(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報処理装置と通信可能な通信ユニットが、
前回の計測値に対する今回の計測値の変化量と、前記情報処理装置に前回送信した計測値の変化量との差が所定の値を超える場合に、前記前回の計測値に対する今回の計測値の変化量を含む計測情報を前記情報処理装置に送信し、
前記情報処理装置が、
前記通信ユニットから送信された前記計測情報を受信し、
前記計測情報に基づいて、前記通信ユニットにおける計測値を復元し、
前記計測情報は、今回の計測時刻および前記今回の計測値を更に含み、
第１の組の計測情報中の前記今回の計測時刻、前記今回の計測値、および前記前回の計測値に対する今回の計測値の変化量に基づいて、前記第１の組の今回の計測値から前記第１の組の前回の計測値に対する今回の計測値の変化量を減算することにより前記第１の組の前記今回の計測時刻の１つ前の計測時刻における計測値を復元し、
前記復元した前記第１の組の計測時刻の１つ前の計測時刻における計測値と、前記第１の組の計測情報の一組前の第２の組の計測情報中の前記今回の計測時刻および前記今回の計測値とに基づいて、前記通信ユニットから通知されない計測値を復元する、
ことを特徴とするデータ通信制御方法。
【請求項２】
前記差が前記所定の値を超えた場合に、前記計測情報を送信バッファへ格納し、
所定の送信タイミングで、前記送信バッファに格納された計測情報をまとめて送信する、
処理を前記通信ユニットにて実行する、
ことを特徴とする請求項１に記載のデータ通信制御方法。
【請求項３】
前記サーバ装置において、前記計測値の統計値において誤差が大きいと判定した場合に、一部または全ての前記通信ユニットに対して前記所定の値のデータを送信して使用させることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載のデータ通信制御方法。
【請求項４】
通信ユニットから送信された検針データを受信し、
前記検針データは今回の検針時刻、前記今回の検針値、および前記前回の検針値と前記今回の検針値により導出された検針値変化量の３つのデータを含み、
第１の組の検針データ中の前記今回の検針時刻、前記今回の検針値、および前記検針値変化量に基づいて、前記第１の組の今回の検針値から前記第１の組の検針値変化量を減算することにより前記第１の組の前記今回の検針時刻の１つ前の検針時刻における検針値を復元し、
前記復元した前記第１の組の検針時刻の１つ前の検針時刻における検針値と、前記第１の組の検針データの一組前の第２の組の検針データ中の前記今回の検針時刻および前記今回の検針値とに基づいて、前記通信ユニットから通知されない検針値を復元する、
ことを特徴とするサーバ装置の検針データ通信制御方法。
【請求項５】
通信ユニットから送信された検針データを受信して蓄積する検針データ受信蓄積部と、
前記検針データは今回の検針時刻、前記今回の検針値、および前記前回の検針値と前記今回の検針値により導出された検針値変化量の３つのデータを含み、
第１の組の検針データ中の前記今回の検針時刻、前記今回の検針値、および前記検針値変化量に基づいて、前記第１の組の今回の検針値から前記第１の組の検針値変化量を減算することにより前記第１の組の前記今回の検針時刻の１つ前の検針時刻における検針値を復元し、
前記復元した前記第１の組の検針時刻の１つ前の検針時刻における検針値と、前記第１の組の検針データの一組前の第２の組の検針データ中の前記今回の検針時刻および前記今回の検針値とに基づいて、前記通信ユニットから通知されない検針値を復元する、
検針値演算復元部、
を有することを特徴とするサーバ装置。
【請求項６】
前記計測値は電力量の検針値であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のデータ通信制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサからの検針データを通信ユニットから送信し、収集サーバにて復元するための、通信ユニットの検針データ送信制御方法およびプログラム、通信ユニット、検針データ通信制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通信ユニットを備えたセンサを広く配置し、センサからの検針データを通信ユニットから送信し、サーバにて収集する技術が知られている。そのような技術は例えば、家庭や工場などの電力需要をきめ細かく制御するための「スマートグリッド」技術において用いられる。「スマートグリッド」技術では、家庭や工場などの電力消費地と電力会社間が光ファイバーなどのネットワークで結ばれる。そして、通信ユニットが電力消費地に設置されている電気使用量表示の検針器から所定時間（例えば３０分）ごとに検針計量値を取得し、電力会社のサーバに送信することが考えられている。これにより、ムダが多かった需要ピークを基準とした電力量設定から、季節、時間帯により電力使用量が異なる場合においても、電力供給の合理化・最適化が可能となる。
【０００３】
