(57)【要約】      （修正有）【課題】端末の通信障害の原因を的確に推定する通信システム、通信方法及び通信プログラムを提供する。【解決手段】通信システムは、所定の動作を行うと共に、動作に関する第１の情報を第１の通信方式により送信する通信装置を備える端末１００と、端末から送信された情報を受信するサーバ装置７００とを含む。通信装置は、端末の状態を示す第２の情報を、第１の通信方式と異なる第２の通信方式により送信する。サーバ装置は、端末から第１の情報を正常に受信しているか否かを判定し、第１の情報を正常に受信していないと判定した場合には、受信した第２の情報に基づき、端末の通信状態に応じた所定の処理を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の動作を行うと共に、当該動作に関する第１の情報を第１の通信方式により送信する通信装置を備える、プロセッサ及びメモリを有する端末と、前記端末から送信された情報を受信するサーバ装置とを含んで構成され、
前記通信装置は、前記端末の状態を示す第２の情報を、前記第１の通信方式と異なる第２の通信方式により送信し、
前記サーバ装置は、前記端末から前記第１の情報を正常に受信しているか否かを判定し、前記第１の情報を正常に受信していないと判定した場合には、受信した前記第２の情報に基づき、前記端末の通信状態に応じた所定の処理を行う、
通信システム。
【請求項２】
前記第２の情報は、前記端末を構成する装置の状態を示す情報を含み、
前記サーバ装置は、前記第１の情報を正常に受信していないと判定した場合には、受信した前記第２の情報に基づき前記端末の通信状態に異常があるか否かを判定し、通信状態に異常があると判定した場合には、その旨を示す情報を出力する、
請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記通信システムは、前記端末が送信した情報を受信して前記サーバ装置に転送する基地局を含んでおり、
前記サーバ装置は、前記基地局から前記第１の情報を正常に受信していないと判定した場合に、前記端末の通信の異常の原因が前記基地局にあるか否かを、受信した前記第２の情報に基づき判定し、前記端末の通信の異常の原因が前記基地局にあると判定した場合に、前記基地局に対して所定の制御情報を送信し、
前記基地局は、前記受信した制御情報に基づき、当該基地局の制御を行う、
請求項１に記載の通信システム。
【請求項４】
前記サーバ装置は、前記端末から前記第１の情報を正常に受信していないと判定した場合において、前記端末の通信の異常の原因が前記基地局にあるか否かを、受信した前記第２の情報が示す情報である、前記第１の通信方式及び前記第２の通信方式により前記端末が受信した電波の受信強度が所定の閾値より低いか否かによって判定し、前記第１の通信方式及び前記第２の通信方式により前記端末が受信した電波の受信強度が所定の閾値より低いと判定した場合には、前記基地局に対して電波の送信出力又はアンテナの指向性を調節する制御情報を送信する、
請求項３に記載の通信システム。
【請求項５】
前記サーバ装置は、前記端末から前記第１の情報を正常に受信していないと判定した場合において、前記端末の通信状態に異常があるか否かを、受信した前記第２の情報が示す情報である、前記第１の通信方式及び前記第２の通信方式により前記端末が受信した電波の受信強度が所定の閾値より高いか否かによって判定し、前記第１の通信方式及び前記第２の通信方式により前記端末が受信した電波の受信強度が所定の閾値より高いと判定した場合には、前記端末による情報の送信に異常がある旨を示す情報を出力する、
請求項２に記載の通信システム。
【請求項６】
前記サーバ装置は、前記端末から前記第１の情報を正常に受信していないと判定した場合において、前記端末の通信状態に異常があるか否かを、受信した前記第２の情報が示す情報である、前記第１の通信方式により前記端末が受信した電波の受信強度が所定の閾値より低く、かつ、受信した前記第２の情報が示す情報である、前記第２の通信方式により前記端末が受信した電波の受信強度が所定の閾値より高いと判定した場合には、前記端末の前記第１の通信方式による通信に障害が発生している旨を示す情報を出力する、
請求項２に記載の通信システム。
【請求項７】
前記通信システムは、前記端末が送信した情報を受信して前記サーバ装置に転送する基地局を含んでおり、
前記サーバ装置は、前記端末から前記第１の情報を正常に受信していると判定した場合に、その判定の前後の所定期間における前記第１の情報の受信が安定しているか否かを判定し、前記第１の情報の受信が安定していないと判定した場合には、前記第１の情報の送受信に使用されているチャネルを、分割された新たな複数のチャネルに変更して前記第１の情報の送信を行う旨の制御信号を、前記基地局に送信し、
前記基地局は、前記受信した制御情報に基づき、当該基地局の制御を行う、
請求項１に記載の通信システム。
【請求項８】
前記端末は、
前記第１の情報及び前記第２の情報の送信を行うための電力供給を行う第１の電源と、
前記第２の情報の送信を行うための電力供給を行う第２の電源とを備え、
前記第１の電源に基づき前記第１の情報及び前記第２の情報の送信中に前記第１の電源に障害が発生したと判定した場合に、前記第２の電源に基づき、前記第１の電源の情報を含む前記第２の情報を送信する、
請求項１に記載の通信システム。
【請求項９】
前記端末は、前記第１の情報を送信可能であるか否かを判定し、前記第１の情報を送信可能であると判定した場合には前記第１の情報及び前記第２の情報のうち前記第１の情報のみを送信し、前記第１の情報を送信可能でないと判定した場合には前記第１の情報及び前記第２の情報のうち前記第２の情報のみを送信する、
請求項１に記載の通信システム。
【請求項１０】
前記第１の通信方式及び前記第２の通信方式は無線通信の方式であり、
前記第２の通信方式は、前記第１の通信方式よりも電波の伝搬可能距離が長い、請求項１に記載の通信システム。
【請求項１１】
前記第２の情報の送信の周期は、前記第１の情報の送信の周期よりも短い、請求項１に記載の通信システム。
【請求項１２】
所定の動作を行うと共に、当該動作に関する第１の情報を第１の通信方式により送信する通信装置を備える、プロセッサ及びメモリを有する端末と、前記端末から送信された情報を受信するサーバ装置とを含んで構成される通信システムにおいて、
前記通信装置は、前記端末の状態を示す第２の情報を、前記第１の通信方式と異なる第２の通信方式により送信し、
前記サーバ装置は、前記端末から前記第１の情報を正常に受信しているか否かを判定し、前記第１の情報を正常に受信していないと判定した場合には、受信した前記第２の情報に基づき、前記端末の通信状態に応じた所定の処理を行う、
通信方法。
【請求項１３】
前記通信システムは、前記端末が送信した情報を受信して前記サーバ装置に転送する基地局を含んでおり、
前記サーバ装置は、前記基地局から前記第１の情報を正常に受信していないと判定した場合に、前記端末の通信の異常の原因が前記基地局にあるか否かを、受信した前記第２の情報に基づき判定し、前記端末の通信の異常の原因が前記基地局にあると判定した場合に、前記基地局に対して所定の制御情報を送信し、
前記基地局は、前記受信した制御情報に基づき、当該基地局の制御を行う、
請求項１２に記載の通信方法。
【請求項１４】
前記端末は、
前記第１の情報及び前記第２の情報の送信を行うための電力供給を行う第１の電源と、
前記第２の情報の送信を行うための電力供給を行う第２の電源とを備え、
前記第１の電源に基づき前記第１の情報及び前記第２の情報の送信中に前記第１の電源に障害が発生したと判定した場合に、前記第２の電源に基づき、前記第１の電源の情報を含む前記第２の情報を送信する、
請求項１２に記載の通信方法。
【請求項１５】
前記端末は、前記第１の情報を送信可能であるか否かを判定し、前記第１の情報を送信可能であると判定した場合には前記第１の情報及び前記第２の情報のうち前記第１の情報のみを送信し、前記第１の情報を送信可能でないと判定した場合には前記第１の情報及び前記第２の情報のうち前記第２の情報のみを送信する、
請求項１２に記載の通信方法。
【請求項１６】
所定の動作を行うと共に、当該動作に関する第１の情報を第１の通信方式により送信する通信装置を備える、プロセッサ及びメモリを有する端末と、前記端末から送信された情報を受信するサーバ装置とを含んで構成される通信システムにおいて、
前記通信装置に、前記端末の状態を示す第２の情報を、前記第１の通信方式と異なる第２の通信方式により送信する処理を実行させ、
前記サーバ装置に、前記端末から前記第１の情報を正常に受信しているか否かを判定し、前記第１の情報を正常に受信していないと判定した場合には、受信した前記第２の情報に基づき、前記端末の通信状態に応じた所定の処理を行う処理を実行させる、
通信プログラム。
【請求項１７】
前記通信システムは、前記端末が送信した情報を受信して前記サーバ装置に転送する基地局を含んでおり、
前記サーバ装置に、前記基地局から前記第１の情報を正常に受信していないと判定した場合に、前記端末の通信の異常の原因が前記基地局にあるか否かを、受信した前記第２の情報に基づき判定し、前記端末の通信の異常の原因が前記基地局にあると判定した場合に、前記基地局に対して所定の制御情報を送信する処理を実行させ、
