(57)【要約】【課題】無線通信の中継機能を簡易な構成で実現し、通信システムの通信信頼性を確保し得る通信モジュールを提供する。【解決手段】通信モジュールは、端末機器と基地局との間で無線通信を行うための通信モジュールであって、前記端末機器から前記基地局へ伝達されるデータが、前記端末機器に設けられた端末通信モジュールから、前記基地局で指定された所定の周波数帯域の電波を用いて送信されると、前記端末通信モジュールから送信された前記データを受信し、受信された前記データを、前記所定の周波数帯域と同じ周波数帯域の電波を用いて前記基地局へ送信することによって、前記端末通信モジュールと一体と見做されるように前記端末機器と前記基地局との間の無線通信を中継する。【選択図】図２
2019021967.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
端末機器と基地局との間で無線通信を行うための通信モジュールであって、
前記端末機器から前記基地局へ伝達されるデータが、前記端末機器に設けられた端末通信モジュールから、前記基地局で指定された所定の周波数帯域の電波を用いて送信されると、前記端末通信モジュールから送信された前記データを受信し、受信された前記データを、前記所定の周波数帯域と同じ周波数帯域の電波を用いて前記基地局へ送信することによって、
前記端末通信モジュールと一体と見做されるように前記端末機器と前記基地局との間の無線通信を中継する、
通信モジュール。
【請求項２】
前記端末通信モジュールから送信された前記データを、第１通信プロトコルに準じて受信し、受信された前記データを、前記第１通信プロトコルとは異なる第２通信プロトコルに準じて前記基地局へ送信する、
請求項１に記載の通信モジュール。
【請求項３】
前記端末通信モジュールと略同一のハードウェアで構成されると共に、複数の動作モードで動作可能に構成されており、
前記複数の動作モードは、
前記端末機器の制御部から送信された前記データを受信し、受信された前記データを前記第１通信プロトコルに準じて送信する第１動作モードと、
前記データを前記第１通信プロトコルに準じて受信し、受信された前記データを前記第２通信プロトコルに準じて前記基地局へ送信する第２動作モードと、
を少なくとも含み、
前記第２動作モードが設定されることによって、前記端末機器と前記基地局との間の無線通信を中継する、
請求項２に記載の通信モジュール。
【請求項４】
前記第１通信プロトコルに準じて実装された無線通信に係るプログラムである第１プロトコルスタックと、前記第２通信プロトコルに準じて実装された無線通信に係るプログラムである第２プロトコルスタックとを備え、
前記第１プロトコルスタックと前記第２プロトコルスタックとを切り替えることによって、前記端末通信モジュールとの間で行われる無線通信と、前記基地局との間で行われる無線通信とを切り替える、
請求項２又は請求項３に記載の通信モジュール。
【請求項５】
前記端末通信モジュールから送信された前記データを受信すると、予め設定された前記第１プロトコルスタックを前記第２プロトコルスタックに切り替えて、受信された前記データを前記基地局へ送信し、
前記データを前記基地局へ送信すると、前記第２プロトコルスタックを前記第１プロトコルスタックに切り替える、
請求項４に記載の通信モジュール。
【請求項６】
前記第１通信プロトコルは、前記端末通信モジュールとの間で予め定められた特定の通信フォーマット及び特定の通信チャネルを用いて、無線通信を行う通信プロトコルであり、
前記第２通信プロトコルは、前記基地局で指定された通信フォーマットを用い、チャネルホッピングにより定められた通信チャネルを用いて、無線通信を行う通信プロトコルである、
請求項２乃至請求項５の何れか一項に記載の通信モジュール。
【請求項７】
前記第１通信プロトコルにおける前記特定の通信フォーマットは、前記データに対して所定の固定値及び所定の変動値が付加されたフレーム構造を有する通信フォーマットであり、
前記第１通信プロトコルにおける前記特定の通信チャネルは、前記所定の周波数帯域に含まれる所定の周波数により特定された通信チャネルである、
請求項６に記載の通信モジュール。
【請求項８】
前記所定の固定値は、前記端末通信モジュールに対して一意に決定された情報と、前記通信モジュールに対して一意に決定された情報とを含み、
前記所定の変動値は、前記データが送信される毎に順次変動するシーケンス番号を含む、
請求項７に記載の通信モジュール。
【請求項９】
前記端末機器の制御部、前記端末通信モジュール及び前記基地局と、共通のコマンド体系に基づいて前記データの通信を行う、
請求項１乃至請求項８の何れか一項に記載の通信モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信モジュールに関する。特に、本発明は、無線通信ネットワークシステムで用いられる通信モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信ネットワークシステムでは、ノード間の無線通信を中継する中継装置が用いられることが多い。
【０００３】
例えば、特許文献１には、基地局と移動局との間で行われる無線送受信を中継する中継送受信装置が開示されている。特許文献１の中継送受信装置は、基地局との間で送受信される第１信号と、移動局との間で送受信される第２信号とを受信する受信部と、第１信号の周波数と第２信号の周波数とが異なるように、第１信号および／又は第２信号の周波数を変換する周波数変換部と、周波数変換部から出力される第１信号および第２信号を送信する送信部とを備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１８２００７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示された中継送受信装置は、高速大容量のデータ通信を行うモバイル通信ネットワークシステムに適した装置である。このため、特許文献１に開示された中継送受信装置は、いわゆるＬＰＷＡ（Low Power Wide Area）等の無線通信技術に対応させることが困難であり、ＩｏＴ（Internet of Things）又はＭ２Ｍ（Machine to Machine）等の技術分野で用いられる無線通信ネットワークシステムに導入することは容易ではない。
【０００６】
また、ＩｏＴ又はＭ２Ｍ等の技術分野で用いられる無線通信ネットワークシステムでは、そのエンドポイントである端末機器の設置場所が長期間固定されることが多い。このため、これらの技術分野で用いられる無線通信ネットワークシステムでは、電波の受信環境が良好でない場所に端末機器が設置されると、端末機器で取得されたデータを基地局へ確実に伝達し難く、通信信頼性が低下する可能性がある。
【０００７】
よって、ＩｏＴ又はＭ２Ｍ等の技術分野で用いられる無線通信ネットワークシステムでは、無線通信の中継機能を簡易な構成で実現し、通信信頼性を確保することが望まれている。
【０００８】
