１１９）。
【００３１】
一方、上記ステップＳ１０６において再参入指示メッセージを受信したスマートメータ１０６は、指定された参入開始までの時間を待つために参入開始待ちタイマーを起動し、このタイマーがタイムアウトすると、隣接探索動作（ステップＳ１２０）を実施する。
【００３２】
なお、スマートメータ１０６は、参入開始待ちタイマーを起動してからタイムアウトするまでの間はメッシュネットワークへ参入するための動作を停止する。
【００３３】
ステップＳ１２０の隣接探索動作において、スマートメータ１０６は、図２Ｃに示したように、探索応答メッセージ受信待ちのタイマーを起動し、探索要求メッセージをブロードキャストする（ステップＳ１２１）。ブロードキャストされた探索要求メッセージは、スマートメータ１０６の電波の到達範囲内に存在する隣接スマートメータ１０１、１０２および１０７に到達し、スマートメータ１０１および１０２は、参入先の無線メッシュネットワークを示すゲートウェイのＩＤ（＃１または＃３）とゲートウェイまでのホップ数とを探索応答メッセージに載せ、スマートメータ１０６に対して送信する（ステップＳ１２２、Ｓ１２３）。
【００３４】
スマートメータ１０７は、ステップＳ１０５において受信した再参入指示メッセージで指定された参入開始までの時間を待つために参入開始待ちタイマーを起動しておりこの時点では参入開始前の状態にあるため、探索応答メッセージを送信しない。
【００３５】
スマートメータ１０６は、探索応答メッセージ受信待ちのタイマーがタイムアウトした時点で、それまでに受信した単一、または複数の探索応答メッセージの中から、上記再参入指示メッセージで指定されたゲートウェイ３０（ＧＷ＃３）までのホップ数が最も少ないものを選択し、当該選択したメッセージの送信元のスマートメータまたはゲートウェイを、参入する無線メッシュネットワークの接続先とする（ステップＳ１２４）。図示した例では、ＧＷ＃３に接続しているのはスマートメータ１０２のみのため、ここではスマートメータ１０２を参入する無線メッシュネットワークの接続先とする。
【００３６】
探索応答メッセージ受信待ちのタイマーがタイムアウトした時点で、１つも探索応答メッセージを受信出来ていない場合は、再度、探索応答メッセージ受信待ちのタイマーを起動し、探索要求メッセージをブロードキャストし（ステップＳ１２１）、探索応答メッセージが受信出来るまでこの動作（隣接探索動作）を繰り返し実施する。
【００３７】
ステップＳ１２０の隣接探索動作（図２ＣのステップＳ１２１〜Ｓ１２４）を実施して参入先の選択が完了すると、次に、スマートメータ１０６は、応答待ちタイマーを起動して、参入する無線メッシュネットワークの接続先として選択したスマートメータ１０２を介し、参入先の無線メッシュネットワークを管理するＧＷ＃３に対して参入登録要求メッセージを送信する（ステップＳ１２５）。このとき、先のステップＳ１２０（隣接探索動作）において、他に参入可能な無線メッシュネットワーク（ＧＷ＃３以外のＧＷに管理されている無線メッシュネットワーク）が存在していた場合、この参入可能な他の無線メッシュネットワークを示すＧＷのＩＤを併せて通知する。ここでは、ＧＷ＃１のＩＤ（＝＃１）を隣接ＧＷのＩＤとして、併せて通知する。
【００３８】
応答待ちタイマーがタイムアウトするまでに、ＧＷ＃３からの参入登録応答メッセージが受信出来ない場合、スマートメータ１０６は、再度参入登録メッセージの送信を行ない、応答待ちタイマーのタイムアウト前にＧＷ＃３からの参入登録応答メッセージを受信した場合は、応答待ちタイマーを停止する。
【００３９】
ＧＷ＃３は、受信した参入登録要求メッセージに含まれる認証情報を用いてスマートメータ１０６を認証し（ステップＳ１２６）、収容数を更新して（ステップＳ１２７）、登録受付可（ＯＫ）を付与した参入登録応答メッセージをスマートメータ１０６に対して送信する（ステップＳ１２８）。
【００４０】
ＧＷ＃３は、上記参入登録応答メッセージを送信後、ネットワーク管理サーバ２に対して、参入してきたスマートメータ１０６のＩＤを付与した登録要求メッセージを送信する（ステップＳ１２９）。ネットワーク管理サーバ２では、ＧＷ＃３の収容数を更新し（ステップＳ１３０）、登録受付可（ＯＫ）を付与した参入登録応答メッセージをＧＷ＃３に対して送信する（ステップＳ１３１）。
【００４１】
また、上記ステップＳ１０５において再参入指示メッセージを受信したスマートメータ１０７は、指定された参入開始までの時間を待つために参入開始待ちタイマーを起動し、このタイマーがタイムアウトすると、隣接探索動作（ステップＳ１３２）を実施する。
【００４２】
なお、スマートメータ１０７は、参入開始待ちタイマーを起動してからタイムアウトするまでの間はメッシュネットワークへ参入するための動作を停止する。
【００４３】
ステップＳ１３２の隣接探索動作において、スマートメータ１０７は、図２Ｄに示したように、探索応答メッセージ受信待ちのタイマーを起動し、探索要求メッセージをブロードキャストする（ステップＳ１３３）。ブロードキャストされた探索要求メッセージは、スマートメータ１０７の電波の到達範囲内に存在する隣接スマートメータ１０２および１０６に到達し、スマートメータ１０２および１０６は、参入先の無線メッシュネットワークを示すゲートウェイのＩＤ（＃３）とゲートウェイまでのホップ数とを探索応答メッセージに載せ、スマートメータ１０７に対して送信する（ステップＳ１３４、Ｓ１３５）。
【００４４】
スマートメータ１０７は、探索応答メッセージ受信待ちのタイマーがタイムアウトした時点で、それまでに受信した単一、または複数の探索応答メッセージの中から、上記再参入指示メッセージで指定されたゲートウェイ３０（ＧＷ＃３）までのホップ数が最も少ないものを選択し、当該選択したメッセージの送信元のスマートメータまたはゲートウェイを、参入する無線メッシュネットワークの接続先とする（ステップＳ１３６）。図示した例では、ＧＷ＃３までのホップ数が最少のものはスマートメータ１０２であるため、ここではスマートメータ１０２を参入する無線メッシュネットワークの接続先とする。