前記基地局に、前記受信した制御情報に基づき、当該基地局の制御を行わせる処理を実行させる、
請求項１６に記載の通信プログラム。
【請求項１８】
前記端末は、
前記第１の情報及び前記第２の情報の送信を行うための電力供給を行う第１の電源と、
前記第２の情報の送信を行うための電力供給を行う第２の電源とを備え、
前記端末に、
前記第１の電源に基づき前記第１の情報及び前記第２の情報の送信中に前記第１の電源に障害が発生したと判定した場合に、前記第２の電源に基づき、前記第１の電源の情報を含む前記第２の情報を送信する処理を実行させる、
請求項１６に記載の通信プログラム。
【請求項１９】
前記端末に、
前記第１の情報を送信可能であるか否かを判定し、前記第１の情報を送信可能であると判定した場合には前記第１の情報及び前記第２の情報のうち前記第１の情報のみを送信し、前記第１の情報を送信可能でないと判定した場合には前記第１の情報及び前記第２の情報のうち前記第２の情報のみを送信する処理を実行させる、
請求項１６に記載の通信プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信システム、通信方法、及び通信プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩｏＴ（Internet of Things）システムによる、モノ（物）のインターネットへの接続は、今後ますます発展すると期待されている。特に、センサ等のモノが情報の発信源となることで、機械から機械への通信（Ｍ２Ｍ: Machine to Machine）が急激に増加すると予想される。こうしたモノからの情報は、空間的に分散している。例えば、大規模な工場やプラント等では、広大な敷地にモノが分散し、それらから大量の情報が送信される。
【０００３】
このように、大量のモノが空間的に広く分散して配置される場合、それらの保守を行うことは人的なリソースを消費する。例えば、定期的に提供されるべき情報（データ）が突然提供されなくなった等の異常（通信障害等）が発生した場合には、管理者がデバイスの故障又は環境の変化等の様々な異常の原因を考慮し、それに基づき、ＩｏＴに関わる幅広い知識を持った専門的な人員が現場に出て解析をしなければ、異常の原因を特定することが難しい。特に、ＩｏＴシステムでは、ネットワークの設置コストの削減を図るための手段として無線接続が導入される場合が多いため、人的リソースに対する負荷は重大な懸念材料である。
【０００４】
また、ＩｏＴシステムの導入は、属人性による煩雑さを回避するために検討されるケースが多いが、ＩｏＴシステムを導入してもＩｏＴシステムに関わる人員の専門性を確保しなければならないとすると、その導入は進まない結果となる。そこで、ＩｏＴシステムにおける通信障害等の原因をなるべく人手によらず特定する技術が望まれている。
【０００５】
ここで、ＩｏＴシステムにおいて通信障害が発生する場合としては、例えば、（１）ＩｏＴデバイスの通信機そのものが故障している場合がある。これを特定するためには、通信回線を二重化し、一方が故障しても他方で運用することが考えられる。例えば、特許文献１には、複数の周波数を跨いで通信を行うことが開示されている。また、特許文献２には、移動通信システムに用いられる通信端末装置であって、基地局との間でＩｏＴ（Internet of Things）用通信を行うＩｏＴ通信モード（通常のＬＴＥ）と、ＩｏＴ通信モードで通信可能なＩｏＴ通信エリアよりも狭いエリアにおいて基地局との間で広帯域の通信を行う広帯域通信モード（エリアの広いＬＰＷＡ）とを選択的に実行可能な無線通信部と、広帯域通信モードとＩｏＴ通信モードとを切り替えて基地局と通信するように無線通信部を制御する制御部と、を備えることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１８−１１７１８０号公報
【特許文献２】国際公開２０１７／１８８０８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、ＩｏＴシステムにおいてはＩｏＴデバイス特有の情報が送受信されるため、通信回線を二重化する場合には、通信障害を解析することが可能な情報と、ＩｏＴデバイス特有の情報との双方を通信の対象としなければならない。また、ＩｏＴシステムにおいて通信障害が発生する場合としては、前記の（１）に加えて、（２）ＩｏＴシステムの通信環境に変化が発生して電波が受信側に届かなくなっている、（３）ＩｏＴデバイス
に供給されている電源が故障している、といった場合がある。しかしながら、これらに対して適切に対応できるような仕組みは未だ充分に開発されていない。
【０００８】
本発明はこのような現状に鑑みてなされたものであり、その目的は、端末の通信障害の原因を的確に推定することが可能な通信システム、通信方法、及び通信プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以上の課題を解決するための本発明の一つは、通信システムであって、所定の動作を行うと共に、当該動作に関する第１の情報を第１の通信方式により送信する通信装置を備える、プロセッサ及びメモリを有する端末と、前記端末から送信された情報を受信するサーバ装置とを含んで構成され、前記通信装置は、前記端末の状態を示す第２の情報を、前記第１の通信方式と異なる第２の通信方式により送信し、前記サーバ装置は、前記端末から前記第１の情報を正常に受信しているか否かを判定し、前記第１の情報を正常に受信していないと判定した場合には、受信した前記第２の情報に基づき、前記端末の通信状態に応じた所定の処理を行う。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、端末の通信障害の原因を的確に推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、実施例１に係る通信システムの構成の一例を示す図である。
【図２】図２は、端末１００が備えるハードウェア構成の一例を示す図である。
【図３】図３は、通信基地局３００及びサーバ装置７００が備えるハードウェア構成の一例を示す図である。
【図４】図４は、端末１００が備える機能の一例を示す図である。
【図５】図５は、第１の通信方式及び第２の通信方式の組み合わせの一例を説明する図である。
【図６】図６は、第１の通信方式及び第２の通信方式の組み合わせの他の一例を説明する図である。
【図７】図７は、動作情報の一例を示す図である。
【図８】図８は、状態情報の一例を示す図である。
【図９】図９は、サーバ装置７００が備える機能の一例を説明する図である。
【図１０】図１０は、動作情報送信処理の一例を説明するフロー図である。
【図１１】図１１は、状態情報送信処理の一例を説明するフロー図である。
【図１２】図１２は、通信状態表示処理の一例を説明するフロー図である。
【図１３】図１３は、端末１００が実施例１と異なり第１の通信方式による第１の情報の送信のみを行うと仮定した場合の、端末１００が送信する動作情報１１０とその信号強度の変化の一例を説明する図である。
【図１４】図１４は、実施例１に係る端末１００が送信する動作情報１１０とその信号強度の変化の一例を説明する図である。
【図１５】図１５は、実施例２に係る通信システム１の構成の一例を示す図である。
【図１６】図１６は、実施例２に係る通信状態表示処理の一例を説明するフロー図である。
【図１７】図１７は、チャネルの特性の一例を示す図である。
【図１８】図１８は、周波数の割り当てを変更したチャネル８０の一例を示す図である。
【図１９】図１９は、周波数の割り当てを変更したチャネルの他の一例を示す図である。
【図２０】図２０は、実施例３に係る端末１００のハードウェア構成の一例を示す図である。
【図２１】図２１は、実施例３に係る状態情報送信処理の一例を示すフロー図である。
【図２２】図２２は、実施例４に係る情報送信処理の一例を説明するフロー図である。
【図２３】図２３は、電源装置５８を備える端末１００を含む通信システム１において端末１００が送信する動作情報１１０とその信号強度の変化の一例を説明する図である。
【図２４】図２４は、主電源装置５８１及び臨時電源装置５８２を備える端末１００を含む通信システム１において端末１００が送信する動作情報１１０とその信号強度の変化の一例を説明する図である。
【図２５】図２５は、第１通信装置５６及び第２通信装置５７を一体的に構成した通信装置５６５とした通信システム１のハードウェア構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、各実施例に係る通信システムについて説明する。
＜実施例１＞
図１は、実施例１に係る通信システムの構成の一例を示す図である。通信システム１は、ＩｏＴ端末である複数の端末１００と、通信基地局３００と、サーバ装置７００とを含んで構成されている。通信システム１は、所定の施設、例えば大規模な工場やプラント等に設けられる。
【００１３】
端末１００は、いわゆるＩｏＴデバイスであり、例えば、製造装置、自律移動装置である他、空調機器又は家電製品といった各種のデバイスであってもよい。端末１００は、自身の動作に関する情報（動作情報。ＩｏＴデータ等）を、近傍にある通信基地局３００に送信する情報処理装置である。なお、端末１００は、固定された位置にあるとは限らず、位置又は方向を変えることがある。
