(57)【要約】【課題】通信ネットワーク及びシステムの負荷を軽減する。【解決手段】  第１装置と、第２装置と、第３装置とを有するシステムにおいて、第１装置は、第３装置に対してデータを要求する要求情報であって、当該要求情報の再送の要否を示す再送要否を含む要求情報を第２装置へ送信し、第２装置は、第１装置から受信した要求情報に含まれる再送要否が再送要である場合、当該要求情報を第１記憶部に記憶すると共に当該要求情報を第３装置へ転送し、第３装置から当該要求情報に対する応答情報を受信できた場合、当該応答情報を第１装置へ転送し、第３装置から当該要求情報に対する応答情報を受信できない場合、第１記憶部に記憶した当該要求情報を第３装置へ再送する。【選択図】図１
2015088858.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１装置と、第２装置と、第３装置とを有するデータ収集システムにおいて、
前記第１装置は、
前記第３装置に対してデータを要求する要求情報であって、当該要求情報の再送の要否を示す再送要否を含む要求情報を、前記第２装置へ送信し、
前記第２装置は、
前記第１装置から受信した前記要求情報に含まれる前記再送要否が再送要である場合、当該要求情報を第１記憶部に記憶すると共に当該要求情報を前記第３装置へ転送し、
前記第３装置から当該要求情報に対する応答情報を受信できた場合、当該応答情報を前記第１装置へ転送し、
前記第３装置から当該要求情報に対する応答情報を受信できない場合、前記第１記憶部に記憶した当該要求情報を前記第３装置へ再送する
データ収集システム。
【請求項２】
前記第２装置は、
前記第１装置から受信した前記要求情報に含まれる前記再送要否が再送不要である場合、当該要求情報を前記第３装置へ転送し、
前記第３装置から当該要求情報に対する応答情報を受信できた場合、当該応答情報を前記第１装置へ転送し、
前記第３装置から当該要求情報に対する応答情報を受信できない場合であっても、当該要求情報を前記第３装置へ再送しない
請求項１に記載のデータ収集システム。
【請求項３】
前記第１装置は、定期的に送信する要求情報の前記再送要否を再送不要に設定し、不定期に送信する要求情報の前記再送要否を再送要に設定する
請求項１又は２に記載のデータ収集システム。
【請求項４】
前記第３装置は、定期的に検針された複数の検針値を第２記憶部に記憶し、前記第２装置から受信した前記要求情報に対して、前記第２記憶部に記憶された前記複数の検針値を含む応答情報を前記第２装置へ送信する
請求項１乃至３の何れか一項に記載のデータ収集システム。
【請求項５】
前記第２装置は、
前記第１記憶部に記憶した要求情報を前記第３装置へ再送した回数が、所定の回数以上となった場合、前記要求情報に対する応答情報を取得できなった旨を示す要求失敗情報を前記第１装置へ送信する
請求項１乃至４の何れか一項に記載のデータ収集システム。
【請求項６】
前記第２装置と前記第３装置とはマルチホップ型の通信ネットワークを通じて接続されており、
前記第２装置は、
前記第２装置と前記第３装置との間のホップ数に基づいて設定されたタイムアウト時間であって、前記要求情報を前記第３装置へ送信してから前記タイムアウト時間までに、前記第３装置から当該要求情報に対する応答情報を受信できない場合、前記第１記憶部に記憶した当該要求情報を前記第３装置へ再送する
請求項１乃至５の何れか一項に記載のデータ収集システム。
【請求項７】
前記マルチホップ型の通信ネットワークは、ＰＬＣ（Ｐｏｗｅｒ  Ｌｉｎｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）または無線ネットワークによって構成されている
請求項６に記載のデータ収集システム。
【請求項８】
前記第１装置は、前記再送要否以外の部分を暗号化した要求情報を前記第２装置へ送信する
請求項１乃至７の何れか一項に記載のデータ収集システム。
【請求項９】
第１装置と、第２装置と、第３装置とを有するシステムにおけるデータ収集方法であって、
前記第１装置において、
前記第３装置に対してデータを要求する要求情報であって、当該要求情報の再送の要否を示す再送要否を含む要求情報を、前記第２装置へ送信し、
前記第２装置において、
前記第１装置から受信した前記要求情報に含まれる前記再送要否が再送要である場合、当該要求情報を第１記憶部に記憶すると共に当該要求情報を前記第３装置へ転送し、
前記第３装置から当該要求情報に対する応答情報を受信できた場合、当該応答情報を前記第１装置へ転送し、
前記第３装置から当該要求情報に対する応答情報を受信できない場合、前記第１記憶部に記憶した当該要求情報を前記第３装置へ再送する
データ収集方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、データを収集するシステムおよび方法の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動検針サーバが、通信ネットワークを通じて、各家庭や工場等に設置された検針装置によって検針された電力使用量、ガス使用量または水道使用量等の検針値（データ）を、自動的に収集する自動検針システムが検討されている。また、通信ネットワークとして、ＰＬＣ（Ｐｏｗｅｒ  Ｌｉｎｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）を用いることが検討されている（特許文献１、２、３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−３５３５７２号公報
【特許文献２】特許第５１８９６５７号公報