ここで、上述のようなセンサは、例えば一般家庭世帯や工場の検針器のように、広い範囲に渡って多数配置されるのが通常である。このため、ネットワークに存在する全ての通信ユニットから検針データが定期的に一斉にネットワークに流れることにより、ネットワークが輻輳状態になり得る。  このような事態を防止するために従来、通信ユニットからサーバへの伝送容量を削減するための技術が知られている。例えば、子局で計測した計測情報を親局にＨＤＬＣ（High-level Data Link Control procedure）で伝送する遠方監視制御装置において、親局は、運用開始時点に各計測値毎に設定する変動分しきい値を各子局に伝送し、各子局は、変動分しきい値を受信したときに１回だけ全計測値を親局に伝送し、次回からは前回の計測値との変動分が該変動分しきい値を越えた計測値のみを親局に伝送する。これにより、電圧や積算電力値などの変動の少ない計測値は、常時伝送せず、変動時のみ伝送することにより常時伝送容量を削減し、その削減分だけ伝送周期を速めるか、計測容量を増やせるようにする技術である（例えば特許文献１に記載の技術）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０８−１９５９８８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、上述の従来技術を用いても、例えば２０００万世帯から所定時間（例えば３０分）毎に各通信ユニットから検針計量値のパケットが送信されるような場合には、依然としてネットワークが輻輳してしまうという問題点を有していた。また、それらのデータを処理するサーバの負荷も多大なものとなってしまうという問題点を有していた。
【０００６】
本発明は、センサからの検針データを収集するネットワークにおける輻輳の発生やサーバ負荷の増大を防ぐことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
態様の一例では、計測データを通信ユニットから情報処理装置に送信する方法であって、前記通信ユニットが、前回の計測値に対する今回の計測値の変化量と、前記情報処理装置に前回送信した計測値の変化量との差が所定の値を超える場合に、前記前回の計測値に対する今回の計測値の変化量を含む計測情報を前記情報処理装置に送信する。
【発明の効果】
【０００８】
センサからの検針データを収集するネットワークにおける輻輳の発生やサーバ負荷の増大を防ぐことが可能となる。
また、サーバ側では通信データを受信しなかった時間帯の電力量の変化を精度よく復元することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】検針システムのネットワーク構成図である。
【図２】電力量、電力変化量、復元グラフの例を示す図である。
【図３】通信ユニットの構成図である。
【図４】収集サーバの構成図である。
【図５】通信ユニットのフローチャートである。
【図６】収集サーバのフローチャートである。
【図７】実施形態における電力量の復元動作の説明図である。
【図８】最初に予測した傾きに対して、多く電力を使用した期間と少なく使用した期間が同じの場合の説明図である。
【図９】最初に予測した傾きに対して、多く電力を使用した期間が、少なく電力を使用した期間より長い場合の説明図である。
【図１０】最初に予測した傾きに対して、少なく電力を使用した期間が、多く電力を使用した期間より長い場合の説明図である。
【図１１】最初に予測した傾きに対して、ずっと多く電力を使用した場合の説明図である。
【図１２】最初に予測した傾きに対して、ずっと少なく電力を使用した場合の説明図である。
【図１３】本実施形態の場合と変化量を送らない場合の更に詳細な比較説明図である。
【図１４】本実施形態のシステムを実現可能なハードウェアシステムの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本実施形態が適用される検針システムのネットワーク構成図である。一般家庭や工場などの例えば電気メータの検針計量器に接続される通信ユニット１０１が、相互に例えば無線（有線でもよい）によるアドホックネットワークによって接続される。アドホックネットワークは、障害発生時にも相互の通信ユニット１０１が接続できる隣接する通信ユニット１０１を探しながら相互に接続を維持するように動作する、自立分散型のネットワークである。これらの通信ユニット１０１のうち所定のユニットは、ゲートウェイ（ＧＷ）１０２として動作する。このＧＷ１０２は、アドホックネットワーク外のＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）またはＷＡＮ（ワイドエリアネットワーク）などの外部ネットワークと接続されている。そして、ＧＷ１０２は、外部ネットワークに例えば有線で接続されるサーバ１０３と各通信ユニット１０１との間のデータ通信を中継する。このとき、ＧＷ１０２は、外部ネットワークの通信プロトコル、例えばＩＰ（インターネットプロトコル）と、アドホックネットワークの通信プロトコルとの間で、パケットデータの通信フォーマットの変換も行う。
【００１１】
本実施形態では、従来手法の課題であるネットワークの輻輳、サーバ負荷の増大及び必要サーバ台数の増加を回避するため、次のような方式をとる。従来、電力消費地各点から定期的に検針値情報を送信していた方式に代え、電力消費地各点において個別に電力消費量の変化量の増減を監視し、それがある一定の閾値内に収まっていれば、検針値情報の送信を行わない方式である。また、各通信ユニットは、ネットワークの輻輳を回避するために送信するデータを例えば１日分蓄積しておき、予め各ユニット毎に決められた次の送信タイミングにてまとめて送信する。
【００１２】