【００１４】
通信基地局３００は、端末１００から受信した情報をサーバ装置７００に転送する情報処理装置である。
【００１５】
サーバ装置７００は、通信システム１において端末１００の保守及び管理を行う所定の管理者又は保守員（以下、保守員という）が使用する装置である。サーバ装置７００は、センタ局５００及び状態監視装置５１０を含んで構成されている。
【００１６】
センタ局５００は、通信基地局３００から受信した情報に基づき、端末１００に関する管理を行う。例えば、センタ局５００は、受信したデータに基づき、動作情報（ＩｏＴデータ）の解析を実行する、また、センタ局５００は、後述するように、通信システム１に通信障害が発生した場合にその原因を推定する。
【００１７】
状態監視装置５１０は、通信システム１の通信障害を監視するＢＩ（Business Intelligence）ツールである。例えば、状態監視装置５１０は、センタ局５００が生成したデー
タに基づき、画面に表示するグラフのデータを生成し、また、通信基地局３００に対する制御情報を生成する。また、状態監視装置５１０は、各端末１００の状態を監視するモニタ画面を表示する。保守員はこの画面を参照することで、例えば、端末１００が存在する場所まで行かずとも端末１００の通信状態を把握することができる。
【００１８】
なお、端末１００と通信基地局３００との間、通信基地局３００とセンタ局５００、及び、センタ局５００と状態監視装置５１０との間は、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）、インターネット、専用線等の有線又は無線の通信ネットワ
ーク５、６、７によって通信可能に接続される。なお、本実施形態では、通信ネットワーク５、６は無線通信ネットワークであるものとする。
【００１９】
次に、各装置が備えるハードウェアについて説明する。
図２は、端末１００が備えるハードウェア構成の一例を示す図である。各情報処理装置は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの処理部５１と、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の主記憶装置５２と、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の補助記憶装置５３と、キーボード、マウス、タッ
チパネル等の入力装置５４と、モニタ（ディスプレイ）等の、画面表示を行う出力装置５５と、第１通信装置５６と、第２通信装置５７と、電源装置５８と、デバイス群５９とを備える。
【００２０】
第１通信装置５６は、端末１００の動作に関する情報（動作情報。以下、第１の情報ともいう）の送受信を行う。動作情報は、通信基地局３００を介してサーバ装置７００に送信される。なお、第１通信装置５６は、後述するように、第１の情報を所定の通信方式（以下、第１の通信方式という）にて送信する。サーバ装置７００は、この第１の情報を利用して、端末１００に関する各種の分析を行い、端末１００に対して所定の情報を送信する。
【００２１】
第２通信装置５７は、端末１００の状態（例えば、第１通信装置５６、第２通信装置５７、電源装置５８、デバイス群５９等のハードウェアの状態や、端末１００の近傍の環境の状態）に関する情報（以下、状態情報又は第２の情報という）の送受信を行う。状態情報は、通信基地局３００を介してサーバ装置７００に送信される。なお、第１通信装置５６は、後述するように、第２の情報を他の所定の通信方式（以下、第２の通信方式という）にて送信する。
【００２２】
デバイス群５９は、センサ装置、制御装置等の、ＩｏＴデバイスとしての動作を行うハードウェア（部品）である。
【００２３】
図３は、通信基地局３００及びサーバ装置７００が備えるハードウェア構成の一例を示す図である。各情報処理装置は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの処理部６１
と、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の主記憶装置６２と、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の補助記憶装置６３と、キーボード、マウス、タッチパネル等の入力装置６４と、モニタ（ディスプレイ）等の、画面表示を行う出力装置６５と、通信装置６６と、電源装置６７とを備える。なお、通信基地局３００は、入力装置６４又は出力装置６５を備えていなくてもよい。
【００２４】
＜＜機能＞＞
次に、端末１００が備える機能について説明する。
【００２５】
＜端末＞
図４は、端末１００が備える機能の一例を示す図である。端末１００は、動作部２０５、制御部２１０、端末情報収集部２４０、第１情報生成部２０１、第２情報生成部２０２、第１情報通信部２２０、及び第２情報通信部２３０の各機能を備える。
【００２６】
動作部２０５は、端末１００における各デバイスを動作させる。
【００２７】
制御部２１０は、第１の通信方式による通信及び第２の通信方式による通信を切り替える。
【００２８】
第１情報生成部２０１は、第１の情報（動作情報）を生成する。
【００２９】
第１情報通信部２２０は、第１情報生成部２０１が生成した第１の情報（動作情報）の送信を、第１の通信方式により行う。なお、本実施形態では、第１情報通信部２２０は、所定の周期（以下、第１の周期という）で動作情報を送信するものとする。
【００３０】
端末情報収集部２４０は、第１通信装置５６、第２通信装置５７、電源装置５８、又はデバイス群５９等の各種の装置が出力する情報（端末情報）を取得する。
【００３１】
第２情報生成部２０２は、端末情報収集部２４０が収集した端末情報に基づき第２の情報（状態情報）を生成する。状態情報は、例えば、端末１００の各装置に関するアラーム情報、端末１００の電源装置５８の現在の状態（例えば、電圧、電流等に関する情報）に関する電源情報、通信基地局３００からの電波の受信強度の情報（基地局情報）である。状態情報の詳細は後述する。
【００３２】
第２情報通信部２３０は、端末１００の状態を示す第２の情報（端末情報）を、第１の通信方式と異なる第２の通信方式により送信する。なお、第２の通信方式は、第１の通信方式よりも電波の伝搬可能距離が長い。
【００３３】
なお、本実施形態では、第２の通信方式は、第１の通信方式よりもエネルギー消費（電力消費）が少ない通信方式であるものとする。
【００３４】
また、本実施形態では、第２の通信方式による第２の情報の送信の周期（以下、第２の周期という）は、第１の通信方式による第１の情報（動作情報）の送信の周期（第１の周期）よりも短いものとする。
【００３５】
ここで、第１の通信方式及び第２の通信方式の詳細について説明する。
（第１の通信方式及び第２の通信方式）
図５は、第１の通信方式及び第２の通信方式の組み合わせの一例を説明する図である。この例では、第１の通信方式３１は、通信電波の帯域が大きい通信方式であり、具体的には、標準化団体である３ｇｐｐが規定しているＬＴＥ（Long Term Evolution）である。
この場合の端末１００の仕様は、ＣＡＴ−４（カテゴリー４）等である。また、第２の通信方式３２は、ＬＰＷＡである。この場合の端末１００の仕様は、ＣＡＴ−Ｍ１（カテゴリーＭ１）又はＮＢ−ＩｏＴである。ＣＡＴ−Ｍ１（カテゴリーＭ１）及びＮＢ−ＩｏＴは、ＣＡＴ−４と比べてビット当たりの信号強度が強いため、第２の通信方式３２の方が、第１の通信方式３１よりも、データの伝送効率（周波数利用効率）は落ちるものの電波の伝搬距離は長くなる（カバーエリアは広くなる）。
【００３６】
なお、この場合、第１の通信方式３１及び第２の通信方式３２はいずれもＬＴＥの標準規格に準拠するため、同一の通信基地局３００が両者の通信方式でデータを送受信することができ、通信システム１における処理負荷を軽減させることができる。
【００３７】
図６は、第１の通信方式及び第２の通信方式の組み合わせの他の一例を説明する図である。この例では、第１の通信方式３３及び第２の通信方式３４は、それぞれＬＰＷＡである。そして、第１の通信方式３３はより周波数の高い電波（例えば、２８ＧＨｚ）を送受信し、第２の通信方式３４はより周波数の低い電波（例えば、２．５ＧＨｚ）を送受信する。このような組み合わせにすることにより、電波の直進性や伝搬損失の点から、低い周波数の方の電波を使用する第２の通信方式３４の方が、第１の通信方式３３よりも、情報の伝送量は少ないがカバーエリアは広くなる。なお、ここでは説明の都合で両通信方式をＬＰＷＡとして説明しているが、他の方式、例えばＣＡＴ−４であっても説明の主旨は変
わらない。
【００３８】
以上の各例のように、電波の伝搬距離の違い及び送信可能な単位時間当たりの情報量の違いを利用することで、ＩｏＴデバイス固有の情報である第１の情報（動作情報）が通信基地局３００に到達しない状況であっても、端末１００の状態に関する第２の情報（状態情報）は高確率で通信基地局３００に到達することができる。
【００３９】
したがって、第２の通信方式による電波の伝搬可能距離は、第１の通信方式による伝搬可能距離よりも長いことが望ましい。これにより、端末１００で発生した不具合をより確実に、遠隔のサーバ装置７００が把握し、その不具合の原因を特定することができる。
【００４０】
次に、動作情報及び状態情報について説明する。