【特許文献３】特許第４７８７８６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
自動検針サーバは、通信ネットワークを通じて、多数の検針装置から検針値を収集するため、通信ネットワークの通信負荷および自動検針サーバの処理負荷が高くなり易い。また、検針装置の接続されている通信ネットワークが、光ファイバ等と比較して通信品質の低い（ノイズの多い）ＰＬＣ又は無線通信等で構成される場合も多い。一般的に、通信品質の低い通信ネットワークでは、データの再送回数が増加する傾向にある。しかし、データの再送回数の増加は、通信ネットワークの通信負荷および自動検針サーバの処理負荷をさらに増加させることになってしまう。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、通信ネットワークの通信負荷および自動検針サーバの処理負荷を軽減すると共に、検針値（データ）を効率的に収集するデータ収集システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施形態に係るデータ収集システムは、第１装置と、第２装置と、第３装置とを有する。
第１装置は、第３装置に対してデータを要求する要求情報であって、当該要求情報の再送の要否を示す再送要否を含む要求情報を、第２装置へ送信し、
第２装置は、第１装置から受信した要求情報に含まれる再送要否が再送要である場合、当該要求情報を記憶部に記憶すると共に当該要求情報を第３装置へ転送し、第３装置から当該要求情報に対する応答情報を受信できた場合、当該応答情報を第１装置へ転送し、第３装置から当該要求情報に対する応答情報を受信できない場合、記憶部に記憶した当該要求情報を第３装置へ再送する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、通信ネットワークの通信負荷および自動検針サーバの処理負荷を軽減すると共に、検針値（データ）を効率的に収集することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】自動検針システムの構成例を示す。
【図２】本実施例に係る通信プロトコルスタックの構成例を示す。
【図３】ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）パケットの構成例を示す。
【図４】要求情報及び応答情報の構成例を示す。
【図５】暗号化されたＩＰパケットの構成例を示す。
【図６】ＰＬＣ経路管理テーブルの構成例を示す。
【図７】スマートメータ管理テーブルの構成例を示す。
【図８】定期要求および応答の処理例を示すシーケンスチャートである。
【図９】個別要求および応答の処理例を示すシーケンスチャートである。
【図１０】集約装置とスマートメータとが無線で接続されている自動検針システムの構成例を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら、スマートメータ１２の検針値を自動的に収集する自動検針サーバ１０を含む自動検針システム１の実施例について説明する。
【実施例１】
【００１０】
図１は、自動検針システム１の構成例を示す。
データ収集システムの一種である自動検針システム１は、「第１装置」として自動検針サーバ１０と、「第２装置」として集約装置１１と、「第３装置」としてスマートメータ１２とを有する。集約装置１１およびスマートメータ１２は複数であってもよい。すなわち、一つの自動検針サーバ１０の下に複数の集約装置１１を接続し、各集約装置１１の配下にそれぞれ複数のスマートメータ１２を接続する構成とすることができる。自動検針サーバ１０と集約装置１１とは、ＩＰネットワーク１３を通じて接続されている。集約装置１１とスマートメータ１２とは、電力線１４を通じて接続されている。自動検針システム１は、例えば、電力会社、ガス会社または水道会社等によって運営される。
【００１１】
自動検針サーバ１０は、スマートメータ１２の有する検針値（例えば、電力使用量、ガス使用量、水道使用等のセンサ計測値）を、定期的又は不定期に収集する。
【００１２】
スマートメータ１２は、定期的に電力使用量等を検針し、その検針値を記憶する。スマートメータ１２は、その記憶した検針値を、自動検針サーバ１０へ提供する。
【００１３】
集約装置１１は、自動検針サーバ１０と、スマートメータ１２との間のデータの送受信を制御する。スマートメータ１２の数は一般的に多いため、自動検針サーバ１０が全てのスマートメータ１２を管理するのは困難である。そこで、自動検針サーバ１０とスマートメータ群との間に集約装置１１を介在させて、いったん検針値を集約するようにしている。集約装置１１は、例えば、柱上変圧器の備えられた電柱、又は集合住宅の変圧器の備えられた電気室等に設置される。集約装置１１と複数のスマートメータ１２とは、例えば、１００／２００Ｖの電力線１４を通じて接続される。
【００１４】
自動検針サーバ１０は、機能として、定期通信制御部２０と、検針値格納部２１と、個別通信制御部２２と、スマートメータ情報格納部２３と、上位通信部２４とを有する。自動検針サーバ１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、メモリ及び記憶媒体等を備え、所定のコンピュータプログラムを実行することにより、これらの機能を実現してもよい。
【００１５】