具体的には、通信ユニットにおいて、検針器から電力量（ｋＷｈ）を取得し、その電力量と３０分前に取得した電力量から単位時間あたりの電力量変化量（傾き）（ｋＷ）を算出する。そして、通信ユニットは、その電力量変化量と前回通知した電力量変化量の差分が、あらかじめ決められている閾値範囲内であれば、検針値情報を送信しない。さらに通信ユニットが検針値情報を送信する際には、従来の電力量と検針時刻に加えてそのときの電力量変化量を一緒に送ることにより、サーバ側で誤差の少ない電力量の復元が可能となる。
【００１３】
図２は、ある家庭での消費電力量のグラフ、それを通信ユニットで取得し電力量変化量を算出したグラフ、および検針値情報を受信し電力量を復元したグラフ（サーバ側）の例を示す図である。
【００１４】
以下、図２に沿って、ある一般家庭の一日の使用電力量を例に、本実施形態の方式を説明する。図２において、（ａ）は検針器が示す電力量グラフ、（ｂ）は電力変化量グラフ、（ｃ）は電力量復元グラフである。図２（ａ）の「×」印の時間タイミングが、サーバ通知対象とならないタイミング、図２（ａ）の「○」印の時間タイミングが、サーバ通知対象のタイミングである。図２（ｂ）に示される各帯状の領域において、各領域の中央横線が前回変化量、その中央横線の上下の帯が、閾値の範囲内となる今回変化量と前回変化量の差分である。図２（ｃ）に示される点線が、復元された電力量のグラフである。
【００１５】
以下、図２に沿って、ある一般家庭の一日の使用電力量を例に、本実施形態の方式を説（１）０３：００
通信ユニットは、検針器から検針値を取得する。（検針値＝５００ｋＷｈとする）
通信ユニットは、検針値５００ｋＷｈと検針時刻をサーバ通知対象と判断する。
最初の検針は、無条件に通知が確定する。
【００１６】
（２）０３：３０  
通信ユニットは、検針器から検針値を取得する。（検針値＝５１０ｋＷｈとする）
通信ユニットは、前回検針値との検針値変化量を算出し、その値と検針値５１０ｋＷｈと検針時刻を、サーバ通知対象と判断する。
検針値変化量（傾き）＝（５１０−５００）[ｋＷｈ]／０．５[h]＝２０[ｋＷ]
【００１７】
（３）０４：００  
通信ユニットは、検針器から検針値を取得する。（検針値＝５２０ｋＷｈとする）
通信ユニットは前回検針値との検針値変化量を算出する。
検針値変化量＝（５２０−５１０）[ｋＷｈ]／０．５[h]＝２０[ｋＷ]
【００１８】
前回通知した検針値変化量との差分（この場合は０）が閾値内なので、サーバ通知非対象と判断し、検針値情報は送信しない。
ただし、情報自体は通信ユニットに蓄積し、サーバからの時刻指定での検針値情報取得要求用に準備する。
この例では、閾値は±３０ｋＷとする。
【００１９】
（４）０４：３０〜０６：００
この期間（Ａの期間）の検針値変化量は、図２（ｂ）の電力量変化量グラフのとおり、閾値内に収まっているので、検針値情報はサーバ通知対象とはならず、送信しない。
【００２０】
（５）０６：３０  
通信ユニットは、検針器から検針値を取得する。（検針値＝５９０ｋＷｈとする）
通信ユニットは、前回検針値（５６０ｋＷｈ）との検針値変化量を算出する。
検針値変化量＝（５９０−５６０）[ｋＷｈ]／０．５[h]＝６０[ｋＷ]
【００２１】
前回通知した検針値変化量（２０ｋＷ）との差分は４０（ｋＷ）となり、閾値（±３０ｋＷ）を超えるため、通信ユニットはサーバに検針値（５９０ｋＷｈ）と変化量（６０ｋＷ）と検針時刻を、サーバ通知対象と判断する。
【００２２】
この際、各通信ユニットは、ネットワークの輻輳を回避するために、送信するデータを１日分蓄積しておき、予め各ユニット毎に決められた次の送信タイミングにて、蓄積したデータをまとめて送信する。今例えば、通信ユニットが１０００台ある場合、送信タイミングは２４時間を１０００台で分割した８６．４秒間（２４×６０×６０／１０００台）を１ユニットの送信可能時間として、各通信ユニットの識別ＩＤ毎にどの送信可能期間に送るのかを定めておく。より具体的には例えば、毎日午前２時を起点として、「午前２時＋８６．４秒×ＩＤに対応するシリアル番号」として、各通信ユニットの送信開始時刻が決定される。
【００２３】
サーバは新たに受信した検針値情報（検針値と検針値変化量と検針時刻）と前回通知された検針値情報から、図２（ｃ）に示されるような電力量グラフを復元する。
このように、通信ユニットは、検針時刻毎に検針器から電力量を取得し、これと前回の電力量から電力量変化量を求める。そして、通信ユニットは、その電力量変化量と前回通知した電力量変化量の差分が閾値内に収まっていれば、検針値情報を送信しない。サーバ側では、通知される検針値情報のみから電力量グラフを復元することができる。
【００２４】
従来は、リアルタイムに検針値情報をサーバ通知する方式となっているが、本実施形態の方式では、１日分のサーバ通知対象の検針値情報を次の日の送信タイミング内で分散させて送信する方式となっている。電力網（スマートネットワーク）におけるサーバでの消費電力量復元グラフの利用は、今後の発電電力量決定のために統計的に電力網全体の電力需要を把握するためであり、リアルタイム性は必要ではない。
【００２５】