【００４１】
（動作情報）
図７は、動作情報の一例を示す図である。この動作情報１１０は、端末１００の識別子である端末ＩＤ１１１及び、サーバ装置７００により解析され、端末ＩＤ１１１に係る端末１００の動作に関する情報である端末データ１１２の各情報を有する。端末データ１１２は一般に大量の情報を含むため、動作情報１１０もそのサイズが大きくなる傾向がある。
【００４２】
（状態情報）
図８は、状態情報の一例を示す図である。状態情報１３０は、端末１００の識別子である端末ＩＤ１３１と、アラーム情報１３２と、電源情報１３３と、通信情報１３４と、取り付け状態情報１３５と、温度湿度情報１３６と、稼動総時間情報１３７とを有する。
【００４３】
アラーム情報１３２は、例えば、端末１００を構成する各装置が正常に稼動しているか否かに関する情報（例えば、端末１００内の所定の監視デバイスから取得された、各装置の稼動状態を示す情報）である。
【００４４】
なお、アラーム情報１３２は、消費電力が少ない補助記憶装置５３（例えば、フラッシュ等のメモリ）に蓄積されてもよい。これにより、例えば、端末１００の電源装置５８による電力供給能力が低下した場合であっても、第２通信装置５７は、補助記憶装置５３に記憶されているアラーム情報１３２を通信基地局３００に送信することができる。すなわち、第２通信装置５７は、第１の通信方式よりもエネルギー消費（電力消費）が少ない第２の通信方式を採用しているため、端末１００の状況（例えば、電源装置５８に関する電源情報１３３）を通信基地局３００に送信することができる。
【００４５】
電源情報１３３は、端末１００の電源装置５８の状態を示す情報（例えば、電圧や電流）である。通信情報１３４は、端末１００が現在通信中の通信基地局３００から受信した信号（すなわち、第１の通信方式により受信した信号、第２の通信方式により受信した信号）の受信強度、及び、これと異なる他の通信基地局３００から受信した信号の受信強度の情報である。
【００４６】
取り付け状態情報１３５は、端末１００の取り付け状態を示す情報であり、例えば、端末１００に設けられた振動センサ、方向センサ、加速度センサ、位置センサ等から取得された測定値である。取り付け状態情報１３５は、端末１００の取り付け状態に変化があると端末１００が正しく動作しなくなるために設けられるパラメータである。
【００４７】
温度湿度情報１３６は、端末１００に設けられた温度センサ等から取得された、端末１００の温度又は湿度の情報である。温度湿度情報１３６は、端末１００の各装置が温度又
は湿度といった環境状態の影響を受けて著しく寿命が縮み又は、正しく動作しなくなるために設けられるパラメータである。
【００４８】
稼動総時間情報１３７は、端末１００が記憶している稼動時間の総時間の情報である。稼動総時間情報１３７は、端末１００の稼働時間に基づき、保守員がメンテナンスなどの時期を確認するために用いることができるパラメータである。
【００４９】
なお、ここで示した状態情報１３０は一例に過ぎず、端末１００の状態を示す他の情報を含んでいてもよい。また、状態情報１３０は、これらの情報の一部のみを有していてもよい。
【００５０】
次に、サーバ装置７００が備える機能について説明する。
＜サーバ装置＞
図９は、サーバ装置７００が備える機能の一例を説明する図である。サーバ装置７００は、通信状態推定部７０１、及び情報出力部７０３を備える。
【００５１】
通信状態推定部７０１は、端末１００から第１の情報（動作情報１１０）を正常に受信しているか否かを判定し、第１の情報を正常に受信していないと判定した場合には、受信した第２の情報（状態情報１３０）に基づき、端末１００の通信状態に応じた所定の処理を行う。
【００５２】
情報出力部７０３は、第１の情報（動作情報１１０）を正常に受信していないと判定した場合には、受信した第２の情報（状態情報１３０）に基づき端末１００の通信状態に異常があるか否かを判定し、通信状態に異常があると判定した場合には、その旨を示す情報を出力する。
【００５３】
以上に説明した、通信システム１における各情報処理装置の機能は、これらの情報処理装置のハードウェアによって、これらの処理部が、記憶装置又は補助記憶装置に記憶されている各プログラムを読み出して実行することにより実現される。
【００５４】
また、これらのプログラムは、例えば、二次記憶デバイスや不揮発性半導体メモリ、ハードディスクドライブ、ＳＳＤなどの記憶デバイス、又は、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤなどの、情報処理装置で読み取り可能な非一時的データ記憶媒体に格納される。
【００５５】
＜＜処理＞＞
次に、通信システム１が行う処理について説明する。
まず、通信システム１は、端末１００が動作情報１１０を送信する動作情報送信処理、及び、端末１００が状態情報１３０を送信する状態情報送信処理を実行する。なお、これらの処理は、それぞれ独立して実行される。
【００５６】
＜動作情報送信処理＞
図１０は、動作情報送信処理の一例を説明するフロー図である。動作情報送信処理は、例えば、端末１００の電源装置５８が起動した際に開始される。
【００５７】
端末１００は、動作情報１１０を生成する（ｓ３００１）。具体的には、例えば、端末１００は、デバイス群５９が出力する情報に基づき動作情報１１０を生成する。そして、端末１００（第１通信装置５６）は、ｓ３００１で生成した動作情報１１０を、通信基地局３００に送信する（ｓ３００２）。端末１００は、以上の処理を第１の周期で繰り返す。ただし、端末１００は、何らかの通信障害により、動作情報１１０を通信基地局３００に送信できない場合がある。
【００５８】
通信基地局３００は、端末１００から送信されてきた動作情報１１０をセンタ局５００に転送し（ｓ３０１１）、センタ局５００は、通信基地局３００から送信されてきた動作情報１１０を受信し記憶する（ｓ３０２１）。
【００５９】
＜状態情報送信処理＞
図１１は、状態情報送信処理の一例を説明するフロー図である。状態情報送信処理は、例えば、端末１００の電源装置５８が起動した際に開始される。
【００６０】
端末１００は、状態情報１３０を生成する（ｓ３００３）。具体的には、例えば、端末１００は、端末情報に基づき状態情報１３０を生成する。そして、端末１００（第２通信装置５７）は、ｓ３００３で生成した状態情報１３０を、通信基地局３００に送信する（ｓ３００４）。端末１００は、以上の処理を、第２の周期で繰り返す。本実施形態では、状態情報送信処理における第２の周期は、動作情報送信処理における第１の周期よりも短いので、状態情報１３０はより高い頻度で通信基地局３００に送信される。
【００６１】
通信基地局３００は、端末１００から送信されてきた状態情報１３０をセンタ局５００に転送し（ｓ３０３１）、センタ局５００は、通信基地局３００から送信されてきた状態情報１３０を受信する（ｓ３０４１）。
【００６２】
なお、第２の情報の伝搬距離は第１の情報の場合と比べて長いので、端末１００が第２の情報を通信基地局３００に送信できない可能性は低い。
【００６３】
次に、通信システム１では、サーバ装置７００が、端末１００の現在の通信状態を表示する通信状態表示処理を実行する。
＜通信状態表示処理＞
図１２は、通信状態表示処理の一例を説明するフロー図である。通信状態表示処理は、例えば、サーバ装置７００が起動した際に開始される。
【００６４】
センタ局５００は、通信システム１における各端末１００（以下、対象端末という）から動作情報１１０を正常に受信しているか否か（例えば、第１の周期で受信しているか否か）を判定する（ｓ３１０１）。センタ局５００が対象端末から動作情報１１０を正常に受信している場合は（ｓ３１０１：ＯＫ）、ｓ３１０５の処理が行われ、センタ局５００が対象端末から動作情報１１０を正常に受信していない場合は（ｓ３１０１：ＮＧ）、ｓ３１０２の処理が行われる。
【００６５】
ｓ３１０５において状態監視装置５１０は、端末１００の通信状態が正常である旨を表示する。その後は、ｓ３１０１以降の処理が繰り返し行われる。
【００６６】
ｓ３１０２においてセンタ局５００は、対象端末から状態情報１３０を正常に受信しているか否か（例えば、第２の周期で受信しているか否か）を判定する。センタ局５００が対象端末から状態情報１３０を正常に受信していない場合は（ｓ３１０２：ＮＧ）、状態監視装置５１０は、端末１００による通信が全体的に異常である旨の警告を所定の画面に表示する（ｓ３１０３）。その後は、ｓ３１０１以降の処理が繰り返し行われる。
【００６７】
他方、センタ局５００が対象端末から状態情報１３０を正常に受信している場合は（ｓ３１０２：ＯＫ）、状態監視装置５１０は、状態情報１３０の内容を所定の画面に表示する（ｓ３１０４）。保守員は、この画面を参照することにより、端末１００の通信障害の理由を推定することができる。その後は、ｓ３１０１以降の処理が繰り返し行われる。
【００６８】
以上のように、本実施形態の通信システム１においては、端末１００の通信装置は、端末１００の状態を示す第２の情報（状態情報１３０）を、第１の情報（動作情報１１０）に係る第１の通信方式と異なる第２の通信方式により送信し、サーバ装置７００は、端末１００から第１の情報（動作情報１１０）を正常に受信していないと判定した場合には、受信した第２の情報に基づき、端末１００の通信状態に応じた所定の処理を行うので、サーバ装置７００が端末１００の動作情報１１０を受信できない通信障害が発生した場合であっても、別途受信している状態情報１３０に基づき、通信状態に応じた適切な処理を行うことができる。
