(57)【要約】【課題】  耐干渉性能に優れ、低消費電力で、低コストで、無線センサネットワークのシステム構築が容易な無線通信システムを提供する。【解決手段】  被監視装置に取り付けられたセンサ３と、センサ３からのデータを取得して送信する子機２と、複数の被監視装置の状態を遠隔監視するデータサーバ４と、複数の子機２と無線通信を行って各センサからのデータを取得してデータサーバ４に送出する親機１とから成り、親機１及び子機２が複数の無線部を搭載可能な構成となっており、周波数帯域と、無線規格と、データレートとの組み合わせによって特定される複数種類の無線部の中から、システム設置場所や通信環境に応じて、システム構築時に適宜無線部を選択して組み込み、更に、各無線部にグループＩＤを付与して、同一のグループＩＤを備えた無線部間のみで通信可能とした無線通信システムとしている。【選択図】        図１
2010183215.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被監視装置の装置状態を監視するセンサと、前記センサで検出されたデータを無線送信する子機と、前記子機からのデータを受信する親機と、前記検出されたデータを蓄積するデータサーバとを備えた無線通信システムであって、
前記親機及び前記子機は、周波数帯域として近似する複数種類の無線部を搭載可能であって、単一のアンテナを用いた通信に伴う制御を行う制御部を備え、
前記制御部が、搭載された無線部の中から特定の相手先との通信に使用すべき無線部を選択して、前記特定の相手先とは前記選択された無線部を用いて通信を行うことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
無線部の種類は、周波数帯域と無線規格とデータレートの組み合わせによって特定されることを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
【請求項３】
親機及び子機の制御部は、それぞれ、搭載された無線部に通信の相手先を示すグループ番号を対応付けて記憶しておき、同一周波数帯域、同一データレート、同一グループ番号の無線部同士での通信を可能とし、
エリア内のアクセスポイントとなる親機の無線部と、前記親機のエリア内に位置する子機の無線部には、同一周波数帯域、同一データレートの無線部を選択し、前記各無線部には同一グループ番号を対応付けると共に、隣接するエリア同士では異なる周波数帯域の無線部を選択し、異なるグループ番号を対応付けることを特徴とする請求項２記載の無線通信システム。
【請求項４】
子機の制御部が、無線部毎に予め設定されたスケジュールに従って時分割送信を行うことを特徴とする請求項３記載の無線通信システム。
【請求項５】
第１のエリアと第２のエリアの境界付近に位置する子機が、第１の周波数帯域で第１のグループ番号が対応付けられた第１の無線部と、第２の周波数帯域で第２のグループ番号が対応付けられた第２の無線部とを備え、
前記子機の制御部は、前記第１のエリアの親機とは前記第１の無線部で通信し、前記第２のエリアの親機とは前記第２の無線部で通信するよう制御することを特徴とする請求項３又は４記載の無線通信システム。
【請求項６】
エリア内のアクセスポイントとなる親機が、無線規格が微弱無線で、第３のグループ番号が対応付けられた第３の無線部と、無線規格が前記微弱無線より大出力の規格で、第４のグループ番号が対応付けられた無線部とを備え、
前記親機の制御部は、前記エリア内の子機とは前記第３の無線部で通信し、データサーバに接続された親機との通信は前記第４の無線部で通信するよう制御することを特徴とする請求項３又は４記載の無線通信システム。
【請求項７】
子機が、周囲の電界ノイズレベルを測定する周辺ノイズレベル測定手段を備え、前記子機の制御部は、予め設定されたスケジュールに従ってデータを親機に送信する際に、周囲の電界ノイズレベルを測定し、ノイズレベルが予め設定されたしきい値未満である場合に送信処理を行い、ノイズレベルがしきい値以上である場合には、ノイズレベルが良好になるまで送信を待機するよう制御することを特徴とする請求項１乃至６記載の無線通信システム。
【請求項８】
親機が、周囲の電界ノイズレベルを測定する周辺ノイズレベル測定手段を備え、前記親機の制御部は、子機に対して制御信号を送信する際に、周囲のノイズレベルを測定し、予め設定されたしきい値未満である場合に送信処理を行い、ノイズレベルがしきい値以上である場合には、ノイズレベルが良好になるまで送信を待機するよう制御することを特徴とする請求項１乃至７記載の無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線センサーネットワークとして用いられる無線通信システムに係り、特に干渉に強く、消費電力及びコストを低減して容易にネットワークを構築することができる無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
［先行技術の説明］
無線通信を用いたネットワークには、微弱無線を用いたシステムや、ZigBee（ジグビー）を用いたシステムや、特定小電力を用いたシステムがあった。
微弱無線を用いたシステムは、国内電波法の微弱無線規格を用いたもので、主として３００MHz帯が使用され、電波の回折性や消費電力において優れているが、出力が小さいため通信距離が短く、妨害波に対する耐性が低い。また、ネットワークの構築は、上位のアプリケーションで行う必要がある。
【０００３】
また、ZigBeeを用いたシステムは、ＩＥＥＥ802.15.4規格を用いたシステムであり、２．４GHz帯のＩＳＭ帯（Industry Science Medical band）が使用される。無線モジュールの機能として、アプリケーションレイヤや、ネットワークレイヤが内蔵されているため、システムネットワーク構築が容易であるといわれている。しかし２．４GHz帯を使用しているため、Ｗｉ−Ｆｉが設置されているエリアでは干渉が発生する。また、回折性が悪く、複数個の端末を設置しなければならない場合もあり、端末総数が増えて消費電力が増大してしまう。
【０００４】
また、特定小電力を用いたシステムは、国内電波法のRCR-STD-T67規格を用いたシステムで、４００MHz帯が使用され、用途やデータスピード、周波数（帯域）が詳細に決められている。ネットワークは上位アプリケーションで構築する。出力が大きく通信距離は長くなるが、消費電流が大きく、アナログ変復調で対干渉性能が悪い。
【０００５】
［無線センサーネットワークに要求される条件］