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、上述のような問題点を解決することを課題の一例とする。すなわち、本発明の課題の一例は、無線通信の中継機能を簡易な構成で実現し、通信システムの通信信頼性を確保し得る通信モジュールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一つの観点に係る通信モジュールは、端末機器と基地局との間で無線通信を行うための通信モジュールであって、前記端末機器から前記基地局へ伝達されるデータが、前記端末機器に設けられた端末通信モジュールから、前記基地局で指定された所定の周波数帯域の電波を用いて送信されると、前記端末通信モジュールから送信された前記データを受信し、受信された前記データを、前記所定の周波数帯域と同じ周波数帯域の電波を用いて前記基地局へ送信することによって、前記端末通信モジュールと一体と見做されるように前記端末機器と前記基地局との間の無線通信を中継する。
【００１０】
好適には、前記通信モジュールは、前記端末通信モジュールから送信された前記データを、第１通信プロトコルに準じて受信し、受信された前記データを、前記第１通信プロトコルとは異なる第２通信プロトコルに準じて前記基地局へ送信する。
【００１１】
好適には、前記通信モジュールは、前記端末通信モジュールと略同一のハードウェアで構成されると共に、複数の動作モードで動作可能に構成されており、前記複数の動作モードは、前記端末機器の制御部から送信された前記データを受信し、受信された前記データを前記第１通信プロトコルに準じて送信する第１動作モードと、前記データを前記第１通信プロトコルに準じて受信し、受信された前記データを前記第２通信プロトコルに準じて前記基地局へ送信する第２動作モードと、を少なくとも含み、前記第２動作モードが設定されることによって、前記端末機器と前記基地局との間の無線通信を中継する。
【００１２】
好適には、前記通信モジュールは、前記第１通信プロトコルに準じて実装された無線通信に係るプログラムである第１プロトコルスタックと、前記第２通信プロトコルに準じて実装された無線通信に係るプログラムである第２プロトコルスタックとを備え、前記第１プロトコルスタックと前記第２プロトコルスタックとを切り替えることによって、前記端末通信モジュールとの間で行われる無線通信と、前記基地局との間で行われる無線通信とを切り替える。
【００１３】
好適には、前記通信モジュールは、前記端末通信モジュールから送信された前記データを受信すると、予め設定された前記第１プロトコルスタックを前記第２プロトコルスタックに切り替えて、受信された前記データを前記基地局へ送信し、前記データを前記基地局へ送信すると、前記第２プロトコルスタックを前記第１プロトコルスタックに切り替える。
【００１４】
好適には、前記通信モジュールにおいて、前記第１通信プロトコルは、前記端末通信モジュールとの間で予め定められた特定の通信フォーマット及び特定の通信チャネルを用いて、無線通信を行う通信プロトコルであり、前記第２通信プロトコルは、前記基地局で指定された通信フォーマットを用い、チャネルホッピングにより定められた通信チャネルを用いて、無線通信を行う通信プロトコルである。
【００１５】
好適には、前記通信モジュールにおいて、前記第１通信プロトコルにおける前記特定の通信フォーマットは、前記データに対して所定の固定値及び所定の変動値が付加されたフレーム構造を有する通信フォーマットであり、前記第１通信プロトコルにおける前記特定の通信チャネルは、前記所定の周波数帯域に含まれる所定の周波数により特定された通信チャネルである。
【００１６】
好適には、前記通信モジュールにおいて、前記所定の固定値は、前記端末通信モジュールに対して一意に決定された情報と、前記通信モジュールに対して一意に決定された情報とを含み、前記所定の変動値は、前記データが送信される毎に順次変動するシーケンス番号を含む。
【００１７】
好適には、前記通信モジュールは、前記端末機器の制御部、前記端末通信モジュール、及び、前記基地局と、共通のコマンド体系に基づいて前記データの通信を行う。
【００１８】
また、本発明の課題を解決するための手段は、以下のようにも表現され得る。
【００１９】
すなわち、本発明の一つの観点に係る通信システムは、端末機器と基地局との間で無線通信を行う通信システムであって、前記端末機器に設けられ、前記端末機器から前記基地局へ伝達されるデータを、前記基地局で指定された所定の周波数帯域の電波を用いて送信する第１通信モジュールと、前記端末機器及び前記基地局とは離れた地点に設けられ、前記第１通信モジュールから送信された前記データを受信し、前記所定の周波数帯域と同じ周波数帯域の電波を用いて前記基地局へ送信する第２通信モジュールと、を有し、前記第１通信モジュールと前記第２通信モジュールとが一体と見做されるように、前記第１通信モジュールと前記第２通信モジュールとの間で無線通信を行う。
【００２０】
好適には、前記通信システムにおいて、前記第１通信モジュールと前記第２通信モジュールとの間で行われる無線通信は、第１通信プロトコルに準じて行われ、前記第２通信モジュールと前記基地局との間で行われる無線通信は、前記第１通信プロトコルとは異なる第２通信プロトコルに準じて行われる。
【００２１】
好適には、前記通信システムにおいて、前記第１通信モジュールと前記第２通信モジュールとは、互いに略同一のハードウェアで構成されると共に、複数の動作モードで動作可能に構成されており、前記複数の動作モードは、前記端末機器の制御部から送信された前記データを受信し、受信された前記データを、前記第１通信プロトコルに準じて送信する第１動作モードと、前記データを前記第１通信プロトコルに準じて受信し、受信された前記データを、前記第２通信プロトコルに準じて前記基地局へ送信する第２動作モードと、を少なくとも含み、前記第１通信モジュール及び前記第２通信モジュールのそれぞれは、前記第１動作モード及び前記第２動作モードの何れかが設定されることによって、前記第１通信モジュール又は前記第２通信モジュールとして動作可能に構成される。
【００２２】
好適には、前記通信システムにおいて、前記第２通信モジュールは、前記第１通信プロトコルに準じて実装された無線通信に係るプログラムである第１プロトコルスタックと、前記第２通信プロトコルに準じて実装された無線通信に係るプログラムである第２プロトコルスタックとを備え、前記第１プロトコルスタックと前記第２プロトコルスタックとを切り替えることによって、前記第１通信モジュールとの間で行われる無線通信と、前記基地局との間で行われる無線通信とを切り替える。
【００２３】
好適には、前記通信システムにおいて、前記第２通信モジュールは、前記第１通信モジュールから送信された前記データを受信すると、予め設定された前記第１プロトコルスタックを前記第２プロトコルスタックに切り替えて、受信された前記データを前記基地局へ送信し、前記データを前記基地局へ送信すると、前記第２プロトコルスタックを前記第１プロトコルスタックに切り替える。
【００２４】
好適には、前記通信システムにおいて、前記第１通信プロトコルは、前記第１通信モジュールと前記第２通信モジュールとの間で予め定められた特定の通信フォーマット及び特定の通信チャネルを用いて、無線通信を行う通信プロトコルであり、前記第２通信プロトコルは、前記基地局で指定された通信フォーマットを用い、チャネルホッピングにより定められた通信チャネルを用いて、無線通信を行う通信プロトコルである。