定期通信制御部２０は、スマートメータ１２から定期的（例えば、３０分毎）に検針値（例えば、電力使用量等）を収集する。すなわち、定期通信制御部２０は、検針値を要求する要求情報を、定期的にスマートメータ１２へ送信する。要求情報は、集約装置１１が要求情報の再送管理をすべきか否かを示す再送要否１０３を有する。したがって、定期通信制御部２０は、この再送要否１０３に再送が不要なことを示す「不要」を設定した要求情報を、スマートメータ１２へ送信する。集約装置１１は、要求情報に含まれる再送要否１０３が「不要」である場合、当該要求情報を再送管理しない。再送管理の詳細については後述する。定期的に送信される要求情報を定期要求情報（図４（ａ）参照）という。
【００１６】
定期要求情報を受信したスマートメータ１２は、複数の検針値を含む応答情報を、自動検針サーバ１０へ送信する。定期要求情報に対する応答情報を定期応答情報（図４（ｂ）参照）という。個別応答情報を受信した定期通信制御部２０は、個別応答情報に含まれる複数の検針値を、検針値格納部２１へ格納する。つまり、検針値格納部２１には、各スマートメータ１２の所定時間毎の検針値が格納される。
【００１７】
個別通信制御部２２は、スマートメータ１２から不定期に検針値を取得する。すなわち、個別通信制御部２２は、要求情報を、任意のタイミングでスマートメータ１２へ送信する。例えば、個別通信制御部２２は、或るスマートメータ１２から定期検針で検針値を収集できなかった時間がある場合、そのスマートメータ１２へ要求情報を送信する。個別通信制御部２２は、再送要否１０３に再送が必要であることを示す「必要」を設定した要求情報を、スマートメータ１２へ送信する。集約装置１１は、要求情報に含まれる再送要否１０３が「必要」である場合、当該要求情報を再送管理する。不定期に送信される要求情報を個別要求情報（図４（ｃ）参照）という。再送管理の詳細については後述する。なお、個別通信制御部２２は、制御パラメータ等を設定するためのコマンドを含む個別要求情報を、任意のタイミングでスマートメータ１２へ送信してもよい。
【００１８】
個別要求情報を受けたスマートメータ１２は、複数の検針値を含む応答情報を、自動検針サーバ１０へ送信する。個別要求情報に対する応答情報を個別応答情報（図４（ｄ）参照）という。個別応答情報を受信した個別通信制御部２２は、個別応答情報に含まれる複数の検針値を、検針値格納部２１へ格納する。これにより、自動検針サーバ１０は、定期要求情報で収集できなかった検針値を後から個別に取得することができる。
【００１９】
上位通信部２４は、ＩＰネットワーク１３を通じて送受信されるＩＰパケット１００を制御する。上位通信部２４は、要求情報を含むＩＰパケット１００をＩＰネットワーク１３へ送信したり、ＩＰネットワーク１３から応答情報を含むＩＰパケット１００を受信したりする。ＩＰパケット１００の詳細については後述する。
【００２０】
集約装置１１は、機能として、上位通信部３８と、選択部３１と、要求格納部３２と、応答確認部３３と、タイマ３４と、再送判定部３５と、ＰＬＣ部３６と、ＰＬＣ経路管理テーブル３００（図６参照）とを有する。集約装置１１は、ＣＰＵ、メモリ及び記憶媒体等を備え、所定のコンピュータプログラムを実行することにより、これらの機能を実現してもよい。
【００２１】
上位通信部３８は、ＩＰネットワーク１３を通じて送受信されるＩＰパケット１００を制御する。上位通信部３８は、ＩＰネットワーク１３から要求情報を含むＩＰパケット１００を受信したり、応答情報を含むＩＰパケット１００をＩＰネットワーク１３へ送信したりする。
【００２２】
選択部３１は、自動検針サーバ１０から受信した要求情報の再送管理が必要か否かを判定する。これは、要求情報に含まれる再送要否１０３によって判定可能である。選択部３１は、再送要否１０３が「必要」である場合、その要求情報を、再送管理の対象とし、要求格納部３２へ格納する。格納された要求情報は、スマートメータ１２への再送時に用いられる。選択部３１は、例えば再送管理要否判定部と呼ぶこともできる。
【００２３】
応答確認部３３は、再送管理の対象である要求情報に対する応答情報を受信できた場合に、その旨を再送判定部３５へ通知する。
【００２４】
再送判定部３５は、再送管理の対象である要求情報に対する応答情報を受信できなかった場合、要求格納部３２に格納されている要求情報を用いて、スマートメータ１２へ再送する。再送判定部３５は、応答確認部３３から応答情報を受信できた旨の通知を受けた場合、その応答情報に係る要求情報の再送管理を解除する。再送判定部３５は、所定の回数以上、再送管理の対象である要求情報を再送しても応答情報を受信できなかった場合、その要求情報に対する応答情報を取得できなかった旨を示す要求失敗情報（図４（ｅ）参照）を、自動検針サーバ１０へ送信する。
【００２５】
ＰＬＣ部３６は、電力線１４を通じて送受信されるＰＬＣパケットを制御する。ＰＬＣパケットは、ＰＬＣに係る仕様に基づいて制御される。すなわち、ＰＬＣ部３６は、上位通信部３８において受信したＩＰパケット１００をカプセル化したＰＬＣパケットを生成し、電力線１４へ送信する。つまり、集約装置１１は、異なる通信媒体及びプロトコルを変換するゲートウェイとしての機能を有するとも言える。
【００２６】
スマートメータ１２は、機能として、検針部４２と、ＰＬＣ部４１とを有する。スマートメータ１２は、所定のデバイス及びコンピュータプログラムの組み合わせにより、これらの機能を実現してもよい。
【００２７】
検針部４２は、定期的に電力使用量等を検針し、検針の時刻を含む検針値を記憶する。ＰＬＣ部４１は、ＰＬＣパケットを制御する。すなわち、ＰＬＣ部４１は、要求情報を含むＰＬＣパケットを電力線１４を通じて受信したり、応答情報を含むＰＬＣパケットを電力線１４を通じて送信したりする。
【００２８】
以上のように、自動検針サーバ１０とスマートメータ１２との間に汎用性の高いＩＰパケット１００を用いることにより、ネットワークの拡張性を向上させたり、自動検針システム１の構築コストを低減したりすることができる。