【００４５】
探索応答メッセージ受信待ちのタイマーがタイムアウトした時点で、１つも探索応答メッセージを受信出来ていない場合は、再度、探索応答メッセージ受信待ちのタイマーを起動し、探索要求メッセージをブロードキャストし（ステップＳ１３３）、探索応答メッセージが受信出来るまでこの動作（隣接探索動作）を繰り返し実施する。
【００４６】
ステップＳＳ１３２の隣接探索動作（図２ＤのステップＳ１３３〜Ｓ１３６）を実施して参入先の選択が完了すると、次に、スマートメータ１０７は、応答待ちタイマーを起動して、参入する無線メッシュネットワークの接続先として選択したスマートメータ１０２を介し、参入先の無線メッシュネットワークを管理するＧＷ＃３に対して参入登録要求メッセージを送信する（ステップＳ１３７）。このとき、先のステップＳ１３２（隣接探索動作）において、他に参入可能な無線メッシュネットワーク（ＧＷ＃３以外のＧＷに管理されている無線メッシュネットワーク）が存在していた場合、この参入可能な他の無線メッシュネットワークを示すＧＷのＩＤを併せて通知する。ここでは、他に参入可能な無線メッシュネットワークが存在しないので、隣接ＧＷのＩＤは通知しない。
【００４７】
応答待ちタイマーがタイムアウトするまでに、ＧＷ＃３からの参入登録応答メッセージが受信出来ない場合、スマートメータ１０７は、再度参入登録メッセージの送信を行ない、応答待ちタイマーのタイムアウト前にＧＷ＃３からの参入登録応答メッセージを受信した場合は、応答待ちタイマーを停止する。
【００４８】
ＧＷ＃３は、受信した参入登録要求メッセージに含まれる認証情報を用いてスマートメータ１０７を認証し（ステップＳ１３８）、収容数を更新して（ステップＳ１３９）、登録受付可（ＯＫ）を付与した参入登録応答メッセージをスマートメータ１０７に対して送信する（ステップＳ１４０）。
【００４９】
ＧＷ＃３は、上記参入登録応答メッセージを送信後、ネットワーク管理サーバ２に対して、参入してきたスマートメータ１０７のＩＤを付与した登録要求メッセージを送信する（ステップＳ１４１）。ネットワーク管理サーバ２では、ＧＷ＃３の収容数を更新し（ステップＳ１４２）、登録受付可（ＯＫ）を付与した参入登録応答メッセージをＧＷ＃３に対して送信する（ステップＳ１４３）。
【００５０】
以上が、ネットワーク管理サーバ２がゲートウェイ間の処理負荷調整が必要と判断し、ＧＷ＃１の一部のスマートメータを隣接するＧＷ＃３に移動させる（参入先を変更させる）場合の制御動作、具体的には、高負荷状態のＧＷ＃１の無線メッシュネットワークに参入しているスマートメータのうち、スマートメータ１０２、１０６および１０７の参入先を、隣接するＧＷ＃３の無線メッシュネットワークに切り替える動作である。また、ＧＷ２１の一部のスマートメータを隣接するＧＷ＃３に移動させる場合の制御動作は図３に示したとおりである。この図３は、ＧＷ＃２の無線メッシュネットワークに参入しているスマートメータのうち、スマートメータ２０１、２０４および２０５の参入先を、隣接するＧＷ＃３の無線メッシュネットワークに切り替える場合の動作を示したものであるが、ネットワーク管理サーバ２、各ゲートウェイ（ＧＷ＃１，ＧＷ＃２，ＧＷ＃３）および参入先を切り替える各スマートメータ（スマートメータ２０１，２０４，２０５）の動作は、図２に示した動作と同様であるため、説明は省略する。
【００５１】
このように、本実施の形態において、ネットワーク管理サーバは、ゲートウェイの起動を検出し、このゲートウェイを管理対象として追加した場合、管理対象の各ゲートウェイに収容されているスマートメータの数が均衡化するよう、各ゲートウェイの無線メッシュネットワークに参入している各スマートメータのうち、起動したゲートウェイに隣接するゲートウェイに収容されている一部のスマートメータに対して、隣接する無線メッシュネットワーク、すなわち、起動したゲートウェイが管理する無線メッシュネットワークに再参入するよう（参入先を変更するよう）指示することとした。また、再参入動作を実行するタイミングである参入開始時間も併せて指示することとした。これにより、再参入を指示された各スマートメータは指定されたタイミングで再度参入登録を行うので、参入先の変更シーケンスを効率的に行うことができるとともに、ゲートウェイが収容するスマートメータ数の均衡化、すなわちゲートウェイ間の負荷分散を自律的に図ることが出来る。
【００５２】
実施の形態２．
つづいて、実施の形態２について説明する。なお、通信システムの構成は実施の形態１と同じものとして説明を行う（図１参照）。図４は、実施の形態２の通信システムにおける制御動作を説明するための図である。実施の形態１と同様に、ＧＷ＃３が新たに起動した場合の制御動作について説明する。
【００５３】
本実施の形態の通信システムにおいては、ＧＷ＃３が新規に設置、あるいは、装置障害から復旧する前の動作として、各ゲートウェイは、図４に示したように、定期検針値を収集するために、定期検針値収集タイマーを起動し、一定間隔で、収容している各スマートメータに対して、隣接探索要求を付与した検針データ要求メッセージを送信する（ステップＳ２０１，Ｓ２１１）。すなわち、ゲートウェイは、定期検針値収集タイマーがタイムアウトすると隣接探索要求を付与した検針データ要求メッセージを送信する。なお、詳細については後述するが、検針データ要求メッセージに対する応答メッセージを受信し、その結果得られた探索結果をネットワーク管理サーバ２へ通知した後に定期検針値収集タイマーを再起動する。図４では、ＧＷ＃１とスマートメータ１０２に着目して、検針データ要求・応答メッセージの送受信動作を記載しているが、ＧＷ＃１と他のスマートメータ間の動作、および、他のゲートウェイとスマートメータ間の動作も同様である。