【００２５】
好適には、前記通信システムにおいて、前記第１通信プロトコルにおける前記特定の通信フォーマットは、前記データに対して所定の固定値及び所定の変動値が付加されたフレーム構造を有する通信フォーマットであり、前記第１通信プロトコルにおける前記特定の通信チャネルは、前記所定の周波数帯域に含まれる所定の周波数により特定された通信チャネルである。
【００２６】
好適には、前記通信システムにおいて、前記所定の固定値は、前記第１通信モジュールに対して一意に決定された情報と、前記第２通信モジュールに対して一意に決定された情報とを含み、前記所定の変動値は、前記データが送信される毎に順次変動するシーケンス番号を含む。
【００２７】
好適には、前記通信システムにおいて、前記端末機器の制御部と、前記第１通信モジュールと、前記第２通信モジュールと、前記基地局とは、共通のコマンド体系に基づいて前記データの通信を行う。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の一つの観点に係る通信モジュールは、無線通信の中継機能を簡易な構成で実現し、通信システムの通信信頼性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
本発明のいくつかの実施形態を、単なる例として、添付の図面を参照して以下に説明する。
【図１】本発明の実施形態に係る通信モジュールを有する通信システムの構成を示す図である。
【図２】端末機器、中継機器及び基地局の機能的構成を示すブロック図である。
【図３】通信モジュール及び端末通信モジュールの動作モードを説明するための図である。
【図４】第１通信プロトコルで用いられる通信フォーマットを説明するための図である。
【図５】第１通信プロトコルで用いられる通信チャネルを説明するための図である。
【図６】第２通信プロトコルで用いられる通信チャネルを説明するための図である。
【図７】通信システムで行われるデータ通信処理の流れを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。以下に説明される実施形態は、本発明のいくつかの例を示すものであって、本発明の内容を限定するものではない。また、各実施形態で説明される構成及び動作の全てが本発明の構成及び動作として必須であるとは限らない。なお、同一の構成要素には同一の参照符号を付して、重複する説明を省略する。
【００３１】
［通信システム及び通信モジュールの構成］
図１は、本発明の実施形態に係る通信モジュール３１を有する通信システム１の構成を示す図である。
【００３２】
通信システム１は、無線通信ネットワークシステムである。具体的には、通信システム１は、低消費電力で且つ広域に亘って無線通信が可能なシステムである。通信システム１は、ＬＰＷＡ等の無線通信技術に対応し、ＩｏＴ及びＭ２Ｍ等の技術分野に適用可能なシステムである。通信システム１は、ＳＩＧＦＯＸ（登録商標）、ＬｏＲａ（登録商標）又はＮＢ−ＩｏＴ（Narrow Band - Internet of Things）等の無線通信規格に準じたシステムであってよい。
【００３３】
通信システム１の無線通信に用いられる電波の周波数帯域は、上述のＳＩＧＦＯＸ等の無線通信規格で指定された所定の周波数帯域である。この所定の周波数帯域は、その使用に関する免許が不要な帯域であり、例えば、日本においては９２０ＭＨｚ帯域であってよい。通信システム１の通信距離は、例えば、数Ｋｍ〜１００Ｋｍであってよい。
【００３４】
通信システム１は、図１に示されるように、端末機器２と、中継機器３と、基地局４と、クラウドサーバ５とを有する。端末機器２と、中継機器３と、基地局４と、クラウドサーバ５とは、スター型のトポロジーを構成するような接続形態で接続されてよい。
【００３５】
通信システム１では、端末機器２で取得されたデータが、中継機器３を介して基地局４へ伝達され、基地局４と接続されたクラウドサーバ５に収集される。そして、クラウドサーバ５に収集されたデータは、クラウドサーバ５の各種アプリケーションプログラムで分析及び加工され、各種サービスの提供等に活用される。通信システム１は、図１に示された機器以外の各種機器を有してよい。
【００３６】
なお、本実施形態では、端末機器２で取得されたデータを、クラウドサーバ５に接続された基地局４へ伝達するために通信システム１で行われる処理を、単に「データ通信処理」とも称する。
【００３７】
図２は、端末機器２、中継機器３及び基地局４の機能的構成を示すブロック図である。
【００３８】
端末機器２は、クラウドサーバ５で収集するために基地局４へ伝達される各種データを取得する機器である。端末機器２は、通信システム１のエンドポイントである。端末機器２は、所定物理量の検出等を行って各種データを取得するセンサ機器であってよい。
端末機器２は、図２に示されるように、データ取得部２１と、端末制御部２２と、端末通信モジュール２３とを備える。
【００３９】
データ取得部２１は、端末機器２から基地局４へ伝達される各種データを取得する。データ取得部２１は、所定物理量の検出等を行う各種センサであってよい。データ取得部２１で取得されるデータは、各種センサの検出値等であってよい。データ取得部２１は、端末制御部２２と接続され、取得されたデータを端末制御部２２へ出力する。
【００４０】
端末制御部２２は、プロセッサを含み、端末機器２の各構成要素を統括的に制御して、端末機器２の各種機能を実現するための制御処理を実行する。端末制御部２２は、データ取得部２１から出力されたデータを受け取る。端末制御部２２は、受け取られたデータを端末通信モジュール２３へ送信する。
【００４１】
端末通信モジュール２３は、端末機器２に設けられた無線通信モジュールである。端末通信モジュール２３は、端末機器２と中継機器３との間で無線通信を行うための通信モジュールである。
【００４２】
端末通信モジュール２３は、図２に示されるように、端末制御部２２に接続され、端末機器２から基地局４へ伝達されるデータを端末制御部２２から受信するＩＦ（interface）回路部２４を備える。また、端末通信モジュール２３は、アンテナを含み、端末機器２から基地局４へ伝達されるデータを送信する無線通信回路部２５を備える。更に、端末通信モジュール２３は、制御部２７が各種処理を実行するために必要な各種プログラム等が記憶された記憶部２６を備える。更に、端末通信モジュール２３は、端末通信モジュール２３の各構成要素を統括的に制御する制御部２７を備える。
【００４３】
端末制御部２２と端末通信モジュール２３とのデータ通信は、所定のコマンド体系に基づいて行われる。所定のコマンド体系は、ＡＴコマンド等の、シリアルデータ通信に係る汎用的なコマンド体系であってよい。所定のコマンド体系は、上述のＳＩＧＦＯＸ等をはじめとする基地局４の無線通信規格で指定されたコマンド体系であってよい。
【００４４】
すなわち、端末制御部２２は、端末機器２から基地局４へ伝達されるデータを、所定のコマンド体系に含まれる送信コマンドに付加して、端末通信モジュール２３のＩＦ回路部２４へ送信する。端末通信モジュール２３の制御部２７は、ＩＦ回路部２４が受信したコマンドを解析する。そして、制御部２７は、ＩＦ回路部２４が受信したコマンドが送信コマンドであり、送信コマンドに含まれるデータが基地局４へ伝達するデータであることを判断する。制御部２７は、送信コマンドに含まれるデータに、この送信コマンドの種別情報等を付加して無線通信回路部２５へ出力し、無線通信回路部２５に送信させる。