【００２９】
図２は、上位通信部に係るプロトコルスタックとＰＬＣ部に係るプロトコルスタックの構成例を示す。
【００３０】
図２（ａ）は、自動検針サーバ１０の上位通信部２４と、集約装置１１の上位通信部３８との間のＩＰネットワーク１３における上位通信部に係るプロトコルスタックの構成例である。上位通信部に係るプロトコルスタックは、最上位のアプリケーション層を自動検針プロトコルとし、以下、ＵＤＰ（Ｕｓｅｒ  Ｄａｔａｇｒａｍ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）層、ＩＰ層、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）のＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）層、Ｅｔｈｅｒｎｅｔの物理層と続く（通信媒体がＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）ケーブルの場合）。
【００３１】
図２（ｂ）は、集約装置１１のＰＬＣ部３６と、スマートメータ１２のＰＬＣ部４１との間の電力線１４におけるＰＬＣ部に係るプロトコルスタックの構成例である。ＰＬＣ部に係るプロトコルスタックは、上位通信部に係るプロトコルスタックと同様、最上位のアプリケーション層を自動検針プログラムとし、以下、ＵＤＰ層、ＩＰ層と続く。しかし、その後は、上位通信部に係るプロトコルスタックと異なり、ＰＬＣ経路制御層、ＰＬＣ  ＭＡＣ層、ＰＬＣ物理層と続く。
【００３２】
なお、ＰＬＣ経路制御層と同じ階層において、「６ＬｏＷＰＡＮ（ＩＰｖ６  ｏｖｅｒ  Ｌｏｗ  ｐｏｗｅｒ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ）」を適用してもよい。「６ＬｏＷＰＡＮ」は、ＵＤＰ及びＩＰのヘッダを短縮するためのプロトコルである。したがって、「６ＬｏＷＰＡＮ」を適用してＵＤＰ及びＩＰのヘッダ長を短縮することにより、通信効率を向上させることができる。
【００３３】
図３は、ＩＰパケット１００の構成例を示す。
【００３４】
図３（ａ）は、ＩＰパケット１００の全体構成を示す。ＩＰパケット１００は、ＩＰヘッダ１０１と、ＵＤＰヘッダ１０２と、ペイロード部とを有し、そのペイロード部に再送要否１０３および自動検針情報１０４を含む。
【００３５】
図３（ｂ）は、ＩＰヘッダ１０１の構成例を示す。ＩＰヘッダ１０１は、バージョン、プロトコル番号及びヘッダチェックサム等１１１と、送信元ＩＰアドレス（ＳＡ）１１２と、送信先ＩＰアドレス（ＤＡ）１１３と、オプション１１４とを有する。
【００３６】
自動検針サーバ１０は、スマートメータ１２へ要求情報を送信する場合、ＳＡ１１２に自動検針サーバ１０のＩＰアドレスをセットし、ＤＡ１１３に要求対象のスマートメータ１２のＩＰアドレスをセットしたＩＰパケット１００を生成する。
【００３７】
スマートメータ１２は、自動検針サーバ１０へ応答情報を送信する場合、ＳＡ１１２にスマートメータ１２のＩＰアドレスをセットし、ＤＡ１１３に自動検針サーバ１０のＩＰアドレスをセットしたＩＰパケット１００を生成する。
【００３８】
図３（ｃ）は、ＵＤＰヘッダ１０２の構成例を示す。ＵＤＰヘッダ１０２は、送信元ポート番号（ＳＰ）１２１と、送信先ポート番号（ＤＰ）１２２と、ＵＤＰ長１２３と、チェックサム１２４とを有する。
【００３９】
図４は、要求情報及び応答情報の構成例を示す。
要求情報は、項目として、再送要否１０３と、データ種別１４１と、自動検針データ１４２とを有する。応答情報は、項目として、再送要否１０３と、データ種別１４１と、時刻１４３と、複数の検針値１４４とを有する。
【００４０】
図４（ａ）は、定期要求情報の構成例を示す。定期要求情報は、自動検針サーバ１０がスマートメータ１２へ定期的に検針値を要求する場合に用いられる。
【００４１】
自動検針サーバ１０の定期通信制御部２０は、要求情報の再送要否１０３に「不要」を、データ種別１４１に「定期検針要求」を、自動検針データ１４２に例えば「３０分間隔の５回分の検針値」の要求をセットして定期要求情報を生成する。
【００４２】
定期要求情報を取得した集約装置１１の選択部３１は、再送要否１０３が「不要」であるため、この定期要求情報を含むＩＰパケット１００は再送管理が「不要」と判定する。再送管理が「不要」と判定した選択部３１は、そのＩＰパケット１００を、そのままＰＬＣ部３６へ渡す。
【００４３】
集約装置１１のＰＬＣ部３６は、そのＩＰパケット１００をカプセル化したＰＬＣパケットを生成し、対象のスマートメータ１２へ送信する。スマートメータ１２のＰＬＣ部４１は、自分が送信先となっているそのＰＬＣパケットを受信する。
【００４４】
図４（ｂ）は、定期応答情報の構成例を示す。定期要求情報を受信したスマートメータ１２は、その定期要求情報に含まれる要求に従って、応答情報の再送要否１０３に「不要」を、データ種別１４１に「定期検針応答」を、時刻１４３に「最新の検針値の検針時刻」を、複数の検針値１４４の各々に最新の検針値から所定の過去までの複数の検針値をセットして定期応答情報を生成する。
【００４５】
複数の検針値１４４には、例えば、３０分間隔の５回分の検針値（１）〜（５）がセットされる。３０分間隔の５個分の検針値は、例えば、最新の検針値の「時刻」が「１１：００」の場合、検針値（１）が「１０：３０〜１１：００」の間の電力使用量、検針値（２）が「１０：００〜１０：３０」の間の電力使用量、検針値（３）が「９：３０〜１０：００」の間の電力使用量、検針値（４）が「９：００〜９：３０」の間の電力使用量、検針値（５）が「８：３０〜９：００」の間の電力使用量であってもよい。