無線センサーネットワークは、例えば、工場等に設置されている装置（被監視装置）の状態（電圧、電流、ガス流量、温度等）を検知するセンサを設け、各センサからのデータを無線システムを介してサーバに送信し、サーバで集計分析することによって工場全体の装置の動作状態を一括して管理することができるシステムである。
【０００６】
このようなシステムにおいては、他のシステムと干渉しないよう耐干渉性能に優れ、電池駆動でも長時間運用可能なように低消費電力で、また、センシングデータは守秘すべき個人情報であるためデータの秘匿性が高く、低コストで実現できる無線システムが望まれる。
更に、ネットワーク制御として、インフラがないエリアに分散するセンサー端末相互を接続するＰ２Ｐ（Peer-to-Peer）型のネットワーク構築が可能であることが要求される。
更にまた、センシングした情報やデータに基づいて、上位アプリケーションにて対象物の状態を的確に把握し、目的に応じたサービスを提供できるシステムアプリケーションを実現できることが望ましい。
【０００７】
尚、無線センサーネットワークシステムに関する技術としては、特開２００５−１５０８８３号公報「機器監視システム」（出願人：三菱電機株式会社、特許文献１）、特開２００６−０５４８３４号公報「情報処理装置、情報処理方法」（出願人：三菱電機株式会社、特許文献２）、特開２００６−２７９９２７号公報「監視制御装置、監視システム、監視方法、プログラム及び記録媒体」（出願人：オムロン株式会社、特許文献３）がある。
【０００８】
特許文献１には、センサー端末側は単一の無線部、現場監督端末側に複数の無線部を搭載し、状況に応じてどの方式で無線通信するかを選択し、現場監督端末はセンター端末から受信したデータを上位装置に送出する機器監視システムが記載されている。
【０００９】
また、特許文献２には、機器側アダプタに複数の通信部／プロトコルを備え、アクセスポイント（ルータ）側は単一の通信部を備え、状況に応じてどの規格で通信するのかを選択し、ルータは機器側アダプタから受信したデータを上位装置に送出するシステムが記載されている。
【００１０】
また、特許文献３には、センサー端末側に単一の無線部、メインコントローラ側に複数の無線部を備えて、状況に応じてどの規格で無線通信するかを選択するシステムが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００５−１５０８８３号公報
【特許文献２】特開２００６−０５４８３４号公報
【特許文献３】特開２００６−２７９９２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、従来の各通信方式を用いた無線通信システムでは、無線センサーネットワークシステムにおいて要求される、耐干渉性能に優れ、低消費電力で、低コストで、ネットワーク構築が容易に実現できるものとはなっていないという問題点があった。
【００１３】
本発明は、上記実状に鑑みて為されたもので、耐干渉性能に優れ、低消費電力で、低コストで、ネットワーク構築が容易な無線通信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】
【００１４】
上記従来例の問題点を解決するための本発明は、被監視装置の装置状態を監視するセンサと、センサで検出されたデータを無線送信する子機と、子機からのデータを受信する親機と、検出されたデータを蓄積するデータサーバとを備えた無線通信システムであって、親機及び子機は、周波数帯域として近似する複数種類の無線部を搭載可能であって、単一のアンテナを用いた通信に伴う制御を行う制御部を備え、制御部が、搭載された無線部の中から特定の相手先との通信に使用すべき無線部を選択して、特定の相手先とは当該選択された無線部を用いて通信を行うことを特徴としている。
【００１５】
また、本発明は、上記無線通信システムにおいて、無線部の種類は、周波数帯域と無線規格とデータレートの組み合わせによって特定されることを特徴としている。
【００１６】
また、本発明は、上記無線通信システムにおいて、親機及び子機の制御部は、それぞれ、搭載された無線部に通信の相手先を示すグループ番号を対応付けて記憶しておき、同一周波数帯域、同一データレート、同一グループ番号の無線部同士での通信を可能とし、エリア内のアクセスポイントとなる親機の無線部と、親機のエリア内に位置する子機の無線部には、同一周波数帯域、同一データレートの無線部を選択し、各無線部には同一グループ番号を対応付けると共に、隣接するエリア同士では異なる周波数帯域の無線部を選択し、異なるグループ番号を対応付けることを特徴としている。
【００１７】
また、本発明は、上記無線通信システムにおいて、子機の制御部が、無線部毎に予め設定されたスケジュールに従って時分割送信を行うことを特徴としている。
【００１８】
また、本発明は、上記無線通信システムにおいて、第１のエリアと第２のエリアの境界付近に位置する子機が、第１の周波数帯域で第１のグループ番号が対応付けられた第１の無線部と、第２の周波数帯域で第２のグループ番号が対応付けられた第２の無線部とを備え、当該子機の制御部は、第１のエリアの親機とは第１の無線部で通信し、第２のエリアの親機とは第２の無線部で通信するよう制御することを特徴としている。
【００１９】
また、本発明は、上記無線通信システムにおいて、エリア内のアクセスポイントとなる親機が、無線規格が微弱無線で、第３のグループ番号が対応付けられた第３の無線部と、無線規格が微弱無線より大出力の規格で、第４のグループ番号が対応付けられた無線部とを備え、当該親機の制御部は、エリア内の子機とは第３の無線部で通信し、データサーバに接続された親機との通信は第４の無線部で通信するよう制御することを特徴としている。
【００２０】
また、本発明は、上記無線通信システムにおいて、子機が、周囲の電界ノイズレベルを測定する周辺ノイズレベル測定手段を備え、当該子機の制御部は、予め設定されたスケジュールに従ってデータを親機に送信する際に、周囲の電界ノイズレベルを測定し、ノイズレベルが予め設定されたしきい値未満である場合に送信処理を行い、ノイズレベルがしきい値以上である場合には、ノイズレベルが良好になるまで送信を待機するよう制御することを特徴としている。
【００２１】