また、本実施形態では、通信ユニットは、検針器から取得した今回の検針値と今回の検針時刻だけではなく、今回の検針値と前回検針値との検針値変化量もサーバに送信する。今回の検針値は、前回の検針値から大きく変化したものである。従って、サーバは、受信した検針値と、その前に受信している検針値とに基づいて、未通知の範囲の検針値を補間して復元しようとした場合に、その大きな変化を含んで補間してしまう。このため、復元した検針値の誤差が大きくなってしまう可能性がある。そこで、本実施形態では、通信ユニットは、大きく変化した部分の今回の検針値と前回検針値との検針値変化量を送信する。そして、サーバは、受信した今回の検針値から受信した検針値変化量を減算することにより、大きく変化する直前の前回の検針値をまず復元する。そして、その復元した前回の検針値と、その前に受信している検針値とに基づいて、未通知の範囲の検針値を補間して復元することにより、復元誤差を小さくすることができる。
【００２６】
さらに、本実施形態では、消費電力量復元グラフの復元誤差の範囲についても正確に把握することが可能であり、その最大誤差が上述の利用目的に影響を及ぼすほど大きければ、各通信ユニットに設定されている閾値をサーバからの要求で変更することもできる。更に誤差部分を確定させたい場合には、各通信ユニットにおいては検針値情報をサーバ通知対象非対象の判定に係わらず蓄積しているため、サーバからの時刻指定での要求で検針値情報を取得することもできる。
【００２７】
図３は、本実施形態における通信ユニットの構成図である。
図３における通信ユニット３０１は、図１の通信ユニット１０１に対応する。
通信ユニット３０１は、個別の検針計量器３１０に接続され、検針管理機能部３０２、検針計量器インタフェース３０８、および無線送受信制御部３０９を備える。検針計量器インタフェース３０８は、検針計量器３１０が検出する検針計量値を、検針管理機能部３０２に入力する。無線送受信制御部３０９は、隣接する通信ユニット３０１をバケツリレー式に経由しながら、後述する図４の収集サーバ４０１（図１のサーバ１０３に対応する）との間で送信または受信される通信データを、検針管理機能部３０２に対して出力または入力させる。
【００２８】
検針管理機能部３０２は、差分計算部として機能する検針値レジスタ部３０３、変化量レジスタ部３０４、閾値判定／レジスタ部３０５を備える。また、検針管理機能部３０２は、送信制御部として機能するデータ蓄積・検針値／変化量送信部３０７を備える。さらに、検針管理機能部３０２は、検針時刻監視・送信時刻監視部３０６を備える。
【００２９】
検針値レジスタ部３０３は、検針計量器３１０から検針計量器インタフェース３０８を介して所定時間（例えば３０分）ごとの検針時刻で入力される検針計量値を入力する。そして、いままで内部のレジスタに保持していた今回検針値を内部のレジスタに前回検針値としてセットし、新たに入力した検針計量値を今回検針値として内部のレジスタにセットする。
【００３０】
変化量レジスタ部３０４は、上記検針時刻ごとに、いままで内部のレジスタに保持していた今回変化量を内部のレジスタに前回変化量としてセットする。そして、検針値レジスタ部３０３において新たにセットされた今回検針値と前回検針値との変化量を算出し、今回変化量として新たに内部のレジスタにセットする。
【００３１】
閾値判定／レジスタ部３０５は、上記検針時刻ごとに、変化量レジスタ部３０４に新たにセットされた今回変化量と前回変化量の差分を算出する。そして、その差分が内部のレジスタに保持されている閾値の上限値（差分が正の値の場合）と下限値（差分が負の値の場合）の範囲内に収まっているか否かを判定する。閾値判定／レジスタ部３０５は、上記差分が閾値の範囲内に収まっていない場合のみ、データ蓄積・検針値／変化量送信部３０７内の送信バッファに、上記検針時刻と検針値レジスタ部３０３内の今回検針値、および変化量レジスタ部３０４内の今回変化量を書き込む。閾値判定／レジスタ部３０５は、上記差分が、閾値の範囲内に収まっている場合には、送信バッファへのデータの書込みは行わない。しかし、閾値判定／レジスタ部３０５は、データ蓄積・検針値／変化量送信部３０７内の別のデータバッファに、今回の検針時刻と検針値レジスタ部３０３が保持する今回検針値を書き込む。閾値は、後述する図４の収集サーバ４０１から無線送受信制御部３０９を介して受信され、閾値判定／レジスタ部３０５の内部のレジスタにセットされる。
【００３２】
データ蓄積・検針値／変化量送信部３０７は、所定の送信時刻（例えば毎日２時）ごとに、送信バッファに蓄積されている検針時刻、検針値、変化量の組を一括して、無線送受信制御部３０９を介して後述する図４の収集サーバ４０１に向けて送信する。これらのデータは、１つ以上のパケットデータに組み立てられて送信される。送信バッファにデータが蓄積されていない場合には、上記送信時刻での送信は実施されない。また、データ蓄積・検針値／変化量送信部３０７は、後述する図４の収集サーバ４０１からの、検針時刻を指定した検針値の要求に応じて、データバッファ内の該当する検針時刻と検針値の組を、収集サーバ４０１に向けて送信することができる。
【００３３】
検針時刻監視・送信時刻監視部３０６は、上述の所定時間（例えば３０分）ごとの検針時刻タイマ割込みを監視し、検針時刻タイマ割込みの発生を検針値レジスタ部３０３に通知する。また、検針時刻監視・送信時刻監視部３０６は、上記所定の送信時刻（例えば毎日２時）の検針値送信待ちタイマ割込みを監視し、検針値送信待ちタイマ割込みの発生をデータ蓄積・検針値／変化量送信部３０７に通知する。
【００３４】
図４は、本実施形態における収集サーバの構成図である。
図４における収集サーバ４０１は、図１のサーバ１０３に対応する。