【００４６】
若しくは、３０分間隔の５回分の検針値は、検針値（１）が「１１：００」までの累積電力使用量、検針値（２）が「１０：３０」までの累積電力使用量、検針値（３）が「１０：００」までの累積電力使用量、検針値（４）が「９：３０」までの累積電力使用量、検針値（５）が「９：００」までの累積電力使用量であってもよい。すなわち、応答情報は、連続する複数の所定時間ごとの検針値を格納している。
【００４７】
スマートメータ１２のＰＬＣ部４１は、その定期応答情報を含むＩＰパケット１００をカプセル化したＰＬＣパケットを生成し、集約装置１１へ送信する。
【００４８】
集約装置１１のＰＬＣ部３６は、スマートメータ１２から受信したそのＰＬＣパケットに含まれるＩＰパケット１００を、応答確認部３３へ渡す。応答確認部３３は、再送要否１０３が「不要」であるこのＩＰパケット１００を、そのまま上位通信部３８へ渡す。上位通信部３８は、そのＩＰパケット１００を、自動検針サーバ１０へ送信する。
【００４９】
自動検針サーバ１０の定期通信制御部２０は、集約装置１１から受信したＩＰパケット１００に含まれる複数の検針値１４４を、検針値格納部２１へ格納する。
【００５０】
以上の処理により、自動検針サーバ１０は、定期的にスマートメータ１２の検針値を収集することができる。
【００５１】
ここで、自動検針サーバ１０は、検針値格納部２１に格納済みの時間の検針値も含めて１度に連続する５回分の検針値を要求する。これにより、定期検針要求が５回連続で失敗しない限り、自動検針サーバ１０は、３０分間隔の検針値を欠落することなく取得することができる。よって、自動検針サーバ１０は、定期要求情報に対する定期応答情報を受信できない場合であっても、必ずしも定期要求情報を再送する必要がない。よって、ＩＰネットワーク１３および電力線１４の通信負荷および自動検針サーバ１０の処理負荷を軽減すると共に、検針値を効率的に収集することができる。
【００５２】
しかし、ＰＬＣは比較的ノイズが多いため、定期要求が５回連続で失敗する可能性もありえる。その場合、自動検針サーバ１０の個別通信制御部２２は、次に述べる個別要求情報を用いて、対象のスマートメータ１２から個別に検針値を取得する。
【００５３】
図４（ｃ）は、個別要求情報の構成例を示す。個別要求情報は、自動検針サーバ１０がスマートメータ１２に任意のタイミングで検針値を要求する場合に用いられる。
【００５４】
自動検針サーバ１０の個別通信制御部２２は、要求情報の再送要否１０３に「必要」を、データ種別１４１に「個別検針要求」を、自動検針データ１４２に、例えば「３０分間隔の５回分の検針値」の要求をセットして個別要求情報を生成する。
【００５５】
個別要求情報を取得した集約装置１１の選択部３１は、再送要否１０３が「必要」であるため、この個別要求情報を含むＩＰパケット１００は再送管理が「必要」と判定する。再送管理が「必要」と判定した選択部３１は、そのＩＰパケット１００を、要求格納部３２へ格納する。そして、選択部３１は、このＩＰパケット１００を、応答確認部３３およびＰＬＣ部３６へ渡す。
【００５６】
再送判定部３５は、そのＩＰパケット１００が、ＰＬＣ部３６に渡されるタイミングまたはＰＬＣ部３６から送信されるタイミングで、タイマ３４を起動する。
【００５７】
ＰＬＣ部３６は、そのＩＰパケット１００をカプセル化したＰＬＣパケットを生成し、対象のスマートメータ１２へ送信する。スマートメータ１２のＰＬＣ部４１は、自分が送信先となっているそのＰＬＣパケットを受信する。
【００５８】
図４（ｄ）は、個別応答情報の構成例を示す。個別要求情報を受信したスマートメータ１２は、その個別要求情報に含まれる要求に従って、応答情報の再送要否１０３に「必要」と、データ種別１４１に「個別検針応答」を、時刻１４４に「最新の検針値の検針時刻」を、複数の検針値１４４の各々に、上述と同様、最新の検針値から所定の過去までの複数の検針値をセットして個別応答情報を生成する。
【００５９】
スマートメータ１２のＰＬＣ部４１は、その個別応答情報を含むＩＰパケット１００をカプセル化したＰＬＣパケットを生成し、集約装置１１へ送信する。
【００６０】
集約装置１１のＰＬＣ部３６は、スマートメータ１２から受信したそのＰＬＣパケットに含まれるＩＰパケット１００を、応答確認部３３へ渡す。
【００６１】
応答確認部３３は、再送要否１０３が「必要」であるので、この個別応答情報に対応する個別要求情報を含むＩＰパケット１００を要求格納部３２から特定する。例えば、応答確認部３３は、個別応答情報を含むＩＰパケット１００のＳＡ１１２、ＤＡ１１３、再送要否１０３およびデータ種別１４１に対応するＩＰパケット１００を、要求格納部３２から特定する。
【００６２】
応答確認部３３は、再送判定部３５に対して、その特定したＩＰパケット１００に対してセットしたタイマ３４を停止するよう指示する。再送判定部３５は、その指示を受けてタイマ３４を停止する。
【００６３】
また、応答確認部３３は、ＰＬＣ部３６から取得したＩＰパケット１００を、上位通信部３８へ渡す。上位通信部３８は、そのＩＰパケット１００を、自動検針サーバ１０へ送信する。
【００６４】
自動検針サーバ１０の個別通信制御部２２は、集約装置１１から受信したＩＰパケット１００に含まれる複数の検針値１４４を、検針値格納部２１へ格納する。
【００６５】
以上の処理により、自動検針サーバ１０は、個別にスマートメータ１２の検針値を取得することができる。
【００６６】
また、集約装置１１が再送管理を行うことにより、自動検針サーバ１０は再送管理が不要である。よって、ＩＰネットワーク１３の通信負荷および自動検針サーバ１０の処理負荷を軽減すると共に、検針値を効率的に取得することができる。