また、本発明は、上記無線通信システムにおいて、親機が、周囲の電界ノイズレベルを測定する周辺ノイズレベル測定手段を備え、当該親機の制御部は、子機に対して制御信号を送信する際に、周囲のノイズレベルを測定し、予め設定されたしきい値未満である場合に送信処理を行い、ノイズレベルがしきい値以上である場合には、ノイズレベルが良好になるまで送信を待機するよう制御することを特徴としている。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、被監視装置の装置状態を監視するセンサと、センサで検出されたデータを無線送信する子機と、子機からのデータを受信する親機と、検出されたデータを蓄積するデータサーバとを備えた無線通信システムであって、親機及び子機は、周波数帯域として近似する複数種類の無線部を搭載可能であって、単一のアンテナを用いた通信に伴う制御を行う制御部を備え、制御部が、搭載された無線部の中から特定の相手先との通信に使用すべき無線部を選択して、特定の相手先とは当該選択された無線部を用いて通信を行う無線通信システムとしているので、システムの設置場所や環境に応じて最適な無線部を選択して、無線通信を行うことができ、安定した通信を行うことができる効果がある。
【００２３】
また、本発明によれば、無線部の種類は、周波数帯域と無線規格とデータレートの組み合わせによって特定される上記無線通信システムとしているので、システムの設置場所や設計に応じて周波数帯域、無線規格、データレートを任意に選択でき、システム構築の利便性を向上させることができる効果がある。
【００２４】
また、本発明によれば、親機及び子機の制御部は、それぞれ、搭載された無線部に通信の相手先を示すグループ番号を対応付けて記憶しておき、同一周波数帯域、同一データレート、同一グループ番号の無線部同士での通信を可能とし、エリア内のアクセスポイントとなる親機の無線部と、親機のエリア内に位置する子機の無線部には、同一周波数帯域、同一データレートの無線部を選択し、各無線部には同一グループ番号を対応付けると共に、隣接するエリア同士では異なる周波数帯域の無線部を選択し、異なるグループ番号を対応付ける上記無線通信システムとしているので、同一エリア内の親機と子機との間の通信を可能とし、且つ隣接エリア間の干渉を小さくすることができる効果がある。
【００２５】
また、本発明によれば、子機の制御部が、無線部毎に予め設定されたスケジュールに従って時分割送信を行う上記無線システムとしているので、同一エリア内の子機同士が同時に送信して輻輳するのを防ぐことができる効果がある。
【００２６】
また、本発明によれば、第１のエリアと第２のエリアの境界付近に位置する子機が、第１の周波数帯域で第１のグループ番号が対応付けられた第１の無線部と、第２の周波数帯域で第２のグループ番号が対応付けられた第２の無線部とを備え、当該子機の制御部は、第１のエリアの親機とは第１の無線部で通信し、第２のエリアの親機とは第２の無線部で通信するよう制御する上記無線通信システムとしているので、当該子機が、例えば第１のエリアの親機からのデータを第１の無線部で受信して、第２の無線部によって第２のエリアの親機に送信することにより、データサーバから離れた所に設けられたエリアの被監視装置のデータを、隣接するエリアにも属する子機を介して順次中継してデータサーバにアップロードすることができ、出力の小さい微弱無線を用いて、広い範囲のセンサのデータをデータサーバで一括監視するシステムを、低コストで容易に構築することができる効果がある。
【００２７】
また、本発明によれば、エリア内のアクセスポイントとなる親機が、無線規格が微弱無線で、第３のグループ番号が対応付けられた第３の無線部と、無線規格が微弱無線より大出力の規格で、第４のグループ番号が対応付けられた無線部とを備え、当該親機の制御部は、エリア内の子機とは第３の無線部で通信し、データサーバに接続された親機との通信は第４の無線部で通信するよう制御する上記無線通信システムとしているので、エリア内では微弱無線通信を行ってバッテリー駆動の子機の消費電力を低減できると共に、データサーバに接続する親機とは大出力無線通信により、中継点を設けることなく直接通信可能とし、迅速にデータをサーバに蓄積でき、また、全ての通信を高出力の無線規格を用いて行うのに比べて、大幅に消費電力を低減し、コストを低減できる効果がある。
【００２８】
また、本発明によれば、子機が、周囲の電界ノイズレベルを測定する周辺ノイズレベル測定手段を備え、当該子機の制御部は、予め設定されたスケジュールに従ってデータを親機に送信する際に、周囲の電界ノイズレベルを測定し、ノイズレベルが予め設定されたしきい値未満である場合に送信処理を行い、ノイズレベルがしきい値以上である場合には、ノイズレベルが良好になるまで送信を待機するよう制御する上記無線通信システムとしているので、子機から親機への通信の信頼性を向上させることができる効果がある。
【００２９】
また、本発明によれば、親機が、周囲の電界ノイズレベルを測定する周辺ノイズレベル測定手段を備え、当該親機の制御部は、子機に対して制御信号を送信する際に、周囲のノイズレベルを測定し、予め設定されたしきい値未満である場合に送信処理を行い、ノイズレベルがしきい値以上である場合には、ノイズレベルが良好になるまで送信を待機するよう制御する上記無線通信システムとしているので、親機から子機への通信の信頼性を向上させることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施の形態に係る無線通信システム（本システム）の概略構成図である。
【図２】本システムの親機１及び子機２に用いられる無線部の例を示す説明図である。
【図３】本システムのネットワーク構築の概要を示す模式説明図である。
【図４】本システムを利用したネットワーク構成例を示す説明図である。
【図５】本システムの時分割送信制御を示す模式説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
［発明の概要］
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
本発明の実施の形態に係る無線通信システムは、被監視装置に取り付けられたセンサと、センサからのデータを取得して送信する子機と、複数の被監視装置の状態を遠隔監視するサーバと、複数の子機と無線通信を行って各センサからのデータを取得してサーバに送出する親機とから成り、親機及び子機が複数の無線部を搭載可能な構成となっており、周波数帯域と、無線規格と、データレートとの組み合わせによって特定される複数種類の無線部の中から、システム設置場所や通信環境に応じて、システム構築時に適宜無線部を選択して組み込み、更に、各無線部にグループＩＤを付与して、同一のグループＩＤを備えた無線部間のみで通信可能としたものであり、干渉の影響を受けにくく、低消費電力、低コストで広い範囲のセンサを効率的に遠隔監視することができるものである。
【００３２】