【００６９】
このように、本実施形態の通信システム１によれば、端末１００の通信障害の原因を的確に推定することができる。例えば、通信システム１について幅広い知識をもった保守員が現場に赴いて通信状態の解析をせずに又はこれを簡略化して、通信システム１の通信状態を回復することができる。すなわち、端末１００側に発生した何らかの原因による通信の不具合を遠隔のサーバ装置７００側が把握することができる。
【００７０】
ここで、以上に説明した本実施例の通信システム１の特徴について説明する。
図１３は、端末１００が実施例１と異なり第１の通信方式による第１の情報の送信のみを行うと仮定した場合の、端末１００が送信する動作情報１１０とその信号強度の変化の一例を説明する図である。同図の各グラフにおいて、横軸は時間を示し、縦軸は動作情報１１０に係る信号の強度を示している。端末１００が正常に動作している場合、動作情報１１０に係る信号１００１〜１００５は、一定の時間間隔１０１０で送信される。
【００７１】
他方、端末１００の通信に障害が発生した場合、あるタイミング１００７以降の、動作情報１１０に係る信号１００４〜１００５は送信されない。これにより、センタ局５００は第１通信装置５６から送信される動作情報１１０を検出することができなくなる。そのため保守員は、通信に関して何らかの不具合が発生したことは推定できても、その要因の推定は難しい。例えば、その要因が端末１００によるものか、端末１００以外の環境によるものかはわからないため、現地に人員を派遣して分析する必要がなる。
【００７２】
これに対して、図１４は、実施例１に係る端末１００が送信する動作情報１１０とその信号強度の変化の一例を説明する図である。端末１００が正常に動作している場合、前図と同様に、動作情報１１０に係る信号１００１〜１００５は、一定の時間間隔１０１０で送信される。そして、端末１００の通信に障害が発生した場合、前図と同様に、あるタイミング１００７以降の、第２通信装置５７からの動作情報１１０に係る信号１００４〜１００５は送信されない。
【００７３】
しかし、本実施例においては、端末１００の第２通信装置５７が、端末１００の通信に障害が発生した前後において、第２の通信方式により、状態情報１３０に係る信号２００１−２００８を、所定強度にて継続的に、第１の通信方式における送信の時間間隔１０１０よりも短い時間間隔２０２０にて送信している。これにより、保守員は、第２通信装置５７からの状態情報１３０の内容を参照することで、通信障害の原因を特定することができる。
【００７４】
特に、本実施例では、第２の通信方式（例えば、ＬＰＷＡ）は、微少な電力供給でも実現可能な通信方式である（例えば、第２通信装置５７が電池で駆動可能である）。また、第２の通信方式による電波の伝搬距離は、第１の通信方式の場合よりも長いので、端末１００で発生した通信障害が伝搬損失の増大又は電源の不具合等、通信にとって深刻な原因に基づく場合であっても、第２通信装置５７からの状態情報１３０は、端末１００の通信に障害が発生した後も、継続的にサーバ装置７００に伝送される（符号２００６〜２００８）。
【００７５】
＜実施例２＞
次に、実施例２に係る通信システム１では、通信基地局３００が、サーバ装置７００からの指示に応じた制御を行う。
【００７６】
図１５は、実施例２に係る通信システム１の構成の一例を示す図である。本実施例の通信システム１は、通信基地局３００に対する通信制御を行う基地局制御装置５２０をさらに備えている。基地局制御装置５２０のハードウェア構成は、通信基地局３００と同様である。なお、基地局制御装置５２０は、通信基地局３００と一体的に構成されていてもよい。
【００７７】
基地局制御装置５２０は、基地局（通信基地局３００）から第１の情報（動作情報１１０）を正常に受信していないと判定した場合に、端末１００の通信の異常の原因が基地局にあるか否かを、受信した第２の情報（状態情報１３０）に基づき判定し、端末１００の通信の異常の原因が基地局にあると判定した場合に、基地局に対して所定の制御情報を送信する機能を備える。
【００７８】
例えば、基地局制御装置５２０は、端末１００から第１の情報（動作情報１１０）を正常に受信していないと判定した場合において、端末１００の通信の異常の原因が基地局（通信基地局３００）にあるか否かを、受信した第２の情報（状態情報１３０）が示す情報（通信情報１３４）である、第１の通信方式及び第２の通信方式により端末１００が受信した電波の受信強度が所定の閾値より低いか否かによって判定し、第１の通信方式及び第２の通信方式により端末１００が受信した電波の受信強度が所定の閾値より低いと判定した場合には、基地局に対して電波の送信出力又はアンテナの指向性を調節する制御情報を送信する機能を備える。
【００７９】
また、例えば、基地局制御装置５２０は、端末１００から第１の情報（動作情報１１０）を正常に受信していないと判定した場合において、端末１００の通信状態に異常があるか否かを、受信した第２の情報（状態情報１３０）が示す情報（通信情報１３４）である、第１の通信方式及び第２の通信方式により端末１００が受信した電波の受信強度が所定の閾値より高いか否かによって判定し、第１の通信方式及び第２の通信方式により端末１００が受信した電波の受信強度が所定の閾値より高いと判定した場合には、端末１００による情報の送信に異常がある旨を示す情報を出力する機能を備える。
【００８０】
また、例えば、基地局制御装置５２０は、端末１００から第１の情報（動作情報１１０）を正常に受信していないと判定した場合において、端末１００の通信状態に異常があるか否かを、受信した第２の情報（状態情報１３０）が示す情報（通信情報１３４）である、第１の通信方式により端末１００が受信した電波の受信強度が所定の閾値より低く、かつ、受信した第２の情報が示す情報である、第２の通信方式により端末１００が受信した電波の受信強度が所定の閾値より高いと判定した場合には、端末１００の第１の通信方式による通信に障害が発生している旨を示す情報を出力する機能を備える。
【００８１】
また、例えば、基地局制御装置５２０は、端末１００から第１の情報（動作情報１１０）を正常に受信していると判定した場合に、その判定の前後の所定期間における第１の情報の受信が安定しているか否かを判定し、第１の情報の受信が安定していないと判定した場合には、第１の情報の送受信に使用されているチャネルを、分割された新たな複数のチャネルに変更して第１の情報の送信を行う旨の制御信号を、前記基地局に送信する機能を備える。
【００８２】
次に、本実施例に係る通信状態表示処理について説明する。
＜通信状態表示処理＞
図１６は、実施例２に係る通信状態表示処理の一例を説明するフロー図である。まず、センタ局５００は、実施例１と同様に、通信システム１における各端末１００（対象端末）から動作情報１１０を正常に受信しているか否かを判定する（ｓ４００１）。センタ局５００が対象端末から動作情報１１０を正常に受信している場合は（ｓ４００１：ＯＫ）、ｓ４００４の処理が行われ、センタ局５００が対象端末から動作情報１１０を正常に受信していない場合は（ｓ４００１：ＮＧ）、ｓ４００２の処理が行われる。
【００８３】
ｓ４００２においてセンタ局５００は、実施例１と同様に、対象端末から状態情報１３０を正常に受信しているか否かを判定する。センタ局５００が対象端末から状態情報１３０を正常に受信していない場合は（ｓ４００２：ＮＧ）、センタ局５００は、端末１００は通信が不能である旨を所定の画面に表示する（ｓ４００３）。その後は、ｓ４００１以降の処理が繰り返される。なお、この場合、保守員が、対象端末の現場に赴いて調査等を行う。
【００８４】
他方、センタ局５００が対象端末から状態情報１３０を正常に受信している場合は（ｓ４００２：ＯＫ）、センタ局５００は、状態情報１３０に基づき、動作情報１１０を受信していない原因を推定する（ｓ４００５）。
【００８５】
具体的には、例えば、センタ局５００は、状態情報１３０内の各情報を参照し、それぞれの情報が異常状態を示しているか否かを判定する。異常状態を示している情報が通信情報１３４である場合は（ｓ４００５：通信）、センタ局５００は、動作情報１１０を受信していない原因が通信に関する要因であると判定し、ｓ４００６の処理を行う。
【００８６】
他方、異常状態を示している情報が通信情報１３４以外である場合は（ｓ４００５：通信以外）、状態監視装置５１０は、動作情報１１０を受信していない原因を、その情報に係るハードウェアであるとして、その原因を示す情報を所定の画面に表示する（ｓ４０１０）。その後は、ｓ４００１以降の処理が繰り返される。なお、この場合、保守員は、表示された画面に対応する部品が故障していると判断し、対象端末の現場に赴いて適切な部品交換や端末交換を行うことができる。
【００８７】
ｓ４００６においてセンタ局５００は、状態情報１３０における通信情報１３４により、端末１００における第１通信装置５６及び第２通信装置５７のそれぞれによる信号の受信レベルが高いか否かを確認する。具体的には、例えば、センタ局５００は、第１通信装置５６及び第２通信装置５７の受信レベルが、直近のｓ４００５での判定時の前後を挟む所定期間内で継続して高いか否か（受信レベルが所定の閾値よりも高いか否か）を判定する。