【００４５】
この所定のコマンド体系は、端末制御部２２と端末通信モジュール２３とのデータ通信だけでなく、通信システム１全体で共有されている。すなわち、端末通信モジュール２３と中継機器３の後述する通信モジュール３１との間、及び、通信モジュール３１と基地局４との間においても、この所定のコマンド体系に基づいて無線通信が行われる。言い換えると、端末制御部２２と、端末通信モジュール２３と、通信モジュール３１と、基地局４とは、共通のコマンド体系に基づいてデータ通信を行う。
【００４６】
中継機器３は、端末機器２と基地局４との間の無線通信を中継する機器である。中継機器３は、端末機器２及び基地局４とは離れた地点に設置される。
中継機器３は、図２に示されるように、通信モジュール３１を備える。
【００４７】
通信モジュール３１は、中継機器３に設けられた無線通信モジュールである。通信モジュール３１は、端末機器２と中継機器３との間の無線通信、及び、中継機器３と基地局４との間の無線通信を行うための通信モジュールである。
通信モジュール３１は、図２に示されるように、ＩＦ回路３２と、無線通信回路部３３と、記憶部３４と、制御部３５とを備える。
【００４８】
通信モジュール３１は、ＩＦ回路部３２、無線通信回路部３３、記憶部３４及び制御部３５を備えたＳｏＣ（System on a Chip）と、このＳｏＣが搭載されるプリント基板とから構成されてよい。プリント基板には、プリントアンテナが設けられてもよいし、外部アンテナとの接続に用いられるコネクタが設けられてもよい。なお、通信モジュール３１は、端末通信モジュール２３と略同一のハードウェアで構成される。
【００４９】
ＩＦ回路部３２は、通信モジュール３１をその周辺回路と接続させるためのＩＦ回路である。通信モジュール３１の周辺回路は、例えば、中継機器３の制御部等である。ＩＦ回路部３２は、シリアルデータ通信形式に対応したＩＦ回路であってよい。ＩＦ回路部３２は、例えば、ＵＡＲＴ（Universal Asynchronous Receiver- Transmitter）形式に対応したＩＦ回路であってよい。
【００５０】
無線通信回路部３３は、アンテナを含み、端末通信モジュール２３から送信されたデータを、予め定められた第１通信プロトコルに準じて受信する。また、無線通信回路部３３は、第１通信プロトコルに準じて受信されたデータを、予め定められた第２通信プロトコルに準じて基地局４へ送信する。
【００５１】
第１通信プロトコルは、端末通信モジュール２３と通信モジュール３１との間の無線通信における通信プロトコルである。第２通信プロトコルは、通信モジュール３１と基地局４との間の無線通信における通信プロトコルである。第１通信プロトコルと第２通信プロトコルとは、互いに異なる通信プロトコルである。
【００５２】
端末機器２と基地局４との間の無線通信は通信モジュール３１によって中継されることから、端末制御部２２及び基地局４から見れば、通信モジュール３１と端末通信モジュール２３とは一体と見做され得る。このような観点から、本実施形態では、第１通信プロトコルを内部通信プロトコルと表現し、第２通信プロトコルを外部通信プロトコルと表現することもできる。なお、第１通信プロトコル及び第２通信プロトコルの詳細については、図４〜図６を用いて後述する。
【００５３】
記憶部３４には、制御部３５が各種処理を実行するために必要な各種プログラム及び各種設定情報、並びに、各種処理の結果として一時的に生じたデータ等が記憶される。
【００５４】
特に、記憶部３４には、通信モジュール３１の通信機能を実現するためのファームウェアが予め記憶されている。このファームウェアは、第１通信プロトコルに準じて実装された無線通信に係るプログラムである第１プロトコルスタックと、第２通信プロトコルに準じて実装された無線通信に係るプログラムである第２プロトコルスタックとを備える。更に、このファームウェアは、周辺回路とのシリアルデータ通信に係るプログラムを備える。更に、このファームウェアは、通信モジュール３１を複数の動作モードで動作させるためのプログラムを備える。なお、このファームウェアは、端末通信モジュール２３の通信機能を実現するために端末通信モジュール２３に組み込まれたファームウェアと略同一である。複数の動作モードの詳細については、図３を用いて後述する。
【００５５】
制御部３５は、プロセッサを含み、通信モジュール３１の各構成要素を統括的に制御して、通信モジュール３１の各種機能を実現するための各種処理を実行する。
【００５６】
特に、制御部３５は、端末通信モジュール２３と通信モジュール３１との間の無線通信を行う際には、記憶部３４に記憶された第１プロトコルスタックに基づいて無線通信回路部３３の動作を制御する。制御部３５は、通信モジュール３１と基地局４との間の無線通信を行う際には、記憶部３４に記憶された第２プロトコルスタックに基づいて無線通信回路部３３の動作を制御する。また、制御部３５は、通信モジュール３１がその起動時に設定された動作モードで動作するよう、無線通信回路部３３及びＩＦ回路部３２を含む通信モジュール３１の各構成要素を制御する。
【００５７】
基地局４は、通信システム１のバックエンドであるクラウドサーバ５に接続された無線通信設備である。基地局４は、上述のＳＩＧＦＯＸ等の無線通信規格に準じた無線通信設備であってよい。基地局４は、第２通信プロトコルに準じて、通信モジュール３１との間で無線通信を行う。基地局４は、通信モジュール３１から送信されたデータを受信すると、受信されたデータをクラウドサーバ５に転送して、クラウドサーバ５に収集させる。
【００５８】
［通信モジュールの動作モード］
図３は、通信モジュール３１及び端末通信モジュール２３の動作モードを説明するための図である。
【００５９】
上述のように、通信モジュール３１は、端末通信モジュール２３と略同一のハードウェアで構成される。通信モジュール３１の記憶部３４に記憶されたファームウェアは、端末通信モジュール２３に組み込まれたファームウェアと略同一である。また、通信モジュール３１のファームウェアは、通信モジュール３１を複数の動作モードで動作可能である。
【００６０】
すなわち、通信モジュール３１と端末通信モジュール２３とは、共通のハードウェア及びファームウェアで構成されるものの、複数の動作モードで動作可能に構成される。複数の動作モードは、第１〜第４動作モードを含む。
【００６１】
第１動作モードは、端末機器２に設けられる通信モジュールの通信機能を実現するための動作モードである。具体的には、第１動作モードは、端末機器２の端末制御部２２との間でシリアルデータ通信を行い、中継機器３の通信モジュール３１との間で第１通信プロトコルに準じて無線通信を行う動作モードである。すなわち、第１動作モードは、端末制御部２２から送信されたデータを受信し、受信されたデータを第１通信プロトコルに準じて送信する動作モードである。
【００６２】