また、本発明の実施の形態に係る通信システムは、エリア親機とエリア内の複数の子機との間で微弱無線通信を行い、２つのエリアが隣接する領域に位置する子機に２つの無線部を備え、当該子機は、一方の無線部で一方のエリア親機と通信し、他方の無線部で他方のエリア親機と通信するようにしたものであり、データサーバに接続するメイン親機から遠いエリアであっても、隣接エリアの子機を中継することで、メイン親機と通信を行うことができ、出力の小さい微弱無線を用いて、広範囲のセンサのデータを取得するネットワークを低コストで容易に構築でき、広範囲の装置を監視することができるものである。
【００３３】
また、本発明の実施の形態に係る通信システムは、メイン親機とエリア親機との間は高出力で高速の無線規格を用いて通信し、エリア親機とエリア内の子機との間は微弱無線通信を行うようにしたものであり、中継点がなくても遠くのエリア親機から直接メイン親機に高速にデータ送信を行うことができ、また、全ての通信を高出力で高速の無線規格を用いて行うのに比べて、大幅に消費電力を低減し、コストを低減できるものである。
【００３４】
また、本発明の実施の形態に係る無線通信システムは、エリア内の親機と複数の子機との間の通信は、同一周波数帯域を用いて時分割で行い、子機が、アラーム情報を親機に送信する際に、周囲のノイズレベルを測定し、ノイズレベルが高い場合や、他の子機が送信を行っている際には送信を待機して、ノイズレベルが良好になってから送信を行うものであり、子機から親機への通信の信頼性を向上させることができるものである。
【００３５】
また、本発明の実施の形態に係る通信システムは、親機が、エリア内の子機に対して制御信号等を送信する際に、周囲のノイズレベルを測定し、ノイズレベルが高い場合には送信を待機して、ノイズレベルが良好になってから送信を行うものであり、親機から子機への通信の信頼性を向上させることができるものである。
【００３６】
［実施の形態の概略構成：図１］
図１は、本発明の実施の形態に係る無線通信システム（本システム）の概略構成図である。
図１に示すように、本システムは、被監視装置（図示せず）に取り付けられたセンサ３と、センサ３からのデータを取得して上位に送信する子機２と、子機２との無線通信を行う親機１と、センサ３からのデータを親機１を介して取得して被監視装置の状態を一括監視するデータサーバ４と、データサーバ４に接続し、別のシステムやメンテナンス用の端末等に接続するルータ５とを備えている。
ここでは、説明を簡単にするために親機１及び子機２を１台ずつしか示していないが、子機２は通常複数設けられており、また、ネットワークの形態によっては、データサーバ４に接続する親機１のほかに、各エリアのアクセスポイントとなる親機１が設けられ、エリア内の子機２との通信を行うようになっている。
【００３７】
［各部の構成：図１］
各部について説明する。
［親機の構成及び動作］
親機１は、通常複数の子機２と通信を行って、複数のセンサ３からのセンシングデータを取得してデータサーバ４に送出するものであり、アンテナ１１と、子機２と無線通信を行う無線部１２と、通信制御等の制御を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）１３と、ルータ４に接続するＬＡＮ変換部１４と、現在時刻を管理するＲＴＣ（Real Time Clock；リアルタイムクロック）１５と、各部に供給する電源を生成する電源生成部１６と、電源を取得するＡＣ−アダプタ１７と、停電対策用のバッテリー１８とを備えている。尚、ＣＰＵは、請求項に記載された「制御部」に相当している。
【００３８】
本システムの特徴として、親機１には、無線部（無線モジュール）１２を複数収容することが可能となっている。図１の例では、無線部１２は１つだけしか設けられていないが、無線部１２を搭載するスロットが複数設けられており、必要に応じてスロットに適宜無線部１２を挿入して使用することができるものである。
【００３９】
収容される無線部１２は、使用周波数帯域、無線通信の規格、データレートの組み合わせによって種類が特定されるものであり、更に、各無線部１２にはＣＰＵ１３によってグループＩＤが付与されている。そして、同一のグループＩＤが付与された無線部１２，２２間でのみ通信可能としている。グループＩＤは、請求項に記載された「グループ番号」に相当している。
また、本システムでは、各無線部１２の使用周波数帯域を近いものとしており、複数の無線部１２でアンテナ１１を共用できるようにしている。無線部の例については後で説明する。
【００４０】
また、親機１は、各無線部１２毎に全ての子機２と同一チャネルを用いて時分割で通信を行う。そのため、親機１と子機２との間の送信処理及び受信処理は、通常、子機２と連動するスケジュールに従って行われる。時分割の送受信処理については後で説明する。
【００４１】
ＣＰＵ１３は、本システムの特徴として、複数搭載された無線部１２の中から、システムの設計に応じて、グループＩＤ毎に、つまり相手先のグループ毎に、どの無線部１２を使用するかを選択する。そして、各無線部１２に対応して、時分割送受信のスケジュールや、それぞれの無線部１２の通信相手となる子機２の無線部２２のＩＤ（ユーザＩＤ）又は別の親機１の無線部１２のＩＤ（ユーザＩＤ）を記憶している。
本システムでは通常、同一エリア内の親機１及び子機２の無線部として、同一のグループＩＤが付された同一種類の無線部が選択されるようになっている。
【００４２】
また、親機１のＣＰＵ１３は、各子機２に対して、ＲＴＣの書き換え（時刻設定）情報や、センサ３におけるセンシング間隔等を指示する制御信号を送信して、子機２を制御する。これらの制御情報は、例えばメンテナンス端末から入力されるものである。そして、制御信号は、例えば１日１回等、予め決められた時刻に全ての子機２に対して送信されるようになっている。尚、必要であれば、予め設定された子機の時分割送信スケジュールに対するＡｃｋ／Ｎａｃｋの応答と合わせてＲＴＣ書き換え情報を送信するようにしてもよい。
【００４３】
更に、図示は省略するが、親機１には周辺ノイズ測定手段が設けられており、ＣＰＵ１３からの指示に従って周辺のノイズレベルを測定する。
そして、本システムの親機１では、送信時に測定した周囲の電界ノイズの値と予め設定されているしきい値とを比較して、周囲のノイズ状態が良好か否かを判断し、良好な場合には送信可能とし、良好でない場合には送信を待機する処理を行う。
【００４４】
［子機２の構成及び動作］
子機２は、センサ３で検出したデータを親機１に送信すると共に親機１からの制御情報を受信するものであり、アンテナ２１と、親機１と無線通信を行う無線部２２と、通信制御等を行うＣＰＵ２３と、センサ３と接続するセンサーインタフェース２４と、現在時刻を管理するＲＴＣ（Real Time Clock；リアルタイムクロック）２５と、センサ３から取得したデータ（センシングデータ）や送信状況のログを記憶するメモリ２６と、アラーム発生時に点灯又は点滅するＬＥＤ２７ａ，ｂと、アラーム音を発生するスピーカ２８と、電源供給を行うバッテリー２９とを備えている。