収集サーバ４０１は、電力量変動監視機能部４０２、有線送受信制御部４０８、および電力量グラフ生成／補正部４０９を備える。有線送受信制御部４０８は、接続される有線ネットワークに対して受信または送信されるアドホックネットワーク内の各通信ユニット３０１（図３）との間の通信データを、電力量変動監視機能部４０２に対して入力または出力させる。
【００３５】
電力量変動監視機能部４０２は、検針データ受信蓄積部として機能するデータ受信ユニット判別部４０３および検針値／変化量データ蓄積部４０４を備える。また、電力量変動監視機能部４０２は、検針値演算復元部として機能する電力変化量演算部４０５および電力量復元・予測傾き補正部４０６を備える。さらに、電力量変動監視機能部４０２は、閾値変更指示部４０７を備える。
【００３６】
データ受信ユニット判別部４０３は、有線送受信制御部４０８にて受信されたデータを送信したアドホックネットワーク内の通信ユニット３０１（図３）を判別する。
検針値／変化量データ蓄積部４０４は、データ受信ユニット判別部４０３が判別した通信ユニット３０１ごとに、有線送受信制御部４０８にて受信された検針時刻、検針値、変化量の組を、検針値／変化量データ蓄積部４０４に蓄積する。
【００３７】
電力変化量演算部４０５は、所定の電力量補正タイミング（例えば１０００台の全ての通信ユニット３０１からのそれぞれ１回のデータ受信が完了する１日の所定時刻）ごとに起動される。そして、電力変化量演算部４０５は、通信ユニット３０１ごとに、検針値／変化量データ蓄積部４０４にデータが蓄積されている場合に、通信ユニット３０１ごとに以下の処理を実行する。まず、電力変化量演算部４０５は、内部のレジスタに保持されている今回検針時刻、今回検針値、および今回変化量を、同じく内部のレジスタに前回検針時刻、前回検針値、および前回変化量としてセットする。次に、電力変化量演算部４０５は、検針値／変化量データ蓄積部４０４から検針時刻、検針値、変化量の組を検針時刻の古い順に読み出し、それぞれ今回検針時刻、今回検針値、及び今回変化量として、内部のレジスタにセットする。
【００３８】
続いて、電力量復元・予測傾き補正部４０６は、電力変化量演算部４０５が演算した上記各レジスタ値に基づいて、今回検針時刻の１つ前（例えば３０分前）の検針時刻の検針値を復元する。続いて、電力量復元・予測傾き補正部４０６は、上記各レジスタ値に基づいて、前回検針時刻から今回検針時刻の１つ前の検針時刻までの検知値の傾きを補正する。さらに、電力量復元・予測傾き補正部４０６は、前回検針時刻と今回検針時刻の１つ前の検針時刻の間の未通知の（３０分ごとの）各検針時刻の検針値を算出する。電力量復元・予測傾き補正部４０６は、上述のようにして復元した前回検針時刻から今回検針時刻までの各検針値を、それぞれに対応する検針時刻と共に、電力量グラフ生成／補正部４０９に出力する。
【００３９】
以上の電力変化量演算部４０５と電力量復元・予測傾き補正部４０６の処理は、１回の電力量補正タイミングにおいて、通信ユニット３０１ごとに、検針値／変化量データ蓄積部４０４にデータが存在する限り、繰り返し実行される。この結果、電力量グラフ生成／補正部４０９には、通信ユニット３０１ごとに、１回の電力量補正タイミングに対応する例えば１日分の検針時刻および検針値の組が復元される。
【００４０】
電力量グラフ生成／補正部４０９は、通信ユニット３０１ごとに、１回の電力量補正タイミングに対応して得られた例えば１日分の検針時刻および検針値の組に基づいて、通信ユニット３０１ごとの電力量グラフを生成する。
【００４１】
閾値変更指示部４０７は、収集サーバ４０１側での検針値の統計値において誤差が大きいと判断したような場合に、一部または全ての通信ユニット３０１に対して閾値のデータを送信する。図３の通信ユニット３０１では、収集サーバ４０１からの閾値データを閾値判定／レジスタ部３０５が受信し、内部のレジスタにセットする。
【００４２】
次に、図５は、図３の構成を有する通信ユニット３０１の検針管理機能部３０２が実行する通信ユニット検針管理処理の制御動作を示すフローチャートである。
まず、通信ユニット３０１内の特には図示しない検針値送信待ちタイマがセットされる（ステップＳ５０１）。
【００４３】
次に、図３の検針時刻監視・送信時刻監視部３０６から、検針時刻タイマ割込みまたは検針値送信待ちタイマ割込みの何れかのイベントが発生したか否かが判定される（ステップＳ５０２）。
【００４４】
ステップＳ５０２で、その通信ユニット３０１が動作を開始して以来初回の検針時刻タイマ割込みが発生したと判定された場合には、次の処理が実行される。
まず、図３の検針値レジスタ部３０３で、検針計量器３１０から検針計量器インタフェース３０８を介して入力している検針計量値が、今回検針値として内部のレジスタにセットされる（ステップＳ５０３）。
【００４５】
次に、図３の閾値判定／レジスタ部３０５で、今回の検針時刻（現在の時刻）と、ステップＳ５０３で得られた今回検針値の組が、図３のデータ蓄積・検針値／変化量送信部３０７内の送信バッファに書き込まれる（ステップＳ５０４）。この送信バッファへの書込み動作によって、初回の検針時刻タイマ割込み時の検針値は、必ず収集サーバ４０１（図４）に送信されることになる。
【００４６】
その後、ステップＳ５０２のイベント判定処理に戻る。
ステップＳ５０２で、その通信ユニット３０１が動作を開始して以来２回目の検針時刻タイマ割込みが発生したと判定された場合には、次の処理が実行される。