第２動作モードは、中継機器３に設けられる通信モジュールの通信機能を実現するための動作モードである。具体的には、第２動作モードは、端末機器２の端末通信モジュール２３との間で第１通信プロトコルに準じて無線通信を行い、基地局４との間で第２通信プロトコルに準じて無線通信を行う動作モードである。すなわち、第２動作モードは、端末通信モジュール２３から送信されたデータを第１通信プロトコルに準じて受信し、受信されたデータを第２通信プロトコルに準じて基地局４へ送信する動作モードである。
【００６３】
第３動作モードは、端末機器２に設けられる通信モジュールであって、中継機器３を介さずに直接、基地局４との間で無線通信を行う通信モジュールの動作モードである。具体的には、第３動作モードは、端末機器２の端末制御部２２との間でシリアルデータ通信を行い、基地局４との間で第２通信プロトコルに準じて無線通信を行う動作モードである。すなわち、第３動作モードは、端末制御部２２から送信されたデータを受信し、受信されたデータを第２通信プロトコルに準じて基地局４へ送信する動作モードである。
【００６４】
第４動作モードは、中継機器３と基地局４との間の無線通信を更に中継する中継装置に設けられる通信モジュールの動作モードである。具体的には、第４動作モードは、中継機器３の通信モジュール３１との間で第２通信プロトコルに準じて無線通信を行い、基地局４との間で第２通信プロトコルに準じて無線通信を行う動作モードである。すなわち、第４動作モードは、通信モジュール３１から送信されたデータを第２通信プロトコルに準じて受信し、受信されたデータを第２通信プロトコルに準じて基地局４へ送信する動作モードである。
【００６５】
通信モジュール３１及び端末通信モジュール２３のそれぞれは、電源投入時又はハードウェアリセット時等の起動時に、データ入出力ポートがどのような状態であるかに応じて、第１〜第４動作モードの何れかが設定される。そして、通信モジュール３１及び端末通信モジュール２３のそれぞれは、設定された動作モードに応じて、通信モジュール３１又は端末通信モジュール２３として動作するかが決定される。具体的には、通信モジュール３１及び端末通信モジュール２３のそれぞれは、第１動作モードが設定されると端末通信モジュール２３として動作することが決定され、第２動作モードが設定されると通信モジュール３１として動作することが決定される。
【００６６】
このように、通信モジュール３１及び端末通信モジュール２３は、共通のハードウェア及びファームウェアで構成されるものの、起動時に設定された動作モードに応じて、異なる通信機能を実現するように動作することができる。
【００６７】
［第１通信プロトコル及び第２通信プロトコル］
上述のように、第１通信プロトコルは、端末通信モジュール２３と通信モジュール３１との間の無線通信における通信プロトコルである。第２通信プロトコルは、通信モジュール３１と基地局４との間の無線通信における通信プロトコルである。第１通信プロトコルと第２通信プロトコルとは、上述の所定の周波数帯域の電波を用いることが指定されており、互いに略同一の周波数帯域が用いられる。しかし、第１通信プロトコルと第２通信プロトコルとは、それぞれで異なる通信フォーマット及び通信チャネルが少なくとも用いられる。
【００６８】
第１通信プロトコルは、端末通信モジュール２３と通信モジュール３１との間で予め定められた特定の通信フォーマット及び特定の通信チャネルを用いて、無線通信を行う通信プロトコルである。一方、第２通信プロトコルは、第１通信プロトコルの特定の通信フォーマットとは異なり、チャネルホッピングにより定められた通信チャネルを用いて、無線通信を行う通信プロトコルである。
【００６９】
図４は、第１通信プロトコルで用いられる通信フォーマットを説明するための図である。図４（ａ）は、第１通信プロトコルの物理層で定義されたフレームの構造を示す。図４（ｂ）は、図４（ａ）に示されたアプリケーションデータの構成を示す。
【００７０】
第１通信プロトコルでは、端末通信モジュール２３から通信モジュール３１への送信時と、通信モジュール３１から端末通信モジュール２３への送信時とにおいて、略同一構造のフレームが用いられる。そして、端末通信モジュール２３からの送信時と通信モジュール３１からの送信時の両方において、図４（ｂ）に示された「データ」のフィールドには、端末機器２から基地局４へ伝達されるデータが格納される。すなわち、通信モジュール３１は、端末通信モジュール２３から送信されたデータの受信に応答する時には、受信されたデータを端末通信モジュール２３へ返信する。
【００７１】
また、第１通信プロトコルでは、端末通信モジュール２３からの送信時と通信モジュール３１からの送信時の両方において、図４（ｂ）に示された「コマンド種別」のフィールドには、上述の送信コマンドの種別情報が格納される。すなわち、通信モジュール３１は、端末通信モジュール２３から送信されたデータの受信に応答する時には、受信されたコマンドの種別情報を端末通信モジュール２３へ返信する。
【００７２】
また、第１通信プロトコルで用いられる通信フォーマットは、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示されるように、端末機器２から基地局４へ伝達されるデータに対して、所定の固定値及び所定の変動値が付加されたフレームの構造を有する通信フォーマットである。
【００７３】
具体的には、端末機器２から基地局４へ伝達されるデータに付加される所定の固定値とは、図４（ｂ）に示された「送信元アドレス」及び「宛先アドレス」のフィールドに格納される情報が該当する。
【００７４】
端末通信モジュール２３から通信モジュール３１への送信時、「送信元アドレス」のフィールドには、端末通信モジュール２３のＭＡＣ（Media Access Control address）アドレスの下位３２ビットが格納されてよい。端末通信モジュール２３のＭＡＣアドレスは、端末通信モジュール２３に対して一意に決定された情報である。「宛先アドレス」のフィールドには、端末通信モジュール２３から通信モジュール３１への送信がユニキャスト方式であれば、通信モジュール３１のＭＡＣアドレスの下位３２ビットが格納されてよい。通信モジュール３１のＭＡＣアドレスは、通信モジュール３１に対して一意に決定された情報である。或いは、「宛先アドレス」のフィールドには、端末通信モジュール２３から通信モジュール３１への送信がブロードキャスト方式であれば、予め一意に決定された値が格納されてよい。
【００７５】
通信モジュール３１から端末通信モジュール２３への送信時、「送信元アドレス」のフィールドには、通信モジュール３１のＭＡＣアドレスの下位３２ビットが格納されてよい。「宛先アドレス」のフィールドには、応答する先の端末通信モジュール２３におけるＭＡＣアドレスの下位３２ビットが格納されてよい。
【００７６】
このように、端末機器２から基地局４へ伝達されるデータに付加される所定の固定値は、端末通信モジュール２３に対して一意に決定された情報と、通信モジュール３１に対して一意に決定された情報とを含む。
【００７７】
また、端末機器２から基地局４へ伝達されるデータに付加される所定の変動値とは、図４（ｂ）に示された「シーケンス番号」のフィールドに格納される情報が該当する。「シーケンス番号」のフィールドには、端末機器２から基地局４へ伝達されるデータが端末通信モジュール２３又は通信モジュール３１から送信される毎に順次変動するシーケンス番号が格納されてよい。