【００８８】
第１通信装置５６及び第２通信装置５７の受信レベルが高い場合は（ｓ４００６：両方高い）、状態監視装置５１０は、端末１００の送信に係る通信全体に不具合がある旨を示す情報を表示する（ｓ４００８）。これは、端末１００による受信レベルが高い場合、通信基地局３００から端末１００への信号は正常に到達している一方で、端末１００から通信基地局３００への信号は正常に到達していないと考えられるためである。その後は、ｓ４００１以降の処理が繰り返される。
【００８９】
また、第１通信装置５６の受信レベルが継続して低いが、第２通信装置５７の受信レベルが継続して高い又は大きく変わらない（例えば、受信レベルの時間変化の幅が所定値を超えない）場合は（ｓ４００６：第２のみ高い）、状態監視装置５１０は、端末１００の第１の通信方式による通信（第１通信装置５６）に不具合がある旨を表示した画面を表示する（ｓ４００９）。その後は、ｓ４００１以降の処理が繰り返される。なお、この場合
、保守員は、例えば、第１通信装置５６に対応する予備品などを準備して現場調査を行う。
【００９０】
また、第１通信装置５６及び第２通信装置５７による電波の受信レベルが低い場合は（ｓ４００６：両方低い）、センタ局５００は、基地局制御装置５２０に所定の制御情報を送信し（ｓ４００７）、通信基地局３００は、基地局制御装置５２０を介して受信した制御情報に対応する所定の制御を行う。その後は、ｓ４００１以降の処理が繰り返される。
【００９１】
具体的には、例えば、センタ局５００は、状態情報１３０を送信してきた通信基地局３００等に対応する基地局制御装置５２０に対して、送信出力を上げる旨の制御情報、又は、アンテナの指向性を変更する旨の制御情報を送信する。例えば、センタ局５００は、通信基地局３００が有する複数のアンテナ群であるアンテナアレイの合成重みに関するパラメータを、端末１００が存在する方向に対して電波を送信するように変更する制御情報を、当該基地局制御装置５２０に送信する。これは、端末１００が受信する信号の受信レベルが全般に低い場合、端末１００以外の外的環境の変化が原因で、電波の伝搬路の利得が低下していることが考えられるためである。これにより、端末１００が受信する信号の受信レベルを改善させることができる。
【００９２】
ｓ４００４において、センタ局５００は、動作情報１１０の受信が安定しているか否かを判定する。具体的には、例えば、センタ局５００は、動作情報１１０を所定期間内に複数回受信し、各回の受信電波の品質（例えば、信号強度、誤りに関わる再送の発生の回数又は頻度）の変化に基づき、受信が安定しているか否かを判定する。
【００９３】
動作情報１１０の受信が安定している場合は（ｓ４００４：ＯＫ）、ｓ４００１以降の処理が繰り返される。他方、動作情報１１０の受信が安定していない場合は（ｓ４００４：ＮＧ）、センタ局５００は、端末１００による通信における伝搬路推定方法となっているＣＱＩ方式をサブチャネルＣＱＩ方式に変更する制御信号を、基地局制御装置５２０に送信する（ｓ４００９）。その後は、ｓ４００１以降の処理が繰り返される。
【００９４】
ここで、ｓ４００９におけるチャネル制御について説明する。
図１７は、チャネルの特性の一例を示す図である。同図において、横軸は周波数（ＬＴＥの場合は、例えば、２０ＭＨｚ付近の周波数）、縦軸は伝搬路利得である。なお、チャネルとは、送信アンテナから受信アンテナまでの無線の伝搬路における伝搬路の利得をいう。
【００９５】
同図に示すチャネル７０では、伝搬路利得が高い（縦軸の値が高い）周波数７１と、伝搬路利得が低い（縦軸の値が低い）周波数７２とがあり、伝搬路利得のばらつきが大きい。伝搬路利得が高い周波数７１の電波はその伝搬距離が長く、高い受信品質で受信されるが、伝搬路利得が低い周波数７２の電波は、その伝搬距離が短い。そして、このような特性の悪い周波数７２を有するチャネル７０によりデータの伝送を行った場合には、その伝送が失敗する可能性が高くなる。なお、伝搬路利得が低くなる原因としては、端末１００がＩｏＴ機器である場合は、端末１００が建屋に固定され、伝搬路が変化しないためであることが多い。また、建屋が金属製であるため、又は、金属製の機械が周囲に多数設置されているため強烈な反射波が発生するマルチパス伝搬が原因である場合もある。そこで、ＬＴＥを採用する場合は、チャネル７０における周波数の割り当てを変更することで、チャネル７０の特性が改善する場合がある。
【００９６】
図１８は、周波数の割り当てを変更したチャネル８０の一例を示す図である。すなわち、このチャネル８０では、端末１００から通信基地局３００に信号を送信する方向（上り方向）の信号は、端末１００の処理を簡単化するため、所定の範囲に限定された周波数８
１に割り当てられている。すなわち、チャネル８０は、伝搬路利得が高い周波数８１に対して割り当てられている。すなわち、周波数の割り当てが良好である。
【００９７】
他方で、図１９は、周波数の割り当てを変更したチャネルの他の一例を示す図である。このチャネル９０でも、上り方向の信号に、所定の範囲に限定して周波数が割り当てられている。しかし、このチャネル９０は、伝搬路利得が低い周波数９１に対する割り当てが行われている。すなわち、周波数の割り当てが良好でない。
【００９８】
このように、チャネルの割り当てを変更しても、通信基地局３００による上り方向の信号の受信は、通信基地局３００の位置が固定されている場合であっても安定しないことがある。
【００９９】
そこで、図１６のｓ４００４において、センタ局５００は、チャネルの割り当てを修正する制御信号を送信する。例えば、センタ局５００は、サブチャネルＣＱＩ方式によるチャネル情報を端末１００に報告させることで通信を行う旨の指示（周波数帯域を複数に分割し、分割した複数の周波数チャネルのそれぞれにより端末１００と通信を行うことを通信基地局３００に指示する旨の情報）を、基地局制御装置５２０に送信する。これにより、端末１００を正常に動作させることが可能となる。
【０１００】
なお、サブチャネルＣＱＩの送信は、その送信に係るトラフィックが大きくなるため、端末１００の特性に応じて、所定の制限を設けてもよい。例えば、端末１００が所定の条件を満たす（例えば、端末１００の位置が固定されている、又は、端末１００が所定の移動物体に取り付けられているため常に信号の受信状態が変化する等。例えば、端末１００が温度センサを備える。）場合であって、端末１００にモビリティがない（例えば、端末１００以外の外的環境の変化以外に伝搬路の変化が表れにくい）場合にのみ、伝搬路推定方法（ＣＱＩ方式）をサブチャネルＣＱＩに変える制御信号を基地局制御装置５２０に送信する。なお、サブチャネルＣＱＩに使用に際しては、データ送信の回数や頻度に制限を設けてもよい。
【０１０１】
＜実施例３＞
実施例３では、端末１００における電源装置に係るハードウェア構成が他の実施例と異なる。
【０１０２】
図２０は、実施例３に係る端末１００のハードウェア構成の一例を示す図である。本実施例の端末１００は、電源装置として、主電源装置５８１（第１の電源）及び臨時電源装置５８２（第２の電源）を備える。
【０１０３】
第１の電源は、第１の情報及び第２の情報の送信を行うための電力供給を行う。すなわち、主電源装置５８１は、端末１００の定常動作を可能とする主電源であり、第１通信装置５６及び第２通信装置５７に対して電力を供給する。主電源装置５８１は、消費電力が大きい第１通信装置５６に対して電力を供給するため、大きな電力を供給可能である。
【０１０４】
第２の電源は、第２の情報の送信を行うための電力供給を行う。すなわち、臨時電源装置５８２は補助用の電源であり、第２通信装置５７のみに対して電力を供給する。臨時電源装置５８２は、消費電力の小さい第２通信装置５７のみに対して電力を供給するため、大きな電力を供給可能でなくてもよい。臨時電源装置５８２は、例えば、コンデンサなどの簡易な蓄電池である。
【０１０５】
また、本実施例では、端末１００が以下の機能を備える。すなわち、端末１００は、第１の電源（主電源装置５８１）に基づき第１の情報（動作情報１００）及び第２の情報（
状態情報１３０）の送信中に第１の電源に障害が発生したと判定した場合に、第２の電源に基づき、第１の電源の情報を含む第２の情報を送信する機能を備える。
【０１０６】
次に、本実施例に係る通信システム１の処理のうち、実施例１と異なる処理を説明する。
【０１０７】
＜状態情報送信処理＞
図２１は、実施例３に係る状態情報送信処理の一例を示すフロー図である。端末１００は、実施例１と同様に状態情報１３０を生成する（ｓ３００１）。なお、この際、端末１００は、主電源装置５８１の状態を示す情報（電圧、電流等の情報）である電源情報１３４を含む状態情報１３０を生成する。
【０１０８】
そして、通信基地局３００は、実施例１と同様に、端末１００から送信されてきた状態情報１３０を受信し、受信した状態情報１３０をセンタ局５００に送信する（ｓ３０３１、ｓ３０４１）。
【０１０９】
他方、端末１００は、ｓ３２０１で生成した状態情報１３０に基づき、主電源装置５８１の電力供給に異常があるか否かを判定する（ｓ３２０３）。具体的には、例えば、端末１００は、状態情報１３０の電源情報１３４が示す電圧又は電流が所定の閾値を超えているか否かを判定する。
【０１１０】