【００４７】
まず、図３の検針値レジスタ部３０３で、いままで内部のレジスタに保持されていた今回検針値が内部のレジスタに前回検針値としてセットされる（ステップＳ５０５）。
次に、検針値レジスタ部３０３で、新たに入力した検針計量値が今回検針値として内部のレジスタにセットされる（ステップＳ５０６）。
【００４８】
次に、図３の変化量レジスタ部３０４で、検針値レジスタ部３０３において新たにセットされた今回検針値と前回検針値との変化量が算出され、今回変化量として新たに内部のレジスタにセットされる（ステップＳ５０７）。より具体的には、次の（１）式に基づく計算が実行される。
今回変化量＝（今回検針値−前回検針値）／（検針時間間隔）  ・・・（１）
ここで、検針時間間隔は、検針時刻タイマ割込みの時間間隔（例えば３０分）である。
【００４９】
次に、図３の閾値判定／レジスタ部３０５で、今回の検針時刻と、ステップＳ５０６で得た今回検針値と、ステップＳ５０７で得た今回変化量の組が、図３のデータ蓄積・検針値／変化量送信部３０７内の送信バッファに書き込まれる（ステップＳ５０８）。この送信バッファへの書込み動作によって、２回目の検針時刻タイマ割込時の検針値と変化量についても、必ず収集サーバ４０１（図４）に送信されることになる。
【００５０】
その後、ステップＳ５０２のイベント判定処理に戻る。
ステップＳ５０２で、その通信ユニット３０１が動作を開始して以来３回目以降の検針時刻タイマ割込みが発生したと判定された場合には、次の処理が実行される。
【００５１】
まず、図３の検針値レジスタ部３０３で、いままで内部のレジスタに保持されていた今回検針値が内部のレジスタに前回検針値としてセットされる（ステップＳ５０９）。
次に、検針値レジスタ部３０３で、新たに入力した検針計量値が今回検針値として内部のレジスタにセットされる（ステップＳ５１０）。
【００５２】
次に、図３の変化量レジスタ部３０４で、いままで内部のレジスタに保持されていた今回変化量が内部のレジスタに前回変化量としてセットされる（ステップＳ５１１）。
次に、変化量レジスタ部３０４で、検針値レジスタ部３０３において新たにセットされた今回検針値と前回検針値との変化量が算出され、今回変化量として新たに内部のレジスタにセットされる（ステップＳ５１２）。より具体的には、ステップＳ５０７の場合と同様の前述の（１）式に基づく計算が実行される。
【００５３】
次に、図３の閾値判定／レジスタ部３０５で、閾値判定が行われる（ステップＳ５１３）。より具体的には、変化量レジスタ部３０４に新たにセットされた今回変化量と前回変化量の差分が算出される。そして、その差分が正値の場合には、次に（２）式により、内部のレジスタに保持されている閾値の上限値（＝正値である閾値自身）より大きいか否かが判定される。
(閾値上限値)＜｛（今回変化量）−（前回変化量）｝  ・・・（２）
一方、上記差分が負値の場合には、次に（３）式により、内部のレジスタに保持されている閾値の下限値（＝正値である閾値に負符号を付けた値）より小さいか否かが判定される。
｛（今回変化量）−（前回変化量）｝＜(閾値下限値)  ・・・（３）
【００５４】
閾値判定／レジスタ部３０５で、上記（２）式または（３）式の判定がＹＥＳと判定された場合には、今回の検針時刻と、ステップＳ５１０で得られた今回検針値と、ステップＳ５１２で得られた今回変化量の組が、図３のデータ蓄積・検針値／変化量送信部３０７内の送信バッファに書き込まれる（ステップＳ５１３→ステップＳ５１４）。この送信バッファへの書込み動作によって、今回変化量と前回変化量の差分が閾値の範囲を超えたときにのみ、今回の検針時刻の検針値と変化量が収集サーバ４０１（図４）に送信されることになる。その後、ステップＳ５０２のイベント判定処理に戻る。
【００５５】
閾値判定／レジスタ部３０５で、上記（２）式または（３）式の判定がＮＯと判定された場合には、送信バッファへのデータの書込みは行わず、ステップＳ５０２のイベント判定処理に戻る。このようにして、今回変化量と前回変化量の差分が閾値の範囲内に収まっているときには、今回の検針値と変化量は収集サーバ４０１には送信されない。なお、図５には示していないが、前述したように、閾値判定／レジスタ部３０５は、データ蓄積・検針値／変化量送信部３０７内の別のデータバッファに、今回の検針時刻と検針値レジスタ部３０３が保持する今回検針値を書き込む。その後、ステップＳ５０２のイベント判定処理に戻る。
【００５６】
以上のようして、送信すべき検針情報を用意する処理が繰り返される中で、ステップＳ５０２で、検針値送信待ちタイマ割込みが発生したと判定された場合には、次の処理が実行される。
【００５７】
まず、図３のデータ蓄積・検針値／変化量送信部３０７で、内部の送信バッファに蓄積されているデータ組が、まとめて無線送受信制御部３０９を介して収集サーバ４０１（図４）に向けて送信される（ステップＳ５１５）。
そして、通信ユニット３０１内の特には図示しない検針値送信待ちタイマがリセットされる（ステップＳ５１６）。その後、ステップＳ５０２のイベント判定処理に戻る。
【００５８】
以上のようにして、各通信ユニット３０１（図３）から収集サーバ４０１（図４）へは、各検針時刻（例えば３０分）ごとに検出される検針値と変化量のうち、今回変化量と前回変化量の差分が閾値の範囲を超えた検針時刻の検針値と変化量のみが送信される。電力網（スマートネットワーク）における各通信ユニット３０１での検針動作においては、検針値の変化量の差分、すなわち、検針値の２次微分値が一日中変化し続けるということはほとんどない。このため、今回変化量と前回変化量の差分が閾値の範囲を超えた検針時刻の検針値と変化量のみを送信することにより、各通信ユニット３０１から収集サーバ４０１への通信料を大幅に削減することが可能となる。