【００５４】
検針データ要求メッセージ受信したスマートメータ１０２は、隣接探索動作を実行する（ステップＳ２０２）。この隣接探索動作においては、まず、探索応答メッセージ受信待ちのタイマーを起動し、探索要求メッセージをブロードキャストする（ステップＳ２０３）。ブロードキャストされた探索要求メッセージは、スマートメータ１０２の電波の到達範囲内に存在する隣接スマートメータ１０６およびＧＷ＃１に到達し、スマートメータ１０６およびＧＷ＃１は、参入先の無線メッシュネットワークを示すゲートウェイのＩＤ（＃１）とゲートウェイまでのホップ数とを探索応答メッセージに載せ、スマートメータ１０２に対して送信する（ステップＳ２０４、Ｓ２０５）。
【００５５】
スマートメータ１０２は、探索応答メッセージ受信待ちのタイマーがタイムアウトした時点で、それまでに受信した単一、または複数の探索応答メッセージをもとに、無線メッシュネットワークを示すゲートウェイのＩＤとホップ数の組を探索結果として抽出し、ＧＷ＃１に対して、定期検針値（一定間隔における電力使用量(kWh)）、および当該探索結果を付与した検針データ応答メッセージを送信する（ステップＳ２０６）。
【００５６】
定期検針値（一定間隔における電力使用量(kWh)）および探索結果が付与された検針データ応答メッセージを受信したＧＷ＃１は、ネットワーク管理サーバ２に対して、当該探索結果を付与した探索通知メッセージを送信し（ステップＳ２０７）、ネットワーク管理サーバ２では、スマートメータ１０２の探索結果を保持する（ステップＳ２０８）。
【００５７】
以上の定期検針値の収集動作を定期的に実行している状態において、ＧＷ＃３は、新規に設置、或いは、装置障害から復旧すると、ネットワーク管理サーバ２に対して、装置の起動完了を示す起動完了通知メッセージを送信し（ステップＳ２０９）、ネットワーク管理サーバ２は、起動完了応答メッセージをＧＷ＃３に送信する（ステップＳ２１０）。
【００５８】
ＧＷ＃１は、ネットワーク管理サーバ２に対し、ステップＳ２０７で探索通知メッセージを送信した後、定期検針収集タイマーを起動し、同タイマーがタイムアウトすると、再びスマートメータ１０２に対して、隣接探索要求を付与した検針データ要求メッセージを送信する（ステップＳ２１１）。
【００５９】
ステップＳ２１１において検針データ要求メッセージ受信したスマートメータ１０２は、上記のステップＳ２０１において検針データ要求メッセージ受信した場合と同様に、隣接探索動作を実行する（ステップＳ２１２）。すなわち、探索応答メッセージ受信待ちのタイマーを起動し、探索要求メッセージをブロードキャストする（ステップＳ２１３）。
【００６０】
ブロードキャストされた探索要求メッセージは、スマートメータ１０２の電波の到達範囲内に存在する隣接スマートメータ１０６およびＧＷ＃１に到達するとともに、装置の起動が完了したＧＷ＃３にも到達し、スマートメータ１０６、ＧＷ＃１およびＧＷ＃３は、参入先の無線メッシュネットワークを示すゲートウェイのＩＤ（＃１，＃３）とゲートウェイまでのホップ数とを探索応答メッセージに載せ、スマートメータ１０２に対して送信する（ステップＳ２１４〜Ｓ２１６）。
【００６１】
スマートメータ１０２は、探索応答メッセージ受信待ちのタイマーがタイムアウトした時点で、それまでに受信した単一、または複数の探索応答メッセージをもとに、無線メッシュネットワークを示すゲートウェイのＩＤとホップ数の組を探索結果として抽出し、ＧＷ＃１に対して、定期検針値（一定間隔における電力使用量(kWh)）、および当該探索結果を付与した検針データ応答メッセージを送信する（ステップＳ２１７）。
【００６２】
定期検針値（一定間隔における電力使用量(kWh)）および探索結果が付与された検針データ応答メッセージを受信したＧＷ＃１は、ネットワーク管理サーバ２に対して、当該探索結果を付与した探索通知メッセージを送信し（ステップＳ２１８）、ネットワーク管理サーバ２では、スマートメータ１０２の探索結果を保持する（ステップＳ２１９）。
【００６３】
各ゲートウェイが上述した動作（ステップＳ２０２等の隣接探索動作）を実行して探索結果をネットワーク管理サーバ２に通知することにより、ネットワーク管理サーバ２は、各スマートメータによる探索結果を得ることができ、通信システム内の各無線メッシュネットワークに参入しているスマートメータ間の無線通信の到達性を把握できる。すなわち、各スマートメータについて、接続が可能な（無線による直接通信が可能な）隣接スマートメータを把握できる。
【００６４】
この後、実施の形態１で説明したように、ネットワーク管理サーバ２が、ゲートウェイ間の負荷調整の要否を判断し、スマートメータの参入先の無線メッシュネットワークの切替動作（図２ＡのステップＳ１０４、図３のステップＳ１４４に相当する動作）を行う際は、各スマートメータの位置情報だけでなく、隣接探索結果（スマートメータ間の無線通信の到達性）も考慮して、ＧＷ＃３の無線メッシュネットワークへ再度参入させるスマートメータの選択、および選択したスマートメータを再参入させる順番を決定する。
【００６５】
ＧＷ＃３の無線メッシュネットワークへ再度参入させるスマートメータの選択と再参入の順番決定が終了後、選択した各スマートメータを隣接する無線メッシュネットワーク（ＧＷ＃３の無線メッシュネットワーク）へ再参入させる動作は、実施の形態１で説明した動作（図２ＡのステップＳ１０４，図３のステップＳ１４４）と同様であるため、説明は省略する。
【００６６】