【００７８】
通信システム１では、端末機器２から基地局４へ伝達されるデータは、パケット単位で、端末通信モジュール２３から通信モジュール３１へ送信され、通信モジュール３１から基地局４へ送信される。すなわち、本実施形態において、パケットとは、端末通信モジュール２３と通信モジュール３１との間で行われる１回の無線通信、又は、通信モジュール３１と基地局４との間で行われる１回の無線通信において送信されるデータの単位である。言い換えると、パケットは、端末機器２から基地局４へ伝達されるデータの送信単位である。シーケンス番号は、このパケットが送信元から送信される毎にインクリメントされる番号であってよい。
【００７９】
このように、端末機器２から基地局４へ伝達されるデータに付加される所定の変動値は、当該データが端末通信モジュール２３又は通信モジュール３１において送信される毎に順次変動するシーケンス番号を含む。
【００８０】
一方、第２通信プロトコルで用いられる通信フォーマットは、上述のＳＩＧＦＯＸ等をはじめとする基地局４の無線通信規格で指定された通信フォーマットである。第２通信プロトコルにおいて用いられるフレームには、端末通信モジュール２３及び通信モジュール３１に対して一意に決定された上述の情報は、含まれない。また、第２通信プロトコルにおいて用いられるフレームには、端末機器２から基地局４へ伝達されるデータが通信モジュール３１において送信される毎に順次変動する上述のシーケンス番号は、含まれない。
【００８１】
図５は、第１通信プロトコルで用いられる通信チャネルを説明するための図である。図６は、第２通信プロトコルで用いられる通信チャネルを説明するための図である。
【００８２】
図５及び図６において、横軸は時間を示し、縦軸は周波数を示す。図５及び図６において、白色の四角はパケットを示し、紙面の左右方向に延びる灰色の四角は、通信チャネルを示す。また、図５は、端末通信モジュール２３から通信モジュール３１（中継機器３）への送信時に用いられる通信チャネルを模式的に示す。図６は、通信モジュール３１から基地局４への送信時に用いられる通信チャネルを模式的に示す。
【００８３】
第１通信プロトコルでは、図５に示されるように、予め定められた特定の通信チャネルが用いられる。この特定の通信チャネルは、上述の所定の周波数帯域に含まれる所定の周波数により特定された通信チャネルである。また、第１通信プロトコルでは、端末通信モジュール２３から通信モジュール３１への送信時と、通信モジュール３１から端末通信モジュール２３への送信時との両方において、この特定の通信チャネルが用いられる。すなわち、端末通信モジュール２３は、通信モジュール３１へデータ（パケット）を送信する時には、この特定の通信チャネルを用いて送信する。そして、通信モジュール３１においても、端末通信モジュール２３から送信されたデータ（パケット）の受信に応答する時には、この特定の通信チャネルを用いて送信する。
【００８４】
一方、第２通信プロトコルで用いられる通信チャネルは、上述のＳＩＧＦＯＸ等をはじめとする基地局４の無線通信規格で指定された通信チャネルであってよい。すなわち、第２通信プロトコルでは、図６に示されるように、第１通信プロトコルとは異なり、チャネルホッピングにより定められた通信チャネルが用いられる。チャネルホッピングにより定められた通信チャネルは、上述の所定の周波数帯域に含まれる複数の周波数の中からランダムに選択された複数の周波数によって定められる複数の通信チャネルである。
【００８５】
第２通信プロトコルでは、通信モジュール３１から基地局４への送信時、チャネルホッピングによりランダムに選択された複数の通信チャネルに、略同一のデータ（パケット）を、一送信周期内で連続して載せることにより、データ（パケット）が送信される。この時、基地局４は、通信モジュール３１と同期して受信に用いる通信チャネルを切り替えなくてよい。基地局４は、所定の周波数帯域に含まれる全ての通信チャネルを、受信に用いる通信チャネルに設定してもよい。それにより、第２通信プロトコルでは、通信モジュール３１から任意のタイミングでデータ（パケット）が送信されても、このデータ（パケット）は基地局４で適切に受信される。
【００８６】
なお、第２通信プロトコルでは、基地局４から通信モジュール３１への送信時に用いられる通信チャネルは、通信モジュール３１から基地局４への送信時と同様に、チャネルホッピングにより定められた通信チャネルである必要はない。第２通信プロトコルでは、基地局４から通信モジュール３１への送信時に用いられる通信チャネルは、基地局４との間で予め定められた通信チャネルであってもよい。すなわち、基地局４は、通信モジュール３１から送信されたデータ（パケット）の受信に応答する時には、受信した通信チャネルをそのまま用いて送信してもよいし、予め定められた別の通信チャネルを用いて送信してもよい。
【００８７】
［データ通信処理］
図７は、通信システム１で行われるデータ通信処理の流れを示す図である。
【００８８】
上述のように、通信システム１では、端末機器２から基地局４へ伝達されるデータは、パケット単位で、端末通信モジュール２３から通信モジュール３１へ送信され、通信モジュール３１から基地局４へ送信される。本実施形態では、端末通信モジュール２３から通信モジュール３１へ送信されるパケット、又は、通信モジュール３１から基地局４へ送信されるパケットを、単に「送信パケット」とも称する。同様に、本実施形態では、送信パケットの受信に応答するために、通信モジュール３１から端末通信モジュール２３へ送信されるパケット、又は、基地局４から通信モジュール３１へ送信されるパケットを、単に「応答パケット」とも称する。
【００８９】
ステップ７０１において、通信モジュール３１は、端末通信モジュール２３からの送信パケットを受信できるよう、予め第１プロトコルスタックに設定する。そして、通信モジュール３１は、起動時から一定時間が経過すると、端末通信モジュール２３からの送信パケットを受信するまでスリープ状態となって待機する。なお、端末通信モジュール２３においても、起動時から一定時間が経過すると、端末制御部２２からの送信コマンドを受信するまでスリープ状態となって待機する。それにより、通信モジュール３１及び端末通信モジュール２３は、消費電力を低減することができ、通信システム１の低コスト化及び長寿命化を図ることができる。
【００９０】
ステップ７０２において、端末制御部２２は、データ取得部２１から出力されたデータを受け取ると、受け取られたデータを含む送信コマンドを作成する。
【００９１】
ステップ７０３において、端末制御部２２は、作成された送信コマンドを端末通信モジュール２３へ送信する。
【００９２】
ステップ７０４において、端末通信モジュール２３は、端末制御部２２から送信されたコマンドを受信すると、受信されたコマンドを解析する。そして、端末通信モジュール２３は、受信されたコマンドが送信コマンドであると判断すると、第１通信プロトコルで用いられる特定の通信フォーマットにて送信パケットを作成する。
【００９３】
ステップ７０５において、端末通信モジュール２３は、作成された送信パケットを、第１通信プロトコルで用いられる特定の通信チャネルにて通信モジュール３１へ送信する。