【００５９】
図６は、図４の構成を有する収集サーバ４０１の電力量変動監視機能部４０２が実行する収集サーバ電力量変動監視処理の制御動作を示すフローチャートである。
まず、収集サーバ４０１内の特には図示しない電力量補正タイマがセットされる（ステップＳ６０１）。
【００６０】
次に、検針データ受信割込みまたは電力量補正タイマ割込みの何れかのイベントが発生したか否かが判定される（ステップＳ６０２）。
ステップＳ６０２で、図４の有線送受信制御部４０８から検針データ受信の割込みの発生が判定されると、次の処理が実行される。
【００６１】
まず、図４のデータ受信ユニット判別部４０３で、有線送受信制御部４０８にて受信されたデータを送信したアドホックネットワーク内の通信ユニット３０１（図３）が判別される（ステップＳ６０３）。
【００６２】
そして、図４の検針値／変化量データ蓄積部４０４で、データ受信ユニット判別部４０３が判別した通信ユニット３０１に対応する内部のバッファキューに、有線送受信制御部４０８にて受信された検針時刻、検針値、変化量の組が格納される（ステップＳ６０４）。
【００６３】
その後、ステップＳ６０２のイベント判定処理に戻る。
上述の処理の繰返しにより、例えば１０００台の全ての通信ユニット３０１からのそれぞれ１回のデータ受信が完了する１日の所定時刻の頃に、ステップＳ６０２で、電力量補正タイマ割込みの発生が判定されると、次の一連の処理が実行される。
【００６４】
まず、図４の電力変化量演算部４０５で、通信ユニット３０１ごとに、検針値／変化量データ蓄積部４０４内のバッファキューにデータが蓄積されているか否かが判定される（ステップＳ６０５）。
【００６５】
ステップＳ６０５の判定がＹＥＳなら、電力変化量演算部４０５で、内部のレジスタに保持されている今回検針時刻、今回検針値、および今回変化量が、同じく内部のレジスタに前回検針時刻、前回検針値、および前回変化量として退避される（ステップＳ６０６）。
【００６６】
次に、電力変化量演算部４０５で、検針値／変化量データ蓄積部４０４内のバッファキューから検針時刻、検針値、変化量の組が検針時刻の古い順に読み出され、それぞれ今回検針時刻、今回検針値、及び今回変化量として、内部のレジスタにセットされる（ステップＳ６０７）。
【００６７】
続いて、図４の電力量復元・予測傾き補正部４０６で、電力変化量演算部４０５で演算され上記各レジスタ値に基づいて、今回検針時刻の１つ前（例えば３０分前）の検針時刻の検針値が復元される（ステップＳ６０８）。より具体的には、次の（４）式の計算が実行される。
（今回検針時刻から３０分前の検針値）＝（今回検針値）−（今回変化量）
・・・（４）
【００６８】
続いて、電力量復元・予測傾き補正部４０６で、上記各レジスタ値に基づいて、前回検針時刻から今回検針時刻の１つ前の検針時刻までの検知値の傾きが補正される（ステップＳ６０９）。より具体的には、次の（５）式の計算が実行される。
（補正後の傾き）＝
｛（今回検針時刻から３０分前の検針値）−（前回検針値）｝
／｛（今回検針時刻から３０分前の検針時刻）−（前回検針時刻）｝
・・・（５）
【００６９】
さらに、電力量復元・予測傾き補正部４０６で、前回検針時刻と今回検針時刻の１つ前の検針時刻の間の未通知の（３０分ごとの）各検針時刻の検針値が算出される（ステップＳ６１０）。より具体的には、次の（６）式の計算が実行される。
（未通知検針値）＝
｛（未通知検針時刻）−（前回検針時刻）｝×（補正後の傾き）＋（前回検針値）
・・・（６）
上記（６）式による未通知検針値の計算は、前回検針時刻と今回検針時刻の１つ前の検針時刻の間の全ての未通知検針時刻について実行される。
【００７０】
以上のステップＳ６０８およびＳ６１０によって復元された前回検針時刻から今回検針時刻までの各検針値は、それぞれに対応する検針時刻と共に、図４の電力量グラフ生成／補正部４０９に出力される。
【００７１】
以上の電力変化量演算部４０５と電力量復元・予測傾き補正部４０６の処理は、１回の電力量補正タイミングにおいて、通信ユニット３０１ごとに、検針値／変化量データ蓄積部４０４にデータが存在する限り、繰り返し実行される（ステップＳ６１０→Ｓ６０５）。
【００７２】
ステップＳ６０５において、検針値／変化量データ蓄積部４０４内のバッファキューが空になったと判定されると、次の電力量補正タイミングの検出のために、電力量補正タイマが再度セットされる（ステップＳ６１１）。その後、ステップＳ６０２のイベント判定処理に戻る。
【００７３】
以上の処理の結果、図４の電力量グラフ生成／補正部４０９には、通信ユニット３０１ごとに、１回の電力量補正タイミングに対応する例えば１日分の検針時刻および検針値の組が復元されることになる。
【００７４】