主電源装置５８１の電力供給に異常が無い場合は（ｓ３２０３：ＯＫ）、端末１００は、主電源装置５８１から第２通信装置５７への電力供給を継続させる旨の制御信号を、主電源装置５８１に送信するか、若しくは、特に処理は行わない（ｓ３２０５）。その後はｓ３００１以降の処理が繰り返される。
【０１１１】
他方、主電源装置５８１の電力供給に異常がある場合は（ｓ３２０３：ＮＧ）、端末１００は、主電源装置５８１から第２通信装置５７への電力供給を中止させる旨の制御信号を、主電源装置５８１に送信すると共に、臨時電源装置５８２から第２通信装置５７への電力供給を開始させる旨の制御信号を、臨時電源装置５８２に送信する（ｓ３２０７）。その後はｓ３００１以降の処理が繰り返される。
【０１１２】
このように、本実施例の通信システム１においては、主電源装置５８１の電力供給に異常がある場合（例えば、主電源装置５８１が故障した場合や、使用により供給電圧、電流が低下した場合）であっても、端末１００は、臨時電源装置５８２に基づき、状態情報１３０を通信基地局３００に送信し、これにより、センタ局５００は端末１００の状態（例えば、主電源装置５８１に異常が発生していること）を検出することができる。
【０１１３】
すなわち、通信システム１における第１の通信方式は、周波数利用効率を上げるために大量の情報を多値通信に詰め込む方式であるので、通常大きな電力を消費する構成となっている。したがって、第１通信装置５６は充分な電力供給を受けていなければ情報を送信することができない。他方、第２の通信方式が要求する消費電力は小さい（例えば、ＬＰＷＡ）ため、第２通信装置５７はより少ない電力供給しか受けていなくても（例えば、臨時電源装置５８２がコンデンサなどの簡易な蓄電池であっても）、情報を送信することができる。そこで、主電源装置５８１が充分な電力供給を行うことができなくなるような事態が発生しても、臨時電源装置５８２により端末１００の状態（状態情報１３０）をセンタ局５００に送信し、主電源装置５８１の電力供給に異常があることを伝達することができる。
【０１１４】
＜実施例４＞
これまでの各実施例では、動作情報送信処理及び状態情報送信処理は、それぞれ独立して実行されるものとした。これに対して、本実施例では、両処理は、一連の処理として排他的に実行される（以下、情報送信処理という）。
【０１１５】
本実施例に係る通信システム１のハードウェア構成は、実施例１と同様である。
【０１１６】
本実施例に係る通信システム１における端末１００は、特に以下の機能を備える。すなわち、端末１００は、端末１００は、第１の情報（動作情報１１０）を送信可能であるか否かを判定し、第１の情報を送信可能であると判定した場合には第１の情報及び第２の情報（状態情報１３０）のうち第１の情報のみを送信し、第１の情報を送信可能でないと判定した場合には第１の情報及び第２の情報のうち第２の情報のみを送信する。
【０１１７】
次に、本実施例に係る通信システム１が行う処理のうち、実施例１と異なる点について説明する。
【０１１８】
＜情報送信処理＞
図２２は、実施例４に係る情報送信処理の一例を説明するフロー図である。まず、端末１００は、実施例１と同様に、動作情報１１０を生成し（ｓ３００１）、生成した動作情報１１０を第１通信装置５６により送信する（ｓ３００２）。そして、通信基地局３００は、端末１００から受信した動作情報１１０をセンタ局５００に送信する（ｓ３０１１、ｓ３０２１）。
【０１１９】
ここで、本実施例では、端末１００は、当該端末１００が動作情報１１０を送信可能な状態にあるか否かを判定する（ｓ３３０１）。具体的には、例えば、端末１００は、電源装置５８の電圧又は電流値が所定の閾値を超えているか否かを判定する。また、例えば、端末１００は、実施例３に係るハードウェア構成を前提に、主電源装置５８１の電圧又は電流値が所定の閾値を超えているか否かを判定してもよい。
【０１２０】
端末１００が動作情報１１０を送信可能な状態にある場合は（ｓ３３０１：ＯＫ）、端末１００は、ｓ３００１以降の処理を繰り返す。他方、端末１００が動作情報１１０を送信可能な状態にない場合は（ｓ３３０１：ＮＧ）、端末１００は、実施例１と同様に、状態情報１３０を生成し（ｓ３００３）、端末１００は、第２の通信装置５７により状態情報１３０を通信基地局３００に送信する（ｓ３００４）。それ以降の処理も、実施例１と同様である（ｓ３０３１、ｓ３０４１）。
【０１２１】
このように、本実施例の第２通信装置５７は、通常は動作しないものの、動作情報１１０が送信不可能になった場合にのみ動作して状態情報１３０を送信するという緊急的動作を行う。なお、逆に、第１通信装置５６が動作している場合は、第２通信装置５７は動作しない。
【０１２２】
ここで、以上に説明した本実施例の通信システム１の特徴について説明する。
【０１２３】
図２３は、電源装置５８を備える端末１００を含む通信システム１において端末１００が送信する動作情報１１０とその信号強度の変化の一例を説明する図である。同図の各グラフにおいて、横軸は時間を示し、縦軸は動作情報１１０に係る信号の強度を示している。端末１００が正常に動作している場合、動作情報１１０に係る信号１００１〜１００３は、一定の時間間隔１０１０で送信される。しかし、電源装置５８の電圧が低下していくと、第１通信装置５６からの動作情報１１０に係る信号の強度も低下し、あるタイミング１００７以降に完全に消失する。しかし、このタイミング１００７の直前のタイミング１００８において通信装置が切り替わることで、第２通信装置５７が状態情報１３０に係る
信号２０１０の送信を開始することができる。これにより、サーバ装置７００による、端末１００の通信状態に関する分析が可能となる。なお、この場合、第２通信装置５７のデータ送信周期（第２の周期）は、第１通信装置５６のデータ送信周期（第１の周期）よりも充分に短いことが好ましい。
【０１２４】
次に、図２４は、主電源装置５８１及び臨時電源装置５８２を備える端末１００を含む通信システム１において端末１００が送信する動作情報１１０とその信号強度の変化の一例を説明する図である。同図の各グラフにおいて、横軸は時間を示し、縦軸は動作情報１１０に係る信号の強度を示している。端末１００が正常に動作している場合、動作情報１１０に係る信号１００１〜１００３は、一定の時間間隔１０１０で送信される。しかし、主電源装置５８１の電圧が低下していくと、第１通信装置５６からの動作情報１１０に係る信号の強度も低下し、あるタイミング１００７以降に完全に消失する。しかし、このタイミング１００７の直前のタイミング１００８以降、第２通信装置５７は臨時電源装置５８２による電力供給を受けることで、状態情報１３０に係り、その送信の時間間隔２０２０が第１通信装置５６による動作情報１１０に係る信号の送信の時間間隔１０１０よりも短い信号２０１０〜２０１３の送信を継続的に行うことができる。これにより、サーバ装置７００による、端末１００の通信状態に関する分析が可能となる。
【０１２５】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の実施形態は例示したものに限るものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【０１２６】
例えば、図２５に示すように、第１通信装置５６及び第２通信装置５７は、一体的に構成した通信装置５６５としてもよい。この場合、端末１００の制御部２１０が、第１の通信方式の通信及び、第２の通信方式の通信をソフトウェア的に切り替える。このようにすることで、端末１００には、通信装置を一台のみ設ければよいことになり、端末１００をより小型化することができる。
【０１２７】
また、第１情報生成部２０１及び第２情報生成部２０２はそれぞれ別々の機能部としたが、同一の機能部として構成してもよい。
【０１２８】
また、第１の通信方式及び第２通信方式は、無線通信の方式であっても有線通信の方式であってもよい。
【０１２９】
以上の本明細書の記載により、少なくとも次のことが明らかにされる。すなわち、各実施例の通信システム１においては、前記第２の情報は、前記端末を構成する装置の状態を示す情報を含み、前記サーバ装置は、前記第１の情報を正常に受信していないと判定した場合には、受信した前記第２の情報に基づき前記端末の通信状態に異常があるか否かを判定し、通信状態に異常があると判定した場合には、その旨を示す情報を出力する、としてもよい。
【０１３０】
このように、サーバ装置７００は、端末１００を構成する装置の状態に基づき端末１００の通信状態に異常があるか否かを判定し、通信状態に異常があると判定した場合には、その旨を示す情報を出力することで、通信システム１の保守員は、端末１００の異常の原因となっている装置（部品）を特定し、端末１００に対する適切な保守又は修繕等の管理をすることができる。
【０１３１】
また、本実施形態の通信システム１においては、前記通信システムは、前記端末が送信した情報を受信して前記サーバ装置に転送する基地局を含んでおり、前記サーバ装置は、前記基地局から前記第１の情報を正常に受信していないと判定した場合に、前記端末の通信の異常の原因が前記基地局にあるか否かを、受信した前記第２の情報に基づき判定し、
前記端末の通信の異常の原因が前記基地局にあると判定した場合に、前記基地局に対して所定の制御情報を送信し、前記基地局は、前記受信した制御情報に基づき、当該基地局の制御を行う、としてもよい。
【０１３２】