【００４５】
また、本システムの特徴として、子機２にも複数の無線部（無線モジュール）２２を搭載することが可能となっている。各無線部２２は、使用周波数帯域、無線通信の規格、データレートの組み合わせによって特定され、各無線部２２にはグループＩＤが付与され、同一のグループＩＤが付与された無線部１２，２２間でのみ通信可能としている。
また、各無線部２２で使用する周波数帯が近いため、アンテナ２１は１本でよい。
そして、それぞれの子機２がどのような無線部２２を搭載するかはシステムの設計時に選択されて適宜搭載される。
また、エリア内の複数の子機２が同時に送信して輻輳しないよう、時分割送信が行われるようになっている。無線部２２の種類については後で詳細に説明する。
【００４６】
ＣＰＵ２３は、親機と同様に、通信制御を行い、グループＩＤと無線部２２とを対応付けて記憶している。複数の無線部２２が搭載されている場合には、グループＩＤ毎にどの無線部２２を使用するかを選択する。そして、各無線部２２に対応して、時分割送受信のスケジュールや、それぞれの無線部２２で通信を行う相手先の親機１の無線部又は別の子機２の無線部のＩＤ（ユーザＩＤ）を記憶している。
【００４７】
また、ＣＰＵ２３は、センサ１からのセンシングデータを取得して、メモリ２６に取得時刻と共にログとして記憶し、予め設定されているスケジュールに従って親機１に送信する。例えば５分毎に取得したセンシングデータをメモリ２６に記憶しておき、１時間毎に親機１に送信する、といった制御が考えられる。
【００４８】
更に、ＣＰＵ２３は、センサ３からのセンシングデータが予め記憶されている正常範囲から外れた場合には、アラームを親機１に送信すると共に、現場でも認識できるよう、ＬＥＤ２７ａ，ｂやスピーカ２８を制御して周囲に報知する。
【００４９】
図１の例では、ＣＰＵ２３は、送信パイロット電界チェックとして、親機１からの受信信号の電界レベルを検知して、一定レベル以上であれば安定通信区域内であるとしてＬＥＤ２７ａを点灯する。これにより、システム構築時には、ＬＥＤ２７ａで安定通信区域内であることを確認しながら子機２を設置することが可能となる。
【００５０】
また、ＣＰＵ２３は、バッテリー電圧を監視し、一定電圧未満となった場合には、ＬＥＤ２７ｂを点滅してスピーカ２８からアラーム音を出力することより、低電圧となったことを周囲に報知する。
【００５１】
また、ＣＰＵ２３は、例えば１日１回予め決められた時刻に無線部２２を受信状態として、親機１からの制御情報（メンテナンス情報）を受信する。子機２が親機１から受信する制御信号としては、センサ３のセンシング間隔や、ＲＴＣ情報の書き換え、センサ３及び機器点検要求情報等がある。
【００５２】
そして、ＣＰＵ２３は、センシング情報や、異常報知（アラート）情報を親機１に送信する前に、一旦無線部２２を受信状態にして、周囲のノイズや他機の送信の有無をチェックするためにノイズ電界レベルをチェックし、良好であれば送信を行う。不良であれば送信待機し、一定時間後に再チェックする。タイムオーバーとなった場合には、次回の送信時に一緒に送信する。
【００５３】
また、子機２は、バッテリー２５を備えることにより、システム構築後であっても設置が簡単で設置場所を選ばず、また、被監視装置で発生するノイズの影響を受けずに済み、無線通信の信頼性を向上させることができるものである。
【００５４】
［センサ３］
センサ３は、被監視装置又はその近くに取り付けられ、被監視装置の動作状態を監視するため、電圧、電流、ガス流量、温度等のデータを測定し、測定結果や異常をイベント又はパルス又はアナログデータとして子機２に出力する。
【００５５】
［データサーバ４］
データサーバ４は、ＣＰＵ等の制御部、ワークメモリとしての主メモリ、処理プログラム及びデータ等を記憶する記憶部等を備えるコンピュータであり、親機１から送信されるネットワーク中のセンサ３からのセンシングデータを蓄積し、解析する。
［メンテナンス端末］
メンテナンス端末は、オペレータの指示で、データサーバ４に蓄積されたセンシングデータを読み出して表示し、また、親機１、子機２の送信スケジュールを生成して管理する。
【００５６】
［本システムの動作概略：図１］
上記構成の無線通信システムの動作について簡単に説明する。
例えば、１台の親機１と複数の子機２とで構成されるシステムで、親機１には複数の無線部１２が搭載され、各子機２には１台の無線部２２が搭載されている場合について説明する。
システム構築時に、当該親機１と各子機２とがどの周波数帯域、規格、データレートの無線部を用いて通信を行うかが設定され、グループＩＤが付与されると、親機１のＣＰＵ１３と、各子機２のＣＰＵ２３では、それぞれグループＩＤと設定された無線部とを対応付けて記憶しておく。
更に、親機１では、通信相手となる複数の子機２の無線部のユーザＩＤ及びそれぞれの送受信スケジュールを記憶し、各子機２では、親機１の無線部のユーザＩＤ及び送受信スケジュールを記憶しておく。
【００５７】
そして、親機１は、複数の子機２と無線通信を行って、子機２からセンサ３からのセンシングデータを受信して、データサーバ４に出力すると共に、子機２に制御信号を送信して、センサ３のセンシング間隔や子機２の送信スケジュールを遠隔制御する。
データサーバ４では、ネットワーク内のセンサ３から収集されたセンシングデータを記憶して解析する。
【００５８】
親機１と複数の子機２との間の無線通信は、選択された無線部を用いて、予め設定されたスケジュールに従って時分割で行われる。これにより、システムを低コストで構築することができると共に、送受信の衝突を防ぐことができるものである。
【００５９】
子機２のＣＰＵ２２は、メンテナンス端末で作成され親機１から送信されたスケジュールを予め受信して記憶しておき、当該スケジュールに従って、ＲＴＣ２５によって起動し、センサ３からセンシングデータを取得し、内部のメモリ２６に記憶する。更に、定期的又はスケジュールに従って、取得したセンシングデータを親機１に送信する。子機２は、送信後一定時間は受信状態となり、受信確認（Ａｃｋ）を待ち受ける。
親機１では、子機２のスケジュールに合わせて受信動作を行い、子機２から送信されたセンシングデータを受信して、データサーバ４に出力する。
【００６０】
センサ３１や子機２に対する制御が必要な場合には、親機１が、メンテナンス端末らの指示（手動又はＲＴＣ）により、子機２の間欠受信のスケジュールに合わせて起動し、該当する子機２の無線部に制御信号を送信し、子機２は、スケジュールに従って間欠受信動作を行って、制御信号を受信するとそれに基づいて、センシング間隔の変更や、ＲＴＣ時刻の調整等の処理を行う。