このように、本実施の形態において、各ゲートウェイは、隣接探索要求を付与した定期検針値の要求メッセージを一定間隔で送信し、各スマートメータは、隣接探索要求が付与された定期検針値の要求メッセージを受けた場合、隣接探索を行い、隣接探索結果を検針データとともにゲートウェイに送信し、ゲートウェイは、収容しているスマートメータから受信した隣接探索結果をネットワーク管理サーバに転送し、ネットワーク管理サーバは、受信した隣接探索結果に基づいて、スマートメータ間の無線通信の到達性を把握する。また、ネットワーク管理サーバは、ゲートウェイ間の負荷調整を行う場合、各スマートメータの位置情報とスマートメータ間の無線通信の到達性とに基づいて、参入先の無線ネットワークを変更させるスマートメータの選択、および参入先を変更させる順番を決定することとした。これにより、選択したスマートメータを隣接する無線メッシュネットワークに対して確実かつ効率的に再参入させることができ、各ゲートウェイが収容するスマートメータ数の均衡化、すなわちゲートウェイ間の負荷分散を自律的に図ることが出来る。
【００６７】
実施の形態３．
つづいて、実施の形態３について説明する。なお、通信システムの構成は実施の形態１と同じものとして説明を行う（図１参照）。図５は、実施の形態３の通信システムにおける制御動作を説明するための図である。実施の形態１，２と同様に、ＧＷ＃３が新たに起動した場合の制御動作について説明する。
【００６８】
ＧＷ＃３は、新規に設置された場合、或いは、装置障害から復旧した場合、図５に示したように、まず、ネットワーク管理サーバ２に対して、装置の起動完了を示す起動完了通知メッセージを送信する（ステップＳ３０１）。ここで、本実施の形態のゲートウェイ（図示した例ではＧＷ＃３となる）は、起動完了通知に起動理由（新規に設置されたのか装置障害からの復旧か）を付加して送信する。図示した例では、ＧＷ＃３は障害からの復旧を示す起動理由を付加した起動完了通知メッセージを送信する。ネットワーク管理サーバ２は、起動完了通知メッセージを受信すると、このメッセージの送信元のゲートウェイ（ＧＷ＃３）を管理対象のゲートウェイに追加して状態管理（負荷状態の監視など）を開始するとともに、起動完了応答メッセージを返信する（ステップＳ３０２）。
【００６９】
ネットワーク管理サーバ２は、更に、ＧＷ＃３の起動理由を確認し（ステップＳ３０３）、新規設置の場合（ステップＳ３０３：新規設置）、ＧＷ＃３に隣接するＧＷ＃１，ＧＷ＃２の無線ネットワークに参入している各スマートメータの位置情報を読み出す（ステップＳ３０５）。一方、装置障害から復旧した場合には（ステップＳ３０３：障害復旧）、ＧＷ＃３の無線ネットワークに参入していた（すなわち、装置障害が発生する前にＧＷ＃３が収容していた）各スマートメータの情報を読み出す（ステップＳ３０４）。
【００７０】
ステップＳ３０４またはＳ３０５を実行した後、ネットワーク管理サーバ２は、各ゲートウェイが収容しているスマートメータの数を均衡化させるために、読み出した情報（ＧＷ＃３の隣接ゲートウェイ収容している各スマートメータの位置情報、またはＧＷ＃３が収容していた各スマートメータの情報）に基づいて、ＧＷ＃３の無線メッシュネットワークへ再度参入させるスマートメータを選択するとともに再参入させる順番を決定する（ステップＳ３０６）。
【００７１】
ＧＷ＃３の無線メッシュネットワークへ再度参入させるスマートメータの選択と再参入の順番決定が終了後、選択した各スマートメータを隣接する無線メッシュネットワーク（ＧＷ＃３の無線メッシュネットワーク）へ再参入させる動作は、実施の形態１で説明した動作（図２ＡのステップＳ１０４，図３のステップＳ１４４）と同様であるため、説明は省略する。
【００７２】
このように、本実施の形態において、各ゲートウェイは、新規設置や障害からの復旧により起動した場合、起動完了通知メッセージに起動理由を付加して送信し、ネットワーク管理サーバ２は、起動理由が装置障害からの復旧である場合、起動したゲートウェイが過去に（障害発生前に）収容していたスマートメータの情報に基づいて、参入先の無線ネットワークを変更させるスマートメータの選択、および参入先を変更させる順番を決定することとした。また、起動理由が新規設置である場合には、起動したゲートウェイに隣接するゲートウェイが収容しているスマートメータの位置情報に基づいて、参入先の無線ネットワークを変更させるスマートメータの選択、および参入先を変更させる順番を決定することとした。これにより、選択したスマートメータを隣接する無線メッシュネットワークに対して確実かつ効率的に再参入させることができ、各ゲートウェイが収容するスマートメータ数の均衡化、すなわちゲートウェイ間の負荷分散を自律的に図ることが出来る。
【００７３】
なお、上記説明では、起動したゲートウェイが起動理由をネットワーク管理サーバに通知し、通知内容に基づいてネットワーク管理サーバが装置障害からの復旧であるかどうかを判断することとしたが、起動理由を通知させなくともネットワーク管理サーバ側で起動理由を判別できる。すなわち、ネットワーク管理サーバは、起動完了通知を受けた場合、通知元のゲートウェイに関する情報（収容していたスマートメータの情報）を保持しているかどうか確認し、保持している場合に装置障害から復旧したゲートウェイと判断すればよい。
【００７４】
実施の形態４．
つづいて、実施の形態４について説明する。なお、通信システムの構成は実施の形態１と同じものとして説明を行う（図１参照）。図６Ａ〜図６Ｃは、実施の形態４の通信システムにおける制御動作を説明するための図である。実施の形態１と同様に、ＧＷ＃３が新たに起動した場合の制御動作について説明する。なお、図６ＡはＧＷ＃３から１ホップ目のスマートメータ（ＧＥ＃３に直接接続することが可能なスマートメータ）の動作を示した図、図６ＢはＧＷ＃３から２ホップ目のスマートメータ（１台のスマートメータを介してＧＥ＃３に接続することが可能なスマートメータ）の動作を示した図、図６ＣはＧＷ＃３から３ホップ目のスマートメータ（２台のスマートメータを介してＧＥ＃３に接続することが可能なスマートメータ）の動作を示した図である。