このように、サーバ装置７００は、動作情報１１０を正常に受信しておらず、通信基地局３００に基づき端末１００に異常がある場合に、通信基地局３００に対して制御情報を送信し、通信基地局３００はこの制御情報に基づき当該通信基地局３００の制御を行うことで、端末１００からの情報を正常に受信して確実にサーバ装置７００に転送することができる。
【０１３３】
また、本実施形態の通信システム１においては、前記サーバ装置は、前記端末から前記第１の情報を正常に受信していないと判定した場合において、前記端末の通信の異常の原因が前記基地局にあるか否かを、受信した前記第２の情報が示す情報である、前記第１の通信方式及び前記第２の通信方式により前記端末が受信した電波の受信強度が所定の閾値より低いか否かによって判定し、前記第１の通信方式及び前記第２の通信方式により前記端末が受信した電波の受信強度が所定の閾値より低いと判定した場合には、前記基地局に対して電波の送信出力又はアンテナの指向性を調節する制御情報を送信する、としてもよい。
【０１３４】
このように、サーバ装置７００が、状態情報１３０の通信情報１３４により、第１の通信方式及び第２の通信方式により端末１００が受信した電波の受信強度が低いと判定した場合には、通信基地局３００に対して電波の送信出力又はアンテナの指向性を調節することで、通信基地局３００を介した情報の送受信を正常に回復させることができる。例えば、通信システム１が導入されている工場においてレイアウトの変更が行われ、第１通信装置５６からの受信信号（動作情報１１０）の強度が急激に弱くなった場合に、サーバ装置７００が、通信を正常に回復させることができる。すなわち、端末１００以外の外的環境の変化が原因で、端末１００が受信する信号の受信レベルが全般に低いと推定されるので、保守員は、適切な対応をとることができる。
【０１３５】
また、本実施形態の通信システム１においては、前記サーバ装置は、前記端末から前記第１の情報を正常に受信していないと判定した場合において、前記端末の通信状態に異常があるか否かを、受信した前記第２の情報が示す情報である、前記第１の通信方式及び前記第２の通信方式により前記端末が受信した電波の受信強度が所定の閾値より高いか否かによって判定し、前記第１の通信方式及び前記第２の通信方式により前記端末が受信した電波の受信強度が所定の閾値より高いと判定した場合には、前記端末による情報の送信に異常がある旨を示す情報を出力する、としてもよい。
【０１３６】
このように、サーバ装置７００が、状態情報１３０の通信情報１３４により、第１の通信方式及び第２の通信方式により端末１００が受信した電波の受信強度が高いと判定した場合には、端末１００による情報の送信に異常がある旨を示す情報を出力することで、通信システム１の保守員は、通信状態の異常の原因を特定することができる。例えば、他の通信装置から端末１００への信号は正常に到達している一方で、端末１００から他の通信装置への信号は正常に到達していないと推定されるので、保守員は、適切な対応をとることができる。
【０１３７】
また、本実施形態の通信システム１においては、前記サーバ装置は、前記端末から前記第１の情報を正常に受信していないと判定した場合において、前記端末の通信状態に異常があるか否かを、受信した前記第２の情報が示す情報である、前記第１の通信方式により前記端末が受信した電波の受信強度が所定の閾値より低く、かつ、受信した前記第２の情報が示す情報である、前記第２の通信方式により前記端末が受信した電波の受信強度が所
定の閾値より高いと判定した場合には、前記端末の前記第１の通信方式による通信に障害が発生している旨を示す情報を出力する、としてもよい。
【０１３８】
このように、サーバ装置７００が、状態情報１３０の通信情報１３４により、第１の通信方式により端末１００が受信した電波の受信強度が低くかつ第２の通信方式により端末１００が受信した電波の受信強度が高いと判定した場合には、端末１００による第１の通信方式による通信に障害が発生している旨を示す情報を出力することで、通信システム１の保守員は、通信状態の異常の原因を特定することができる。保守員は、例えば、第１通信装置５６に対応する予備品などを準備して現場調査を行うことができる。
【０１３９】
また、本実施形態の通信システム１においては、前記通信システムは、前記端末が送信した情報を受信して前記サーバ装置に転送する基地局を含んでおり、前記サーバ装置は、前記端末から前記第１の情報を正常に受信していると判定した場合に、その判定の前後の所定期間における前記第１の情報の受信が安定しているか否かを判定し、前記第１の情報の受信が安定していないと判定した場合には、前記第１の情報の送受信に使用されているチャネルを、分割された新たな複数のチャネルに変更して前記第１の情報の送信を行う旨の制御信号を、前記基地局に送信し、前記基地局は、前記受信した制御情報に基づき、当該基地局の制御を行う、としてもよい。
【０１４０】
このように、動作情報１１０の受信が安定しない場合に、現在使用されているチャネルを、分割された新たな複数のチャネルに基づき変更する（例えば、サブチャネルＣＱＩ方式に切り替える）ことで、動作情報１１０の通信を正常に回復させることができる。
【０１４１】
また、本実施形態の通信システム１においては、前記端末は、前記第１の情報及び前記第２の情報の送信を行うための電力供給を行う第１の電源と、前記第２の情報の送信を行うための電力供給を行う第２の電源とを備え、前記第１の電源に基づき前記第１の情報及び前記第２の情報の送信中に前記第１の電源に障害が発生したと判定した場合に、前記第２の電源に基づき、前記第１の電源の情報を含む前記第２の情報を送信する、としてもよい。
【０１４２】
これにより、主電源装置５８１に障害が生じた場合であっても端末１００は状態情報１３０の送信を継続できると共に、サーバ装置７００はこの状態情報１３０に基づき主電源装置５８１の障害の情報を取得することができる。これにより、通信システム１の保守員は、端末１００の主電源装置５８１の適切な保守又は修繕等の管理をすることができる。
【０１４３】
また、本実施形態の通信システム１においては、前記端末は、前記第１の情報を送信可能であるか否かを判定し、前記第１の情報を送信可能であると判定した場合には前記第１の情報及び前記第２の情報のうち前記第１の情報のみを送信し、前記第１の情報を送信可能でないと判定した場合には前記第１の情報及び前記第２の情報のうち前記第２の情報のみを送信する、としてもよい。
【０１４４】
このように、端末１００は、動作情報１１０を送信可能である場合には第１の情報のみを送信し、第１の情報を送信可能でない場合には状態情報１３０のみを送信することで、通信システム１における通信量を低減させて通信混雑を回避し、通信システム１を安定して動作させることができる。
【０１４５】
また、本実施形態の通信システム１においては、前記第１の通信方式及び前記第２の通信方式は無線通信の方式であり、前記第２の通信方式は、前記第１の通信方式よりも電波の伝搬可能距離が長い、としてもよい。
【０１４６】
これにより、端末１００が移動可能である等の理由で、端末１００が通信基地局３００又はセンタ局５００と離れている場合であっても、端末１００は自身の状態を確実にセンタ局５００に伝送することができる。
【０１４７】
また、本実施形態の通信システム１においては、前記第２の情報の送信の周期は、前記第１の情報の送信の周期よりも短い、としてもよい。
【０１４８】
これにより、サーバ装置７００は、状態情報１３０による端末１００の通信状態をより確実に取得でき、通信システム１の保守員は、端末１００の異常の原因を特定することができる。
【符号の説明】
【０１４９】
１  通信システム、１００  端末、３００  通信基地局、７００  サーバ装置
【図１】
2020155796.tif 000003
【図２】
2020155796.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2020155796.tif 000007
【図６】
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【図７】
2020155796.tif 000009
【図８】
2020155796.tif 000010
【図９】
2020155796.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2020155796.tif 000015
【図１４】
2020155796.tif 000016
【図１５】
2020155796.tif 000017
【図１６】
2020155796.tif 000018
【図１７】
2020155796.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
2020155796.tif 000021
【図２０】
2020155796.tif 000022
【図２１】
2020155796.tif 000023
【図２２】
2020155796.tif 000024
【図２３】
2020155796.tif 000025
【図２４】
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【図２５】
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