【００６１】
更に、本システムの特徴として、親機１及び子機２は、送信時に周囲の電界ノイズを測定して、通信環境を判定して、良好であれば送信し、良好ではない場合には良好になるまで待機して、改めて送信を行うようにしている。これにより、通信の信頼性を向上させることができるものである。
特に、本システムでは、親機１の同一の無線機と通信する全ての子機２が同一周波数で通信するため、時分割で送受信動作を行うようスケジュールを設定しているが、送信時に電界ノイズを測定することにより、近隣の他の子機２が送信していないことを確認でき、通信衝突を確実に避けることができるものである。
【００６２】
［無線部の例：図２］
次に、親機１及び子機２に用いられる無線部の例について図２を用いて説明する。図２は、本システムの親機１及び子機２に用いられる無線部の例を示す説明図である。
上述したように、本システムでは、周波数帯域、規格、データレートの組み合わせが異なる複数種類の無線部を搭載可能となっており、ネットワークの設計に合わせてこれらの中から適宜選択して搭載し、更に搭載された無線部をグループＩＤと対応付けて使用するものである。
【００６３】
図２に示すように、無線部の種類は、周波数帯域と無線規格のカテゴリー及びデータレートの組み合わせによって特定される。
周波数帯域としては、３０１．０８MHz（帯域Ｂ１）、３１２．１５MHz（帯域Ｂ２）、３１４．０６MHz（帯域Ｂ３）があり、カテゴリーは、微弱無線（以下、「微弱」とする）とＳＴＤ−Ｔ９３とがある。尚、ＳＴＤ−Ｔ９３は、２００７年に新設された規格であり、３１２〜３１５MHzまでの帯域に限って高出力が許可されているものである。
そして、各カテゴリーに対応するデータレートとして、微弱は１２００ｂｐｓと７５ｂｐｓがあり、ＳＴＤ−Ｔ９３は１２００ｂｐｓと１９．２ｋｂｐｓがある。
【００６４】
図２の例では、帯域Ｂ１で使用される無線部としては、微弱の１２００ｂｐｓ又は７５ｂｐｓの無線部があり、ＳＴＤ−Ｔ９３の無線部はない。
帯域Ｂ２及び帯域Ｂ３には、それぞれ、微弱の１２００ｂｐｓと７５ｂｐｓと、ＳＴＤ−Ｔ９３の１２００ｂｐｓと１９．２ｋｂｐｓの無線部がある。
【００６５】
各無線部の通信可能距離は、見通し／地上２ｍの条件で、出力の小さい微弱の１２００ｂｐｓは約９０ｍ、７５ｂｐｓは約１５０ｍである。また、高出力のＳＴＤ−Ｔ９３の１２００ｂｐｓは約７００ｍ、１９．２ｋｂｐｓは約４５０ｍとなっている。
【００６６】
［グループＩＤ］
また、本システムでは、ネットワークを構成するグループ毎（たとえばエリア毎）にグループＩＤが付与されており、各端末（親機１又は子機２）のＣＰＵは無線部とグループＩＤとの対応付けを記憶している。そして、同一グループ番号の無線部同士で通信を行うようになっている。ここでは、グループＩＤとして、Ａ〜ＪのＩＤが割り当てられているものとする。
【００６７】
グループＩＤは、例えば、グループ内でＲＴＣの再設定等を行う際にも用いられ、親機１からグループＩＤを付してＲＴＣ書き換えの制御情報を送信すれば、当該グループＩＤを備えた無線部のみがＲＴＣの書き換えを行うことができるものである。
【００６８】
［ユーザＩＤ］
更に、本システムでは、個々の無線部の識別番号としてユーザＩＤが設定されており、ここではデータフレーム上で任意ビット数のＩＤとしている。ユーザＩＤは、特定の子機２に対するＲＴＣ書き換えの制御を行う場合等に用いられる。
【００６９】
［通信可能な組み合わせ］
そして、互いに通信可能な無線部の条件としては、同一グループＩＤで、同一周波数帯域で、同一データレートであることが必要である。
例えば、同一のグループＩＤであっても、帯域Ｂ１の微弱の１２００ｂｐｓと、帯域Ｂ２の微弱の１２００ｂｐｓの無線部は、周波数帯域が異なるため通信できない。
また、帯域Ｂ２の微弱の１２００ｂｐｓと、帯域Ｂ２の微弱の７５ｂｐｓは、データレートが異なるため通信できない。
一方、帯域Ｂ３の微弱の１２００ｂｐｓと、帯域Ｂ３のＳＴＤ−Ｔ９３の１２００ｂｐｓは使用周波数帯域とデータレートが一致するため、同一グループＩＤであれば通信可能である。
また、同一周波数帯域で同一データレートの無線部同士であっても、グループＩＤが一致しない場合には、受信したデータをＣＰＵが破棄するため通信できない。
【００７０】
［ネットワーク構成の概要：図３］
次に、本システムを利用して構築するネットワークの例について図３を用いて説明する。図３は、本システムのネットワーク構築の概要を示す模式説明図である。
まず、図３（ａ）に示すように、親機１と子機２ａ〜２ｇが通信を行う場合、基本的なネットワークとしては、全ての子機２が親機１と直接送受信を行う系が考えられる。
図３（ａ）の例では、親機１及び子機２ａ〜２ｇは、全て同一のグループＩＤ「Ａ」で、帯域Ｂ１の微弱の７５ｂｐｓで通信を行う。
【００７１】
しかし、親機１から離れたところに設置されている子機２（ここでは子機２ｂ）との通信を安定させるために、図３（ｂ）に示すように、最寄りの子機２（ここでは子機２ａ）を中継点として用いて、子機２ｂは子機２ａを介して親機１との通信を行うようにすることも可能である。
この場合、子機２ｂの無線部をグループＩＤ「Ｂ」帯域Ｂ２の微弱の７５ｂｐｓの無線部に変更すると共に、子機２ａには、グループＩＤ「Ａ」帯域Ｂ１の微弱の７５ｂｐｓの無線部に加えて、グループＩＤ「Ｂ」帯域Ｂ２の微弱の７５ｂｐｓの無線部を設置する。
【００７２】
つまり、子機２ａは、親機１とは、グループＩＤ「Ａ」帯域Ｂ１の微弱の７５ｂｐｓの無線部で通信を行い、子機２ｂとは、グループＩＤ「Ｂ」帯域Ｂ２の微弱の７５ｂｐｓの無線部で通信を行う。子機２ａは、子機２ｂからのセンシングデータを親機１に送信し、親機１からの制御情報を子機２ｂに送信する。尚、子機２ａでは、送信時の輻輳を防ぐために、無線部毎にスケジュールを設定しておき、ＣＰＵ２３によって送信タイミングの制御を行うようになっている。
これにより、子機２ｂは近くにある子機２ａを介して安定した通信を行うことができるものである。
【００７３】
［ネットワーク構成例：図４］
次に、本システムを利用したネットワーク構成例について図４を用いて説明する。図４は、本システムを利用したネットワーク構成例を示す説明図である。
図４では、データサーバ４に接続するメイン親機１００と、各エリアのアクセスポイントとしてのエリア親機１２０，１３０，１４０，１５０，１６０と、各エリアに設けられた子機とで構成される通信ネットワークを示している。
【００７４】