【００７５】
ＧＷ＃３は、新規に設置された場合、或いは、装置障害から復旧した場合、図６Ａに示したように、まず、ネットワーク管理サーバ２に対して、装置の起動完了を示す起動完了通知メッセージを送信する（ステップＳ４０１）。ネットワーク管理サーバ２は、起動完了通知メッセージを受信すると、このメッセージの送信元のゲートウェイ（ＧＷ＃３）を管理対象のゲートウェイに追加して状態管理（負荷状態の監視など）を開始するとともに、起動完了応答メッセージを返信する（ステップＳ４０２）。
【００７６】
ＧＷ＃３は、起動完了応答メッセージを受信すると、次に、運用開始を示す報知情報の送信タイマー（以下、運用開始報知情報送信タイマーと呼ぶ）を起動し、ホップ数を１とした報知情報メッセージをブロードキャストする（ステップＳ４０３）。この報知情報メッセージは、送信元の装置ＧＷ＃３の識別情報と送信元装置が運用を開始したことを示す情報を含んでいる。ＧＷ＃３から１ホップ目に存在するスマートメータ１０２および２０１だけが、ブロードキャストされた報知情報メッセージを受信し、それぞれ、隣接探索動作を行う（ステップＳ４０４，Ｓ４１６）。なお、報知情報メッセージのホップ数は１のため、報知情報メッセージを受信した各スマートメータは、受信メッセージを転送しない。
【００７７】
ステップＳ４０４，Ｓ４１６の隣接探索動作において、スマートメータ１０２，２０１は、それぞれ、探索応答メッセージ受信待ちのタイマーを起動し、探索要求メッセージをブロードキャストする（ステップＳ４０５，Ｓ４１７）。スマートメータ１０２からブロードキャストされた探索要求メッセージは、スマートメータ１０２の電波の到達範囲内に存在するＧＷ＃１およびＧＷ＃３に到達し、ＧＷ＃１およびＧＷ＃３は、それぞれ、参入先の無線メッシュネットワークを示すゲートウェイのＩＤ（＃１または＃３）とゲートウェイまでのホップ数とを探索応答メッセージに載せ、スマートメータ１０２に対して送信する（ステップＳ４０６、Ｓ４０７）。同様に、スマートメータ２０１からブロードキャストされた探索要求メッセージは、スマートメータ２０１の電波の到達範囲内に存在するＧＷ＃２およびＧＷ＃３に到達し、ＧＷ＃２およびＧＷ＃３は、それぞれ、参入先の無線メッシュネットワークを示すゲートウェイのＩＤ（＃２または＃３）とゲートウェイまでのホップ数とを探索応答メッセージに載せ、スマートメータ２０１に対して送信する（ステップＳ４１８、Ｓ４１９）。
【００７８】
スマートメータ１０２，２０１は、探索応答メッセージ受信待ちのタイマーがタイムアウトした時点で、それぞれ、それまでに受信した単一、または複数の探索応答メッセージの中から、上記ステップＳ４０３で受信した報知情報メッセージの送信元のゲートウェイ３０（ＧＷ＃３）までのホップ数が最も少ないものを選択し、当該選択したメッセージの送信元のスマートメータまたはゲートウェイを、参入する無線メッシュネットワークの接続先とする（ステップＳ４０８，Ｓ４２０）。図示した例では、スマートメータ１０２および２０１はＧＷ＃３を参入する無線メッシュネットワークの接続先とする。
【００７９】
探索応答メッセージ受信待ちのタイマーがタイムアウトした時点で、１つも探索応答メッセージを受信出来ていない場合、スマートメータ１０２，２０１は、再度、探索応答メッセージ受信待ちのタイマーを起動し、探索要求メッセージをブロードキャストし（ステップＳ４０５，Ｓ４１７）、探索応答メッセージが受信出来るまでこの動作（隣接探索動作）を繰り返し実施する。
【００８０】
隣接探索動作を実施して参入先の選択が完了すると、次に、スマートメータ１０２，２０１は、それぞれ、応答待ちタイマーを起動して、参入する無線メッシュネットワークの接続先として選択したＧＷ＃３に対して参入登録要求メッセージを送信する（ステップＳ４０９，Ｓ４２１）。このとき、先の隣接探索動作（ステップＳ４０４，Ｓ４１６）において、他に参入可能な無線メッシュネットワーク（ＧＷ＃３以外のＧＷに管理されている無線メッシュネットワーク）が存在していた場合、この参入可能な他の無線メッシュネットワークを示すＧＷのＩＤを併せて通知する。ここでは、スマートメータ１０２がＧＷ＃１のＩＤ（＝＃１）を隣接ＧＷのＩＤとして、また、スマートメータ２０１がＧＷ＃２のＩＤ（＝＃２）を隣接ＧＷのＩＤとして、それぞれ併せて通知する。
【００８１】
スマートメータ１０２および２０１は、応答待ちタイマーがタイムアウトするまでに、ＧＷ＃３からの参入登録応答メッセージが受信出来ない場合、再度参入登録メッセージの送信を行ない、応答待ちタイマーのタイムアウト前にＧＷ＃３からの参入登録応答メッセージを受信した場合は、応答待ちタイマーを停止する。
【００８２】
ＧＷ＃３は、スマートメータ１０２から参入登録要求メッセージを受信すると、受信した参入登録要求メッセージに含まれる認証情報を用いてスマートメータ１０２を認証し（ステップＳ４１０）、収容数を更新して（ステップＳ４１１）、登録受付可（ＯＫ）を付与した参入登録応答メッセージをスマートメータ１０２に対して送信する（ステップＳ４１２）。同様に、スマートメータ２０１から参入登録要求メッセージを受信すると、受信した参入登録要求メッセージに含まれる認証情報を用いてスマートメータ２０１を認証し（ステップＳ４２２）、収容数を更新して（ステップＳ４２３）、登録受付可（ＯＫ）を付与した参入登録応答メッセージをスマートメータ２０１に対して送信する（ステップＳ４２４）。
【００８３】