【００６７】
図４（ｅ）は、要求失敗情報の構成例を示す。集約装置１１の再送判定部３５は、所定の回数以上、スマートメータ１２へ個別要求情報を送信しても、個別応答情報を受信できなかった場合に、その旨を示す要求失敗情報を自動検針サーバ１０へ送信する。つまり、集約装置１１の再送判定部３５は、再送要否１０３に「必要」を、データ種別１４１に「個別検針応答」を、自動検針データ１４２にスマートメータ１２から個別応答情報を受信できなかった旨を示す「通信不可」をセットして要求失敗情報を生成する。
【００６８】
以上の処理により、自動検針サーバ１０は、自分がスマートメータ１２の再送管理をすることなく、個別要求の失敗したスマートメータ１２を知ることができる。
【００６９】
図５は、暗号化されたＩＰパケット１００の構成例を示す。一般的なＵＤＰ／ＩＰパケット１００の場合、ＵＤＰヘッダ１０２より後段のペイロード部が暗号化される。
【００７０】
一方、本実施例に係る自動検針サーバ１０およびスマートメータ１２は、ＩＰパケットを暗号化する場合、検針値の要求および応答に係るＵＤＰ／ＩＰパケット１００の再送要否１０３を暗号化せず、自動検針情報１０４（データ種別１４１および自動検針データ１４２）を暗号化する。集約装置１１が、再送要否１０３を確認する必要があるためである。図５において、データ認証タグ１０５は、暗号化範囲のデータの改ざんを検出するための情報である。
【００７１】
集約装置１１およびスマートメータ１２は、ＩＰパケット１００をカプセル化したＰＬＣパケットを暗号化する際、ＩＰパケット１００およびデータ認証タグ２０４を含む領域を暗号化する。なお、ＩＰパケット１００およびＰＬＣパケットの暗号化は任意である。
【００７２】
図６は、ＰＬＣ経路管理テーブル３００の構成例を示す。ＰＬＣ経路管理テーブル３００は、ＰＬＣパケットの経路に関する情報を有する。ＰＬＣ経路管理テーブル３００は、集約装置１１のＰＬＣ経路管理部３７に格納される。
【００７３】
ＰＬＣ経路管理テーブル３００は、集約装置１１の配下に電力線１４で接続されている複数のスマートメータ１２の各々に対応する経路情報をレコードとして保持する。
【００７４】
経路情報は、項目として、番号３０１と、スマートメータ情報３０２と、中継数３０３と、中継スマートメータ３０４とを有する。
【００７５】
番号３０１は、経路情報を識別するための番号である。スマートメータ情報３０２は、スマートメータ１２（ＰＬＣ部４１）に割り当てられているＩＰアドレスおよび認識番号を含む。
【００７６】
中継数３０３は、スマートメータ情報３０２に対応するスマートメータ１２と集約装置１１との間でＰＬＣパケットを送受信する際に中継されるスマートメータ１２の数である。
【００７７】
中継スマートメータ１２は、スマートメータ情報３０２に対応するスマートメータ１２と集約装置１１との間でＰＬＣパケットを送受信する際に中継される１又は２以上のスマートメータ１２の各々のＩＰアドレスである。つまり、中継スマートメータ１２に登録されるＩＰアドレスの数と、中継数３０３とは同じである。
【００７８】
例えば、図６に示すＰＬＣ経路管理テーブル３００は、番号３０１「１」に対応するスマートメータ１２のＩＰアドレスは「１０．１０．１．１」、認識番号は「ＡＢ１Ｆ００ＤＤ１４」であることを示す。そして、番号３０１「１」のスマートメータ１２と集約装置１１との間には、中継するスマートメータ１２が存在しないことを示す（中継数「０」）。
【００７９】
例えば、図６に示すＰＬＣ経路管理テーブル３００は、番号３０１「１０」に対応するスマートメータ１２と集約装置１１との間には、中継するスマートメータ１２が３台存在することを示し（中継数「３」）、その中継する３台のスマートメータ１２のそれぞれのＩＰアドレスは、「１０．１０．１．２」、「１０．１０．１．４」、「１０．１０．１．７」であることを示す。
【００８０】
ＰＬＣ経路管理テーブル３００は、集約装置１１が、タイムアウト値を算出する場合に用いられる。以下、タイムアウト値を算出する方法の一例を示す。
【００８１】
例えば、ＰＬＣパケットが隣のスマートメータ１２又は集約装置１１に転送されるのに要する時間が何れも「５０ｍｓ」であり、スマートメータ１２における応答情報の生成に関する処理に要する時間が「２００ｍｓ」であるとする。
【００８２】
この場合、集約装置１１が、ＩＰアドレス「１０．１０．１．１」のスマートメータ１２に対して要求情報を含むＰＬＣパケットを送信し、それに対応する応答情報を含むＰＬＣパケットを受信するまでに要する時間は、中継数３０３が「０」なので、「５０ｍｓ（送信時間）＋２００ｍｓ（処理時間）＋５０ｍｓ（受信時間）＝３００ｍｓ」となる。
【００８３】
また、集約装置１１が、ＩＰアドレス「１０．１０．１．１０」のスマートメータ１２に対して要求情報を含むＰＬＣパケットを送信し、それに対応する応答情報を含むＰＬＣパケットを受信するまでに要する時間は、中継数３０３が「３」なので、「５０ｍｓ×４（送信時間）＋２００ｍｓ（処理時間）＋５０ｍｓ×４（受信時間）＝６００ｍｓ」となる。
【００８４】
集約装置１１は、要求に対する応答を受信できない場合、ＰＬＣパケットを再送する。ここで、集約装置１１は、３回までＰＬＣパケットを再送するとする。つまり、集約装置１１は、初回のＰＬＣパケットの送信を含めると、最大４回、ＰＬＣパケットを送信し得る。
【００８５】
中継数３０３「０」のスマートメータ１２へＰＬＣパケットを送信する集約装置１１は、３００ｍｓ以上待っても応答が返ってこない場合、ＰＬＣパケットを再送する。よって、集約装置１１は、中継数３０３「０」のスマートメータ１２へＰＬＣパケットを送信する場合、タイムアウト値を「３００ｍｓ×４回＝１２００ｍｓ」以上に設定するとよい。