図４では、メイン親機、エリア親機、子機の各無線部の内、帯域Ｂ１の無線部は二重枠で示し、帯域Ｂ２の無線部は一重枠で示し、帯域Ｂ３の無線部は太枠で示している。また、各無線部には、それぞれ対応するグループＩＤが付与されており、図中Ａ〜Ｈで示している。
また、図中の矢印はアップリンクを示している。
【００７５】
図４に示すネットワークでは、２種類のネットワーク接続方法が示されている。
第１の方法は、エリア端部の子機に微弱無線の無線部を２種類搭載し、順次中継していく方法であり、図４の左側に示された２つのエリアがこの方式で接続されている。
第２の方法は、各エリアの中心に、微弱無線の無線部と、ＳＴＤ−Ｔ９３の無線部とを搭載したアクセスポイント（エリア親機）を設置し、メイン親機１との接続には出力が大きいＳＴＤ−Ｔ９３を使用する方式であり、図４の右側の３つのエリアがこの方式で接続されている。
尚、いずれの方式においても、子機の送信は、輻輳しないように各子機内のＣＰＵの制御によって時分割送信が行われるようになっている。
【００７６】
まず、第１の方式でネットワークが形成されている左側のエリアにおけるアップリンクについて説明する。
図４の左上に示されているグループＩＤがＤのエリア（「エリアＤ」と称する）は、アクセスポイントとなるエリア親機１３０と、子機１３１〜１３３及び１２１で構成される。
エリア親機１３０と、子機１３１〜１３３は、帯域Ｂ２の微弱７５ｂｐｓの無線部（グループＩＤ：Ｄ）（以下「Ｄの無線部」）を備えている。子機１２１はＤの無線部に加えて、更に、帯域Ｂ３の微弱７５ｂｐｓの無線部（グループＩＤ：Ｆ）（以下「Ｆの無線部」）を備えている。
【００７７】
子機１３１〜１３３からのデータは、Ｄの無線部によってエリア親機１３０に送信され、エリア親機１３０から、Ｄの無線部によって子機１２１に送信される。エリア親機１３０には、アップロード時の経路として子機１２１のユーザＩＤが記憶されている。
子機１２１は、エリア親機１３０からのセンシングデータをＤの無線部で受信し、自己が取得したセンシングデータと共に隣接するエリアのエリア親機１２０にＦの無線部で送信する。
【００７８】
エリア親機１２０は、子機１２１と、１２２〜１２３からのセンシングデータを受信して、子機１１０に送信する。
子機１１０には、Ｆの無線部の他に、帯域Ｂ１の微弱７５ｂｐｓの無線部（グループＩＤ：Ｈ）（以下「Ｈの無線部」）が設けられている。
【００７９】
また、メイン親機１００には、Ｈの無線部と、帯域Ｂ３のＳＴＤ−Ｔ９３の１９．２ｋｂｐｓの無線部（グループＩＤ：Ｉ）（以下「Ｉの無線部」）とが搭載されている。
そして、子機１１０は、エリア親機１２０からのデータをＦの無線部で受信して、Ｈの無線部からメイン親機１００に送信する。メイン親機１００は子機１１０からのセンシングデータをＨの無線部で受信する。このようにして、エリアＤ，エリアＦ内のセンシングデータが全てメイン親機１００に送信され、データサーバ４に蓄積されるようになっている。
【００８０】
このように、出力の小さい微弱無線システムを用いて、複数エリアの境界付近に位置する子機２を介して中継していくことで、安価に、広範囲に分散しているセンサからのセンシングデータを収集することができるものである。
また、隣接するエリア間で使用する周波数帯域を変えているので、干渉を防ぐことができるものである。
【００８１】
次に、第２の方法でネットワークが形成されているエリアＡ，Ｂ，Ｃについて説明する。
グループＩＤがＡであるエリアＡは、エリア親機１５０と、子機１５１〜１５４とで構成される。子機１５１〜１５４は、帯域Ｂ１の微弱７５ｂｐｓの無線部（グループＩＤ：Ａ）（以下「Ａの無線部」）を備えている。また、エリア親機１５０は、Ａの無線部に加えて、上述したＩの無線部を備えている。
【００８２】
そして、子機１５１〜１５４からのデータは、Ａの無線部を介してエリア親機１５０に集められ、エリア親機１５０からＩの無線部を介して、メイン親機１００に送信される。エリア親機１５０には、アップロード時の経路として、メイン親機１００のユーザＩＤが記憶されている。
【００８３】
このように、エリア親機１５０は、エリア内の通信には微弱無線のＡの無線部を用いると共に、遠くにあるメイン親機１００との通信には、出力が大きく通信距離を長くとることができるＳＴＤ−Ｔ９３の１９．２ｋｂｐｓのＩの無線部を用いることにより、バッテリー駆動の子機２の消費電力を小さくでき、また、中継点を設けずに直接メイン親機１００との通信が可能となる。更に、Ｉの無線部を用いると、通信速度が速く、迅速にデータの収集を行うことができるものである。
【００８４】
同様に、エリアＢでは、エリア内は帯域Ｂ２の微弱７５ｂｐｓの無線部エリア親機１６０に集約されたデータは、Ｉの無線機によってメイン親機１００に送信される。
また、エリアＣでは、エリア内は帯域Ｂ３の微弱７５ｂｐｓの無線部（グループＩＤ：Ｃ）（以下「Ｃの無線部」）で通信を行い、エリア親機１４０はＩの無線機によってメイン親機１００にデータを送信する。
【００８５】
尚、エリア親機１４０，１５０，１６０は、全てＩの無線機でメイン親機１００と直接通信を行うので、送信時の衝突が発生しないよう、グループＩＤ「Ｉ」に対応して予め時分割の送信スケジュールが設定されている。
このようにして、システム内の全てのエリアに設けられたセンサからのセンシングデータはネットワークを介してメインサーバ１００に送信され、データサーバ４に蓄積される。
尚、メイン親機１００からの制御信号（ダウンリンク）は、上述したアップリンクとは反対の経路で伝送されるようになっている。
【００８６】
［時分割多元接続制御：図５］
本システムでは、同一グループＩＤのネットワーク内では、送信時の衝突を避けるために時分割送信処理を行っている。本システムの時分割制御について図５を用いて説明する。図５は、本システムの時分割送信制御を示す模式説明図である。
図５では、同一エリアに属する２つの子機（図では「端末」）の送信制御を示している。
各子機には、予め、センサからのデータ取得（計測）、送信、受信のスケジュールが記憶されており、ＣＰＵはＲＴＣを参照してスケジュールにしたがって処理を行う。この例では、子機は１時間毎に親機に送信を行うように設定されている。
【００８７】
図５に示すように、端末（１）では、例えば、１２：００、１３：００…に送信を行うように設定されており、送信開始の直前に、センサ３からの計測データを取得し、又はメモリからログを読み出して、１２：００になると親機（エリア親機）１に対して送信を開始する。その際、上述したように、周辺のノイズレベルを測定し、良好であれば送信し、不良であれば送信待機する。端末（１）は、送信動作後、一定時間は受信動作を行って、親機１からの受信確認（Ａｃｋ）を待ち受ける。
【００８８】