ＧＷ＃３は、上記参入登録応答メッセージを送信後、ネットワーク管理サーバ２に対して、参入してきたスマートメータ１０２のＩＤを付与した登録要求メッセージ，参入してきたスマートメータ２０１のＩＤを付与した登録要求メッセージをそれぞれ送信する（ステップＳ４１３，Ｓ４２５）。ネットワーク管理サーバ２では、登録要求メッセージを受信するごとにＧＷ＃３の収容数を更新し（ステップＳ４１４，Ｓ４２６）、登録受付可（ＯＫ）を付与した参入登録応答メッセージをＧＷ＃３に対して送信する（ステップＳ４１５，Ｓ４２７）。
【００８４】
また、ＧＷ＃３は、上記ステップＳ４０３の実行時に起動した運用開始報知情報送信タイマーがタイムアウトすると、ホップ数に１を加算して、報知情報メッセージを再度ブロードキャストする（ステップＳ４２８）。このとき、運用開始報知情報送信タイマーを再起動する。ＧＷ＃３から１ホップ目に存在するスマートメータ１０２および２０１は、この報知情報メッセージを受信し、ホップ数が２とされているので、設定されているホップ数から１を減算して１に更新した上で転送する。
【００８５】
スマートメータ１０２または２０１により転送された報知情報メッセージは、ＧＷ＃３から２ホップ目に存在するスマートメータ１０６および２０４に受信され、スマートメータ１０６および２０４は、それぞれ、隣接探索動作を行う（図６ＢのステップＳ４２９，Ｓ４４０）。
【００８６】
ステップＳ４２９，Ｓ４４０の隣接探索動作において、スマートメータ１０６，２０４は、それぞれ、探索応答メッセージ受信待ちのタイマーを起動し、探索要求メッセージをブロードキャストする（ステップＳ４３０，Ｓ４４１）。スマートメータ１０６からブロードキャストされた探索要求メッセージは、スマートメータ１０６の電波の到達範囲内に存在する隣接スマートメータであるスマートメータ１０２に到達し、スマートメータ１０２は、参入先の無線メッシュネットワークを示すゲートウェイのＩＤ（＃３）とゲートウェイまでのホップ数とを探索応答メッセージに載せ、スマートメータ１０６に対して送信する（ステップＳ４３１）。同様に、スマートメータ２０４からブロードキャストされた探索要求メッセージは、スマートメータ２０４の電波の到達範囲内に存在する隣接スマートメータであるスマートメータ２０１に到達し、スマートメータ２０１は、参入先の無線メッシュネットワークを示すゲートウェイのＩＤ（＃３）とゲートウェイまでのホップ数とを探索応答メッセージに載せ、スマートメータ２０４に対して送信する（ステップＳ４４２）。
【００８７】
スマートメータ１０６，２０４は、探索応答メッセージ受信待ちのタイマーがタイムアウトした時点で、それぞれ、それまでに受信した単一、または複数の探索応答メッセージの中から、上記ステップＳ４２８で受信した報知情報メッセージの送信元のゲートウェイ３０（ＧＷ＃３）までのホップ数が最も少ないものを選択し、当該選択したメッセージの送信元のスマートメータまたはゲートウェイを、参入する無線メッシュネットワークの接続先とする（ステップＳ４３２，Ｓ４４３）。図示した例では、スマートメータ１０６はスマートメータ１０２を参入する無線メッシュネットワークの接続先とし、スマートメータ２０４はスマートメータ２０１を参入する無線メッシュネットワークの接続先とする。
【００８８】
探索応答メッセージ受信待ちのタイマーがタイムアウトした時点で、１つも探索応答メッセージを受信出来ていない場合、スマートメータ１０６，２０４は、再度、探索応答メッセージ受信待ちのタイマーを起動し、探索要求メッセージをブロードキャストし（ステップＳ４３０，Ｓ４４１）、探索応答メッセージが受信出来るまでこの動作（隣接探索動作）を繰り返し実施する。
【００８９】
隣接探索動作を実施して参入先の選択が完了すると、次に、スマートメータ１０６，２０４は、それぞれ、応答待ちタイマーを起動して、参入する無線メッシュネットワークの接続先として選択したスマートメータを介し、参入先の無線メッシュネットワークを管理するＧＷ＃３に対して参入登録要求メッセージを送信する（ステップＳ４３３，Ｓ４４４）。このとき、先の隣接探索動作（ステップＳ４２９，Ｓ４４０）において、他に参入可能な無線メッシュネットワーク（ＧＷ＃３以外のＧＷに管理されている無線メッシュネットワーク）が存在していた場合、この参入可能な他の無線メッシュネットワークを示すＧＷのＩＤを併せて通知する。ここでは、スマートメータ１０６がＧＷ＃１のＩＤ（＝＃１）を隣接ＧＷのＩＤとして、また、スマートメータ２０４がＧＷ＃２のＩＤ（＝＃２）を隣接ＧＷのＩＤとして、それぞれ併せて通知する。
【００９０】
スマートメータ１０６および２０４は、応答待ちタイマーがタイムアウトするまでに、ＧＷ＃３からの参入登録応答メッセージが受信出来ない場合、再度参入登録メッセージの送信を行ない、応答待ちタイマーのタイムアウト前にＧＷ＃３からの参入登録応答メッセージを受信した場合は、応答待ちタイマーを停止する。
【００９１】
ＧＷ＃３は、スマートメータ１０６から参入登録要求メッセージを受信すると、受信した参入登録要求メッセージに含まれる認証情報を用いてスマートメータ１０６を認証し（ステップＳ４３４）、収容数を更新して（ステップＳ４３５）、登録受付可（ＯＫ）を付与した参入登録応答メッセージを送信する（ステップＳ４３６）。同様に、スマートメータ２０４から参入登録要求メッセージを受信すると、受信した参入登録要求メッセージに含まれる認証情報を用いてスマートメータ２０４を認証し（ステップＳ４４５）、収容数を更新して（ステップＳ４４６）、登録受付可（ＯＫ）を付与した参入登録応答メッセージを送信する（ステップＳ４４７）。
【００９２】
ＧＷ＃３は、上記参入登録応答メッセージを送信後、ネットワーク管理サーバ２に対して、参入してきたスマートメータ１０６のＩＤを付与した登録要求メッセージ，参入してきたスマートメータ２０４のＩＤを付与した登録要求メッセージをそれぞれ送信する（ステップＳ４３７，Ｓ４４８）。ネットワーク管理サーバ２では、登録要求メッセージを受信するごとにＧＷ＃３の収容数を更新し（ステップＳ４３８，Ｓ４４９）、登録受付可（ＯＫ）を付与した参入登録応答メッセージをＧＷ＃３に対して送信する（ステップＳ４３９，Ｓ４５０）。