【００８６】
中継数３０３「３」のスマートメータ１２へＰＬＣパケットを送信する集約装置１１は、６００ｍｓ以上待っても応答が返ってこない場合にＰＬＣパケットを再送する。よって、集約装置１１は、中継数３０３「３」のスマートメータ１２へＰＬＣパケットを送信する場合、タイムアウト値を「６００ｍｓ×４回＝２４００ｍｓ」以上に設定するとよい。
【００８７】
つまり、集約装置１１は、ＰＬＣパケットの送信先のスマートメータ１２との間の中継数３０３に基づいて、異なるタイムアウト値を設定する。これにより、集約装置１１は、スマートメータ１２への要求に対する応答の成否を、より短時間で判定することができる。よって、集約装置１１は、要求失敗情報の自動検針サーバ１０への送信の要否を、より短時間で判定することができる。
【００８８】
図７は、スマートメータ管理テーブル３２０の構成例を示す。スマートメータ管理テーブル３２０は、自動検針サーバ１０のスマートメータ管理部２３に格納される。
【００８９】
スマートメータ管理テーブル３２０は、集約装置１１と、その集約装置１１に接続されているスマートメータ１２とを対応付けて管理する。
【００９０】
スマートメータ管理テーブル３２０は、項目として、集約装置のＩＰアドレス及び認識番号（項目３２２）と、スマートメータのＩＰアドレス及び認識番号（項目３２３）とを有する。
【００９１】
自動検針サーバ１０がＤＨＣＰよって集約装置１１およびスマートメータ１２にＩＰアドレスを割り当てる場合、自動検針サーバ１０は、その割り当てたＩＰアドレスをスマートメータ管理テーブル３２０に登録する。
【００９２】
例えば、図７のスマートメータ管理テーブル３２０は、ＩＰアドレス「１０．１０．１．０」、認識番号「ＡＢ１Ｆ００ＤＤＣＣ」の集約装置１１には、ＩＰアドレス「１０．１０．１．１」、「１０．１０．１．２」、「１０．１０．１．３」、「１０．１０．１．４」、「１０．１０．１．５」の５台のスマートメータ１２が接続されていることを示す。
【００９３】
スマートメータ管理テーブル３２０は、自動検針サーバ１０が定期要求情報を送信する周期を決定するために用いられる。自動検針サーバ１０がスマートメータ１２へ定期要求情報を送信する周期は、集約装置１１毎に異なってよいからである。なぜなら、この周期は、電力線１４上でＰＬＣパケット同士が衝突することを避けるために設けられているところ、集約装置１１が異なる場合は、電力線１４が異なるため、そのようなＰＬＣパケット同士の衝突が発生しないからである。
【００９４】
図８は、定期要求及び応答の処理例を示すシーケンスチャートである。
【００９５】
自動検針サーバ１０は、スマートメータ１２＃１〜＃４の各々へ、周期Ｔの間隔で順番に、定期要求情報を含むＩＰパケット１００を送信する。このＩＰパケット１００は、集約装置１１でＰＬＣパケットにカプセル化され、電力線１４を通じて送信先のスマートメータ１２へ転送される。
【００９６】
自動検針サーバ１０は、スマートメータ管理テーブル３２０における１つの集約装置１１に接続されているスマートメータ１２について、周期Ｔを次のように算出する、
【００９７】
例えば、自動検針サーバ１０は、周期Ｔを、集約装置１１が、各スマートメータ１２へ定期要求情報を送信してからその応答を受信するまでに要する時間の内、最長時間よりも長く設定する。これにより、電力線１４上におけるＰＬＣパケットの衝突を防ぐことができる。
【００９８】
若しくは、自動検針サーバ１０は、周期Ｔを、集約装置１１が、各スマートメータ１２へ定期要求情報を送信してからその応答を受信するまでの平均的な時間及び／又は平均的な通信負荷に基づいて設定する。ＰＬＣの通信方式は、ＣＳＭＡ／ＣＡであるため、通信負荷が増大すると、ＰＬＣパケットの衝突確率が増大する。ここで、通信負荷は３０％以下であることが望ましい。したがって、自動検針サーバ１０は、通信負荷が３０％以下となるような周期Ｔを設定する。例えば、自動検針サーバ１０は、次の（式１）に従って周期Ｔを設定する。
【００９９】
Ｔ×ＴＰＬＣ×Ｎ×２×２＝０．３×Ｔｇ  ・・・（式１）
【０１００】
ここで、Ｔは周期、ＴＰＬＣはＩＰパケット１００のデータ長及びＰＬＣ部３６、４１の処理速度から算出される通信時間、Ｎは集約装置１１及びスマートメータ１２の数、Ｔｇは定期検針に割り当てられた時間である。左辺における一つの係数「２」は、要求と応答が電力線１４上を往復することを考慮して設定されている。また、左辺におけるもう一つの係数「２」は、最初の中継されるスマートメータ１２において、往路と復路の両方のＰＬＣパケットを受信（衝突）してしまうことを回避するために設定されている。
【０１０１】
例えば、図８に示すように、集約装置１１がスマートメータ１２＃３へ定期要求情報を送信し、その応答を受信する際、集約装置１１とスマートメータ１２＃１との間で通信障害が発生したとする。この場合、集約装置１１および自動検針サーバ１０は、スマートメータ１２＃３への定期要求に対応する応答を受信することができない。しかし、このような場合であっても、自動検針サーバ１０は、スマートメータ１２＃３からの応答を待つことなく、周期Ｔの間隔で、次のスマートメータ１２＃４へ定期要求情報を送信してよい。なぜなら、自動検針サーバ１０は、次回のスマートメータ１２＃３への定期要求で過去の５回分の検針値を取得できれば問題ないからである。
【０１０２】
図９は、個別要求および応答の処理例を示すシーケンスチャートである。
【０１０３】
自動検針サーバ１０は、スマートメータ１２＃３へ個別要求情報を含むＩＰパケット１００を送信する。このＩＰパケット１００は、集約装置１１でＰＬＣパケットにカプセル化され、電力線１４を通じて送信先のスマートメータ１２＃３へ転送される。