【００９４】
ステップ７０６において、通信モジュール３１は、端末通信モジュール２３からの送信パケットを受信すると、第１通信プロトコルで用いられる特定の通信フォーマットにて応答パケットを作成する。応答パケットは、図４（ａ）及び図４（ｂ）を用いて上述したように、送信パケットと同様に、端末通信モジュール２３からの送信パケットに含まれるデータ、コマンドの種別情報、並びに、所定の固定値及び変動値等から構成される。
【００９５】
ステップ７０７において、通信モジュール３１は、作成された応答パケットを、第１通信プロトコルで用いられる特定の通信チャネルにて端末通信モジュール２３へ送信する。
【００９６】
ステップ７０８において、端末通信モジュール２３は、通信モジュール３１からの応答パケットを受信すると、受信された応答パケットを解析する。具体的には、端末通信モジュール２３は、ステップ７０５で送信された送信パケットと、ステップ７０８で受信された応答パケットとを比較する。そして、端末通信モジュール２３は、両者のパケットに含まれるデータ、コマンドの種別情報、並びに、所定の固定値及び変動値等が、一致又は所定の対応関係にない場合、送信パケットが正常に通信モジュール３１へ送信されなかったと判断する。この場合、端末通信モジュール２３は、リトライ処理として送信パケットの再送又は再作成を行う。一方、端末通信モジュール２３は、両者のパケットに含まれるデータ、コマンドの種別情報、並びに、所定の固定値及び変動値等が、一致又は所定の対応関係にある場合、送信パケットが正常に通信モジュール３１へ送信されたと判断する。
【００９７】
ステップ７０９において、端末通信モジュール２３は、送信パケットが正常に送信されたと判断すると、端末制御部２２へＡＣＫ（acknowledgment）応答を送信する。
【００９８】
ステップ７１０において、端末制御部２２は、端末通信モジュール２３からのＡＣＫ応答を受信すると、送信パケットが正常に通信モジュール３１へ送信できた判断する。
【００９９】
ステップ７１１において、通信モジュール３１は、プロトコルスタックの設定を、第１プロトコルスタックから第２プロトコルスタックに切り替える。具体的には、通信モジュール３１は、ステップ７０７で行われた応答パケットの送信が完了した後に、第２プロトコルスタックに切り替える。
【０１００】
ステップ７１２において、通信モジュール３１は、第２通信プロトコルの通信フォーマットにて送信パケットを作成する。すなわち、通信モジュール３１は、基地局４との無線通信用として予め定められた通信フォーマットにて送信パケットを作成する。
【０１０１】
ステップ７１３において、通信モジュール３１は、作成された送信パケットを、第２通信プロトコルの通信チャネルにて基地局４へ送信する。すなわち、通信モジュール３１は、チャネルホッピングにより定められた通信チャネルにて基地局４へ送信する。具体的には、通信モジュール３１は、チャネルホッピングにより定められた複数の通信チャネルに略同一の送信パケットを連続して載せることによって、基地局４へ送信する。
【０１０２】
ステップ７１４において、通信モジュール３１は、プロトコルスタックの設定を、第２プロトコルスタックから第１プロトコルスタックに切り替える。具体的には、通信モジュール３１は、ステップ７１３で行われた送信パケットの送信が完了した後に、第１プロトコルスタックに切り替える。そして、通信モジュール３１は、端末通信モジュール２３からの送信パケットを受信するまで、スリープ状態で待機する。
【０１０３】
ステップ７１５において、基地局４は、通信モジュール３１からの送信パケットを受信すると、クラウドサーバ５へ転送して、クラウドサーバ５に収集させる。クラウドサーバ５は、重複する送信パケットを判別する機能を有し、略同一の送信パケットが複数送信されても、不必要な送信パケットを削除することができる。
【０１０４】
ステップ７１６及びステップ７１７において、端末制御部２２は、ステップ７０２及びステップ７０３と同様の処理を行って、端末通信モジュール２３へ送信コマンドを送信する。
【０１０５】
ステップ７１８及びステップ７１９において、端末通信モジュール２３は、ステップ７０４及びステップ７０５と同様の処理を行って、通信モジュール３１へ送信パケットを送信する。この時、通信モジュール３１が送信パケットを基地局４へ送信中である場合には、ステップ７１９で端末通信モジュール２３から送信された送信パケットは、通信モジュール３１で受信されない。この場合、通信モジュール３１からの応答パケットも端末通信モジュール２３へ送信されない。それにより、端末通信モジュール２３は、送信パケットが正常に通信モジュール３１へ送信されたと判断できないため、端末制御部２２へＡＣＫ応答を送信しない。
【０１０６】
ステップ７２０において、端末制御部２２は、ステップ７１６から所定時間経過してもＡＣＫ応答を受信していないことを確認する。
【０１０７】
ステップ７２１において、端末制御部２２は、送信パケットが正常に通信モジュール３１へ送信できなかった判断する。
【０１０８】
ステップ７２２において、端末制御部２２は、ステップ７１６のリトライ処理として送信コマンドの再送又は再作成を行う。
【０１０９】
このように、通信モジュール３１は、第１プロトコルスタックと第２プロトコルスタックとを切り替えることによって、端末通信モジュール２３との間で行われる無線通信と、基地局４との間で行われる無線通信とを切り替えることができる。それにより、通信モジュール３１は、端末機器２と基地局４との間の無線通信を中継することができる。
【０１１０】
［作用効果］
以上のように、本実施形態に係る通信システム１において、端末通信モジュール２３は、端末機器２から基地局４へ伝達されるデータを含む送信パケットを、第１通信プロトコルに準じて通信モジュール３１へ送信する。通信モジュール３１は、端末通信モジュール２３から送信された送信パケットを、第１通信プロトコルに準じて受信し、第１通信プロトコルとは異なる第２通信プロトコルに準じて基地局４へ送信する。
【０１１１】
第１通信プロトコル及び第２通信プロトコルは、それぞれで用いられる電波の周波数帯域が、上述の所定の周波数帯域であって略同一である。そして、この所定の周波数帯域は、上述のＳＩＧＦＯＸ等をはじめとする基地局４の無線通信規格で指定された周波数帯域である。このため、通信モジュール３１は、端末制御部２２及び基地局４に対して中継機能の有無を意識させず、端末通信モジュール２３と一体と見做されるように、端末機器２と基地局４との無線通信を中継することができる。それにより、通信モジュール３１は、電波の受信環境が良好でない場所に端末機器２が設置される場合に、端末機器２及び基地局４を設計変更しなくても、端末機器２で取得されたデータを確実に基地局４へ伝達することができる。よって、本実施形態に係る通信モジュール３１は、通信システム１における無線通信の中継機能を簡易な構成で実現し、通信システム１の通信信頼性を向上させることができる。
【０１１２】