【００９３】
また、ＧＷ＃３は、上記ステップＳ４２８の実行時に起動した運用開始報知情報送信タイマーがタイムアウトすると、ホップ数に１を加算して、報知情報メッセージを再度ブロードキャストする（ステップＳ４５１）。このとき、運用開始報知情報送信タイマーを再起動する。ＧＷ＃３から１ホップ目に存在するスマートメータ１０２および２０１は、この報知情報メッセージを受信し、ホップ数が３とされているので、設定されているホップ数から１を減算して２に更新した上で転送する。ＧＷ＃３から２ホップ目に存在するスマートメータ１０６および２０４は、１ホップ目のスマートメータにより転送された報知情報メッセージを受信し、ホップ数が２とされているので、設定されているホップ数から１を減算して１に更新した上で転送する。
【００９４】
スマートメータ１０６または２０４により転送された報知情報メッセージは、ＧＷ＃３から３ホップ目に存在するスマートメータ１０７および２０５に受信され、スマートメータ１０７および２０５は、それぞれ、隣接探索動作を行う（図６ＣのステップＳ４５２，Ｓ４６４）。
【００９５】
ステップＳ４５２，Ｓ４６４の隣接探索動作において、スマートメータ１０７，２０５は、それぞれ、探索応答メッセージ受信待ちのタイマーを起動し、探索要求メッセージをブロードキャストする（ステップＳ４５３，Ｓ４６５）。スマートメータ１０７からブロードキャストされた探索要求メッセージは、スマートメータ１０７の電波の到達範囲内に存在する隣接スマートメータであるスマートメータ１０６に到達し、スマートメータ１０６は、参入先の無線メッシュネットワークを示すゲートウェイのＩＤ（＃３）とゲートウェイまでのホップ数とを探索応答メッセージに載せ、スマートメータ１０７に対して送信する（ステップＳ４５４）。同様に、スマートメータ２０５からブロードキャストされた探索要求メッセージは、スマートメータ２０５の電波の到達範囲内に存在する隣接スマートメータであるスマートメータ２０４に到達し、スマートメータ２０４は、参入先の無線メッシュネットワークを示すゲートウェイのＩＤ（＃３）とゲートウェイまでのホップ数とを探索応答メッセージに載せ、スマートメータ２０５に対して送信する（ステップＳ４６６）。
【００９６】
スマートメータ１０７，２０５は、探索応答メッセージ受信待ちのタイマーがタイムアウトした時点で、それぞれ、それまでに受信した単一、または複数の探索応答メッセージの中から、上記ステップＳ４５１で受信した報知情報メッセージの送信元のゲートウェイ３０（ＧＷ＃３）までのホップ数が最も少ないものを選択し、当該選択したメッセージの送信元のスマートメータまたはゲートウェイを、参入する無線メッシュネットワークの接続先とする（ステップＳ４５６，Ｓ４６７）。図示した例では、スマートメータ１０７はスマートメータ１０６を参入する無線メッシュネットワークの接続先とし、スマートメータ２０５はスマートメータ２０４を参入する無線メッシュネットワークの接続先とする。
【００９７】
探索応答メッセージ受信待ちのタイマーがタイムアウトした時点で、１つも探索応答メッセージを受信出来ていない場合、スマートメータ１０７，２０５は、再度、探索応答メッセージ受信待ちのタイマーを起動し、探索要求メッセージをブロードキャストし（ステップＳ４５３，Ｓ４６５）、探索応答メッセージが受信出来るまでこの動作（隣接探索動作）を繰り返し実施する。
【００９８】
隣接探索動作を実施して参入先の選択が完了すると、次に、スマートメータ１０７，２０５は、それぞれ、応答待ちタイマーを起動して、参入する無線メッシュネットワークの接続先として選択したスマートメータを介し、参入先の無線メッシュネットワークを管理するＧＷ＃３に対して参入登録要求メッセージを送信する（ステップＳ４５７，Ｓ４６８）。このとき、先の隣接探索動作（ステップＳ４５２，Ｓ４６４）において、他に参入可能な無線メッシュネットワーク（ＧＷ＃３以外のＧＷに管理されている無線メッシュネットワーク）が存在していた場合、この参入可能な他の無線メッシュネットワークを示すＧＷのＩＤを併せて通知する。ここでは、スマートメータ１０７がＧＷ＃１のＩＤ（＝＃１）を隣接ＧＷのＩＤとして、また、スマートメータ２０５がＧＷ＃２のＩＤ（＝＃２）を隣接ＧＷのＩＤとして、それぞれ併せて通知する。
【００９９】
スマートメータ１０７および２０５は、応答待ちタイマーがタイムアウトするまでに、ＧＷ＃３からの参入登録応答メッセージが受信出来ない場合、再度参入登録メッセージの送信を行ない、応答待ちタイマーのタイムアウト前にＧＷ＃３からの参入登録応答メッセージを受信した場合は、応答待ちタイマーを停止する。
【０１００】
ＧＷ＃３は、スマートメータ１０７から参入登録要求メッセージを受信すると、受信した参入登録要求メッセージに含まれる認証情報を用いてスマートメータ１０７を認証し（ステップＳ４５８）、収容数を更新して（ステップＳ４５９）、登録受付可（ＯＫ）を付与した参入登録応答メッセージをスマートメータ１０７に対して送信する（ステップＳ４６０）。同様に、スマートメータ２０５から参入登録要求メッセージを受信すると、受信した参入登録要求メッセージに含まれる認証情報を用いてスマートメータ２０５を認証し（ステップＳ４６９）、収容数を更新して（ステップＳ４７０）、登録受付可（ＯＫ）を付与した参入登録応答メッセージをスマートメータ２０５に対して送信する（ステップＳ４７１）。
【０１０１】