送信待機した場合、Ａｃｋを受信しない場合、又は再送要求を受信した場合は再度送信を行い、必要であれば１２：０１までの間、送信処理を行う。つまり、このエリアでは、毎日１２：００〜１２：０１の間が端末（１）の送信時間として予めスケジュールで割り当てられているものであり、他の端末がこの時間帯に送信することはない。
同様に、端末（２）は毎日１２：０５〜１２：０６、１３：０５〜１３：０６…が送信スケジュールとして割り当てられている。
【００８９】
図５の例では、５分毎に送信が開始されるスケジュールとなっており、端末（１）の送信終了から端末（２）の送信開始までのインターバル（ガードタイム）が４分間である。
各子機には、予め自端末及び他の端末が送信する時間帯を除いた４分間のタイミングが記憶されており、センサ３で異常値を検出した場合には、どの子機も送信していない４分間のガードタイムで、親機に異常を報知するアラームを送信する。
【００９０】
アラーム送信を行う場合には、子機がノイズレベルの測定を行って、他の子機が送信していないことを確認してから送信する。ノイズレベルが良好でない場合には、送信待機して次のガードタイムでの送信を試みる。これにより、同一周波数を用いても送信時の衝突を防ぐことができるものである。
【００９１】
また、親機から子機への制御情報を送信する場合には、予め１日１回９：００等、時刻を設定しておき、その時刻になると子機が全て間欠受信状態になり、親機からの制御情報を待ち受けるようにしている。
尚、制御情報を、子機からの定期的な送信に対するＡｃｋと合わせて送信することも可能である。
【００９２】
［実施の形態の効果］
本発明の実施の形態に係る無線通信システムによれば、受信したデータをデータサーバ４に送出する親機１と、センサ３からのデータを親機１に送信する複数の子機２とを備え、親機１及び子機２が、周波数帯域と無線規格とデータレートの組み合わせによって特定される複数種類の無線部を搭載可能とし、特定の相手先との通信に、搭載された無線部の中からＣＰＵによって選択された無線部を使用して通信を行う無線通信システムとしているので、システムの設置場所や環境に応じて最適な無線部を選択して親機１と子機２との間で無線通信を行うことができ、安定した通信を行うことができる効果がある。
【００９３】
また、本システムによれば、親機１及び子機２のＣＰＵは、それぞれ、搭載された無線部毎にグループＩＤを対応付けて記憶しておき、同一周波数帯域、同一データレート、同一グループＩＤの無線部同士の通信を可能とし、アクセスポイントとなる親機１を中心とするエリア内で通信を行う無線機は同一周波数帯域、同一データレートの無線機を選択して、同一のグループＩＤを付し、異なるエリアの無線機には異なるグループＩＤを付与すると共に、隣接するエリア同士では異なる周波数帯域の無線部を選択するようにしているので、エリア内の端末間での通信を可能とし、隣接エリア間での干渉を小さくすることができる効果がある。
【００９４】
また、本システムによれば、子機２が、予め設定されたスケジュールに従って時分割送信を行うようにしているので、同一エリア内の子機２同士が同時に送信して輻輳してしまうのを防ぐことができる効果がある。
【００９５】
また、本システムによれば、２つのエリアの境界付近に位置する子機２に、第１の周波数帯域で第１のグループＩＤを備えた第１の無線部と、第２の周波数帯域で第２のグループＩＤを備えた第２の無線部を設け、当該子機２が、第１のエリアの親機１とは第１の無線部で通信し、第２のエリアの親機１とは第２の無線部で通信するシステムとしているので、当該子機２は、例えば第１のエリアの親機からのデータを第１の無線部で受信して、第２の無線部によって第２のエリアの親機に送信することができ、データサーバ４から離れた所に設けられたエリアのセンシングデータを、隣接するエリアにも属する子機２で順次中継してデータサーバ４まで送信することができ、出力の小さい微弱無線を用いて、低コストで、広い範囲のセンサのデータをデータサーバ４に効率的にアップロードできるシステムを容易に構築することができる効果がある。
【００９６】
また、本システムによれば、アクセスポイントとなるエリア親機が、第３のグループＩＤを備えた微弱無線の無線部と、第４のグループＩＤを備えた大出力の無線規格の無線部とを備え、エリア内の子機とは微弱無線の無線部で通信を行い、遠くにあるメイン親機との通信は大出力の規格の無線部で通信を行うシステムとしているので、微弱無線通信によりバッテリー駆動の子機の消費電力を低減できると共に、大出力且つ高速の無線通信によって、中継点を設けることなく、データサーバに接続するメイン親機と直接通信可能とし、迅速にデータをサーバに蓄積でき、また、全て大出力且つ高速の無線規格とするのに比べて大幅に消費電力及びコストを低減することができる効果がある。
【００９７】
また、本システムによれば、子機２が、周囲の電界ノイズレベルを測定する周辺ノイズレベル測定手段を備え、予め設定されたスケジュールに従ってセンサ３からのデータを親機１に送信する際に、周囲の電界ノイズレベルを測定し、ノイズレベルが予め設定されたしきい値未満である場合に、通信環境が良好であるとして送信処理を行い、ノイズレベルがしきい値以上である場合には、ノイズレベルが良好になるまで送信を待機する無線通信システムとしているので、子機から親機への通信の信頼性を向上させることができる効果がある。
【００９８】
また、本システムによれば、親機１が、周囲の電界ノイズレベルを測定する周辺ノイズレベル測定手段を備え、子機２に対して制御信号を送信する際に、周囲のノイズレベルを測定し、ノイズレベルが高い場合には送信を待機して、ノイズレベルが良好になってから送信を行うものであり、親機から子機への通信の信頼性を向上させることができる効果がある。
【産業上の利用可能性】
【００９９】
本発明は、干渉に強く、消費電力及びコストを低減して容易にネットワークを構築することができる無線通信システムに適している。
【符号の説明】
【０１００】
１…親機、  ２…子機、  ３…センサ、  ４…データサーバ、  ５…ルータ、  １１，２１…アンテナ、  １２，２２…無線部、  １３，２３…ＣＰＵ、  １４…ＬＡＮ変換部、  １５，２５…ＲＴＣ、  １６…電源生成部、  １７…ＡＣ−アダプタ、  １８，２９…バッテリー、  ２４…センサーインタフェース、  ２６…メモリ、  ２７…ＬＥＤ、  ２８…スピーカ、  １００…メイン親機、  １２０，１３０，１４０，１５０，１６０…エリア親機
【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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