特に、本実施形態に係る通信モジュール３１は、端末制御部２２、端末通信モジュール２３及び基地局４と、共通のコマンド体系に基づいてデータの通信を行う。そして、この共通のコマンド体系は、基地局４の無線通信規格で指定されたコマンド体系であってよい。このため、通信モジュール３１は、端末機器２及び基地局４の仕様を変更することなく、ＩｏＴ又はＭ２Ｍ等の技術分野で用いられる無線通信ネットワークシステムに対して容易に導入することができる。よって、本実施形態に係る通信モジュール３１は、高い通信信頼性を有する通信システム１をより簡易に実現することができる。
【０１１３】
更に、本実施形態に係る通信モジュール３１は、端末通信モジュール２３と略同一のハードウェアで構成されると共に、起動時の設定に応じて、通信モジュール３１及び端末通信モジュール２３のそれぞれの動作モードで動作可能に構成される。このため、通信モジュール３１は、通信システム１で行われる無線通信の中継機能を実現するための専用品として構成されるのではなく、通信システム１で行われる無線通信に不可欠な汎用品として構成され得る。よって、本実施形態に係る通信モジュール３１は、大幅にコストを低減することができるため、高い通信信頼性を有する通信システム１をより簡易に実現することができる。
【０１１４】
更に、本実施形態に係る通信モジュール３１は、第１プロトコルスタックと第２プロトコルスタックとを備える。そして、通信モジュール３１は、これらを切り替えることによって、端末通信モジュール２３との間で行われる無線通信と、基地局４との間で行われる無線通信とを切り替えることができる。このため、通信モジュール３１は、複雑なハードウェア構成を必要とせずに、端末機器２と基地局４との間の無線通信を中継することができる。よって、本実施形態に係る通信モジュール３１は、高い通信信頼性を有する通信システム１をより簡易に実現することができる。
【０１１５】
更に、本実施形態に係る通信モジュール３１において、端末通信モジュール２３との間の無線通信における第１通信プロトコルでは、特定の通信フォーマット及び特定の通信チャネルが用いられる。このため、通信モジュール３１は、端末通信モジュール２３と無線通信を行う場合に、端末通信モジュール２３との間でペアリングといった相互認証動作を行わなくても、スムーズに通信信頼性を確保することができる。よって、本実施形態に係る通信モジュール３１は、簡易な構成であっても、通信信頼性と利便性との両立を図ることができる。
【０１１６】
更に、本実施形態に係る通信モジュール３１では、第１通信プロトコルで用いられる特定の通信フォーマットは、端末通信モジュール２３及び通信モジュール３１に対して一意に決定された情報とシーケンス番号とが付加されたフレーム構造を有する。このため、通信モジュール３１及び端末通信モジュール２３では、受信された送信パケットの正当性を容易に確認することができるため、送信エラーの発生を抑制することができる。このことは、端末機器２から基地局４へ伝達されるデータが端末制御部２２から必要以上に何度も送信されることを抑制することに繋がる。それにより、通信モジュール３１は、通信システム１の輻輳を抑制することができると共に、端末機器２の消費電力を抑制することができる。よって、本実施形態に係る通信モジュール３１は、簡易な構成であっても、通信信頼性と利便性との両立を一層図ることができる。
【０１１７】
更に、本実施形態に係る通信モジュール３１において、基地局４との間の無線通信における第２通信プロトコルでは、基地局４の無線通信規格で指定された通信フォーマット及び通信チャネルが用いられる。この通信チャネルは、上述の所定の周波数帯域に含まれ、チャネルホッピングによりランダムに選択された複数の通信チャネルである。通信モジュール３１は、この複数の通信チャネルに略同一の送信パケットを載せることによって、基地局４へ送信することができる。このため、本実施形態に係る通信モジュール３１は、基地局４への送信時に送信パケットの衝突が発生することを抑制することができる。また、基地局４へ送信された複数の送信パケットのうちで重複する不必要な送信パケットは、基地局４に接続されたクラウドサーバ５によって削除される。よって、本実施形態に係る通信モジュール３１は、簡易な構成であっても、通信信頼性を更に向上させることができる。
【０１１８】
なお、通信システム１は、第１動作モードで動作する端末通信モジュール２３、及び、第２動作モードで動作する通信モジュール３１だけを有するシステムに限定されない。すなわち、通信システム１は、端末通信モジュール２３及び通信モジュール３１の他に、第３動作モードで動作する通信モジュール、及び、第４動作モードで動作する通信モジュールを有してもよい。また、通信モジュール３１及び端末通信モジュール２３は、第１〜第４動作モードの他に、テストモードで動作可能に構成されてよい。テストモードは、送信コマンド及び送信パケットの送信周期の設定、並びに、ボーレートの設定等を行うことができる動作モードである。
【０１１９】
［その他］
上述の実施形態において、通信モジュール３１は、特許請求の範囲に記載された「通信モジュール」の一例に該当する。基地局４は、特許請求の範囲に記載された「基地局」の一例に該当する。端末機器２は、特許請求の範囲に記載された「端末機器」の一例に該当する。端末通信モジュール２３は、特許請求の範囲に記載された「端末通信モジュール」の一例に該当する。端末制御部２２は、特許請求の範囲に記載された「端末機器の制御部」の一例に該当する。
【０１２０】
上述の実施形態は、変形例を含めて各実施形態同士で互いの技術を適用し得ることは、当業者には明らかであろう。
【０１２１】
上述の説明は、制限ではなく単なる例示を意図している。従って、特許請求の範囲を逸脱することなく本発明の実施形態に変更を加えることができることは、当業者には明らかであろう。
【０１２２】
本明細書及び特許請求の範囲で使用される用語は、限定的でない用語として解釈されるべきである。例えば、「含む」という用語は、「含むものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。「備える」という用語は、「備えるものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。「有する」という用語は、「有するものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。
【符号の説明】
【０１２３】
１        通信システム
２        端末機器
３        中継機器
４        基地局
５        クラウドサーバ
２１      データ取得部
２２      端末制御部
２３      端末通信モジュール
２４      ＩＦ回路部
２５      無線通信回路部
２６      記憶部
２７      制御部
３１      通信モジュール
３２      ＩＦ回路部
３３      無線通信回路部
３４      記憶部
３５      制御部
【図１】
2019021967.tif 000003
【図２】
2019021967.tif 000004
【図３】
2019021967.tif 000005
【図４】
2019021967.tif 000006
【図５】
2019021967.tif 000007
【図６】
2019021967.tif 000008
【図７】
2019021967.tif 000009