ＧＷ＃３は、上記参入登録応答メッセージを送信後、ネットワーク管理サーバ２に対して、参入してきたスマートメータ１０７のＩＤを付与した登録要求メッセージ，参入してきたスマートメータ２０５のＩＤを付与した登録要求メッセージをそれぞれ送信する（ステップＳ４６１，Ｓ４７２）。ネットワーク管理サーバ２では、登録要求メッセージを受信するごとにＧＷ＃３の収容数を更新し（ステップＳ４６２，Ｓ４７３）、登録受付可（ＯＫ）を付与した参入登録応答メッセージをＧＷ＃３に対して送信する（ステップＳ４６３，Ｓ４７４）。
【０１０２】
このように、本実施の形態において、各ゲートウェイは、起動して運用を開始した後、運用開始を示す報知情報を、１ホップ目のスマートメータ側から次ホップのスマートメータへと順次伝播するように、周期的にブロードキャストし、１ホップ目のスマートメータから順番に、参入先の無線メッシュネットワークを再選択させることとしたので、各ゲートウェイが収容するスマートメータ数の均衡化、すなわちゲートウェイ間の負荷分散を自律的に図ることが出来る。
【０１０３】
本実施の形態においては、起動したゲートウェイ（ＧＷ＃３）から３ホップ目までのスマートメータを対象に参入先を再選択させる場合について示したが、参入先を再選択させる範囲をさらに広げてもよいし、狭めてもよい。また、各ゲートウェイに収容されているスマートメータ数の均衡化が図れたとネットワーク管理サーバが判断するまで、参入先の再選択を継続して実施するようにしてもよい。すなわち、ネットワーク管理サーバが、起動したゲートウェイに対して、運用開始を示す報知情報メッセージ（上記のステップＳ４０３などで送信する報知情報メッセージ）を送信するよう指示を出し、その後、参入登録要求メッセージを受信してゲートウェイの収容数を更新すると、参入先の再選択動作を継続させるかどうか判断する。
【産業上の利用可能性】
【０１０４】
以上のように、本発明は、電力等を検針する機能を有するノードであるスマートメータにより形成された無線メッシュネットワークを複数含んだ通信システムとして有用であり、特に、各無線メッシュネットワークを収容しているゲートウェイ間の付加分散を図ることが可能な通信システムに適している。
【符号の説明】
【０１０５】
１  サーバ装置
２  サーバ装置（ネットワーク管理サーバ）
３  広域ネットワーク
１０，２０，３０  ゲートウェイ
１０１〜１０９，２０１〜２０９  スマートメータ
【図１】
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【図２Ａ】
2012131853.tif 000004
【図２Ｂ】
2012131853.tif 000005
【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
2012131853.tif 000007
【図３】
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【図４】
2012131853.tif 000009
【図５】
2012131853.tif 000010
【図６Ａ】
2012131853.tif 000011
【図６Ｂ】
2012131853.tif 000012
【図６Ｃ】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年1月30日(2013.1.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゲートウェイ、および当該ゲートウェイに収容され、電力、ガスおよび水道の中の少なくとも１つについての使用量を計測する１つ以上のノード、により形成された複数の無線メッシュネットワークを含んだ通信システムにおいて、前記ゲートウェイ各々に収容されているノードの数を管理するとともに前記ノードによる計測結果を収集して管理する管理サーバであって、
ゲートウェイが起動したことを検出した場合、管理対象の各ゲートウェイに収容されているノードの数および各ノードの位置情報に基づいて、参入先の無線メッシュネットワークを変更させるノードを決定し、当該決定した各ノードに対して、参入先の無線メッシュネットワークを前記起動したゲートウェイが管理する無線メッシュネットワークに変更するよう指示を行う
ことを特徴とする管理サーバ。
【請求項２】
各ノードによる隣接ノードの探索動作結果を収集し、
管理対象の各ゲートウェイに収容されているノードの数、各ノードの位置情報および前記探索動作結果に基づいて、前記参入先の無線メッシュネットワークを変更させるノードを決定する
ことを特徴とする請求項１に記載の管理サーバ。
【請求項３】
前記起動したゲートウェイから通知された起動理由が装置障害からの復旧を示している場合、前記起動したゲートウェイで障害が発生する前に使用していた当該ゲートウェイの管理情報に基づいて、参入先の無線メッシュネットワークを変更させるノードを決定する
ことを特徴とする請求項１に記載の管理サーバ。
【請求項４】
前記決定した各ノードに対して参入先の変更動作を実行するタイミングを指示し、それぞれ異なるタイミングで参入先の変更動作を実行させる
ことを特徴とする請求項１に記載の管理サーバ。
【請求項５】
前記起動したゲートウェイの近くに設置されているノードから順番に、参入先の変更動作を実行させる
ことを特徴とする請求項４に記載の管理サーバ。
【請求項６】
電力、ガスおよび水道の中の少なくとも１つについての使用量を計測する１つ以上のノードとともに無線メッシュネットワークを形成するゲートウェイであって、
起動した後、自身に隣接するノードであるホップ数が最少のノードからホップ数が多いノードに向かって順番に、参入先の無線メッシュネットワークを再選択するよう指示を行ない、隣接する無線メッシュネットワークに参入しているノードの一部を自身が管理する無線メッシュネットワークに参入させる
ことを特徴とするゲートウェイ。
【国際調査報告】
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