【０１０４】
しかし、図９に示すように、集約装置１１がスマートメータ１２＃３へ個別要求情報を送信し、その応答を受信する際、集約装置１１とスマートメータ１２＃１との間で通信障害が発生したとする。この場合、集約装置１１は、１回目の個別要求情報を含むＰＬＣパケットを送信するものの、その要求に対応する応答をスマートメータ１２＃３から受信することができない。したがって、集約装置１１は、タイマ３４がスマートメータ１２＃３に対するタイムアウト値（ＴＯ−３）を経過した後、２回目の個別要求情報を含むＰＬＣパケットを再送する。
【０１０５】
同様に、集約装置１１がスマートメータ１２＃１へ個別要求情報を送信する際、集約装置１１とスマートメータ１２＃１との間で通信障害が発生したとする。この場合も、上記同様、集約装置１１は、タイマがスマートメータ１２＃１に対応するタイムアウト値（ＴＯ−１）を経過した後、２回目の個別要求情報を含むＰＬＣパケットを再送する。
【０１０６】
ここで、スマートメータ１２＃１に対するタイムアウト値（ＴＯ−１）は、スマートメータ１２＃３に対応するタイムアウト値（ＴＯ−３）よりも短く設定されてよい。上述のとおり、集約装置１１とスマートメータ１２＃１との間の中継数は、集約装置１１とスマートメータ１２＃３との間の中継数よりも少ないからである。
【０１０７】
なお、本実施例において、自動検針サーバ１０は、定期要求情報を送信する時間帯と、個別要求情報を送信する時間帯とを分けてもよい。また、本実施例において、自動検針サーバ１０は、緊急度の高い個別要求情報を送信する必要がある場合、一時的に定期要求情報の送信を中断してもよい。これにより、定期要求又は応答に係るＰＬＣパケットと、個別要求又は応答に係るＰＬＣパケットとの衝突を回避することができる。
【０１０８】
本実施例に基づく自動検針システム１は、以下の作用効果を奏する。
（１）集約装置１１が再送管理を行うことにより、ＩＰネットワーク１３の通信負荷および自動検針サーバ１０の処理負荷を軽減することができる。
（２）スマートメータ１２が過去の連続する複数の検針値を含めた定期応答情報を、自動検針サーバ１０へ送信することにより、集約装置１１および自動検針サーバ１０は、定期要求情報を再送する必要がなくなる。よって、ＩＰネットワーク１３の通信負荷および自動検針サーバ１０の処理負荷を軽減することができる。
（３）集約装置１１がスマートメータ１２毎に再送に関する最適なタイムアウト値を設定することにより、より短時間で応答成否を判定することができる。
【実施例２】
【０１０９】
本実施例では、集約装置１１−２とスマートメータ１２とが無線で接続されている場合の処理について説明する。
【０１１０】
図１０は、集約装置１１−２とスマートメータ１２−２とが無線で接続されている自動検針システム１の構成例を示す。図１０において、図１と同じ機能ブロックには同じ符号を付し、その機能ブロックの説明を省略する。
【０１１１】
集約装置１１−２は、上位通信部３８と、選択部３１と、要求格納部３２と、応答確認部３３と、タイマ３４と、再送判定部３５と、無線通信部３６−２と、無線経路管理部３７−２とを有する。無線系路管理部３７−２に格納される無線経路管理テーブルは、図５と同様の項目を有する。スマートメータ１２−２は、検針部４２と、無線通信部４１−２とを有する。
【０１１２】
集約装置１１−２の無線通信部３６−２とスマートメータ１２−２の無線通信部４１−２とは、無線によって通信を行う。無線通信方式は、例えば、９２０ＭＨｚ帯特定小電力無線または無線ＬＡＮ方式等である。集約装置１１とスマートメータ１２−２とは、他のスマートメータ１２−２を中継して、マルチホップ無線通信を行ってもよい。
【０１１３】
集約装置１１−２における定期要求の処理および個別要求の処理（再送処理等）は、実施例１と同様である。次に、無線通信に関する部分の処理について説明する。
【０１１４】
集約装置１１−２の無線通信部３６−２は、ＩＰパケット１００をカプセル化した無線パケットを生成し、スマートメータ１２−２へ無線によって送信する。スマートメータ１２−２の無線通信部４１−２は、集約装置１１から無線パケットを受信すると、実施例１と同様、応答情報を生成し、集約装置１１へ無線によって送信する。集約装置１１の無線通信部４１−２は、スマートメータ１２−２から無線パケットを受信すると、その無線パケットに含まれるＩＰパケット１００を、応答確認部３３へ渡す。
【０１１５】
つまり、実施例２によれば、集約装置１１−２とスマートメータ１２−２との間の通信媒体が無線であっても、実施例１と同様の作用効果を実現することができる。
【０１１６】
上述した本発明の実施例は、本発明の説明のための例示であり、本発明の範囲をそれらの実施例にのみ限定する趣旨ではない。当業者は、本発明の要旨を逸脱することなしに、他の様々な態様で本発明を実施することができる。
【符号の説明】
【０１１７】
１…自動検針システム  １０…自動検針サーバ  １１、１１−２…集約装置  １２、１２−２…スマートメータ  １３…ＩＰネットワーク  １４…電力線
【図１】
2015088858.tif 000003
【図２】
2015088858.tif 000004
【図３】
2015088858.tif 000005
【図４】
2015088858.tif 000006
【図５】
2015088858.tif 000007
【図６】
2015088858.tif 000008
【図７】
2015088858.tif 000009
【図８】
2015088858.tif 000010
【図９】
2015088858.tif 000011
【図１０】
2015088858.tif 000012