検針時刻、検針値と一緒に検針値変化量を送信する理由について、以下に説明する。検針値変化量の差分が閾値内であるが閾値に近い場合を考察する。図７は、実施形態における電力量の復元動作の説明図であり、（ａ）は検針器が示す電力量グラフ、（ｂ）は電力変化量グラフ、（ｃ）は電力量復元グラフである。図７（ａ）の「×」印の時間タイミングが、サーバ通知対象とならないタイミング、図７（ａ）の「○」印の時間タイミングが、サーバ通知対象のタイミングである。なお、図７（ａ）の７０１ａが検針器が示す電力量グラフであり、７０１ｂは図７（ｃ）の電力量復元グラフを重ねたものである。また、図７（ｂ）に示される各帯状の領域において、各領域の中央横線が前回変化量、その中央横線の上下の帯が、閾値の範囲内となる今回変化量と前回変化量の差分である。図７（ｃ）に示される点線が、復元された電力量のグラフである。
【００７５】
（１）図７（ｂ）の電力変化量グラフのＡ期間のように、検針値変化量の差分が閾値ぎりぎりの期間が続いたとする。
（２）０６：３０のタイミングで検針値情報をサーバ通知対象とするが、ここで検針値変化量を通知しない場合、その通知タイミングの直前まで、サーバは、電力量は前回変化量に基づいて電力変化量グラフを予測する。この結果、実際には、前回変化量よりもかなり大きな変化量で電力が変化しているにもかかわらず、サーバは、７０２ｂとして示されるように、かなり少なめの変化を予測してしまう。そして、上記通知タイミングで大きな変化が発生したとたんに、サーバは、通知された検針値に合わせようとして、図７（ｃ）のαの傾きを設定してしまい、実際の電力量変化量との差分が大きくなってしまう。この結果、電力変化量復元グラフは、図７（ａ）の７０１ｂのように、図７（ａ）の７０１ａの実際の電力変化量に比べて、ずれたものとなってしまう。
【００７６】
（３）これに対して、本実施形態では、０６：３０のタイミングで検針値変化量も通知することで、サーバは、今回検針時刻の直前の検針時刻における検針値を、（今回検針値−今回変化量）として算出することができる。この結果、前回検針時刻から今回検針時刻の直前の検針時刻までのグラフの傾きが図７（ｃ）の７０２ａのように補正され、実際の電力量変化量との差分を吸収することが可能となる。
【００７７】
このように、本実施系では、電力量とともに電力量の傾きをサーバに通知することで、サーバ側で通信ユニット（子局）の電力量変化をほぼ正確に復元することが可能である。
【００７８】
次に、閾値ぎりぎりの場合でも復元が可能かどうかを考察する。
ケース１：通知された電力に対して、多く電力を使用した期間と少なく使用した期間が同じの場合
図８は、最初に予測した傾きに対して、多く電力を使用した期間と少なく使用した期間が同じの場合の説明図である。図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、図７（ｂ）と同様に、各帯状の領域において、各領域の中央横線が前回変化量、その中央横線の上下の帯が、閾値の範囲内となる今回変化量と前回変化量の差分である。８０１ａ、８０１ｂは、最新の通知情報で通知された電力より多く電力を使用した場合で、８０２ａ、８０２ｂは、少なく電力を使用した場合になる。図８（ｃ）と図８（ｄ）の８０３は、本実施形態により復元される電力量復元グラフである。図８（ｄ）において、８０４および８０５は、それぞれ図８（ａ）および（ｂ）のケースに対応する実際の電力量グラフである。８０６と８０７は、閾値により規定される誤差範囲（上限値と下限値）である。８０８は、変化量を通知しない場合に復元される電力量復元グラフである。
【００７９】
まず、図８（ａ）は、８０１ａとして閾値を超えない範囲で最初に電力を多く使い出した後に、８０２ａとして少なく使い、最後に閾値を超える電力を使用した場合である。この場合に対応する実際の電力量グラフは、図８（ｄ）の８０４となる。
【００８０】
次に、図８（ｂ）は、８０２ｂとして最初に電力を少なく使い出した後に、８０１ｂとして多く使い、最後に閾値を超える電力を使用した場合である。この場合に対応する実際の電力量グラフは、図８（ｄ）の８０５となる。
【００８１】
図８（ｃ）および図８（ｄ）の８０３は、本実施形態によるサーバ側での復元グラフを表している。電力量消費量が一定の状態では、復元電力量消費量８０３は、実際の電力量消費量と同じ真ん中の直線のように復元される。
【００８２】
図８（ｄ）に示されるグラフは、実際の検針時刻と電力量の検針値と電力量の傾きである変化量からサーバ側で電力量を復元した図を示したもので、測定開始から最初の２個のデータをサーバに通知する。閾値を超えない範囲で使用している間は、何もグラフに変化はない。そして、ある時間で、急に電力の使用量が増え、閾値以上の傾きになった場合は、子局の通信ユニットは、変化する前の電力量と閾値を超えた時点の電力量から傾きを計算し、検針時刻と電力量の検針値とともに電力量の傾きである変化量をサーバに通知する。これにより、サーバ側では、図８（ｄ）の８０３のグラフを復元する。但し、閾値制御であるため、８０６と８０７の線の枠内が誤差範囲となる。本実施形態において、復元されたグラフ８０３は、実際の電力量のグラフ８０４または８０５からずれることになる。しかし、これは８０６または８０７の誤差の範囲内であり、閾値を小さくすることで誤差を減らすことが可能となる。すなわち、図４の収集サーバ４０１内の閾値変更指示部４０７が、各通信ユニット３０１内の閾値判定／レジスタ部３０５に、閾値データを送信することにより、誤差の範囲をコントロールすることが可能となる。
【００８３】
なお、このようなケースにおいては、変化量を通知しない場合であっても、図８（ｄ）の８０８として示されるように、本実施形態の場合とほぼ同等のグラフが得られる。
【００８４】
ケース２：通知された電力に対して、多く電力を使用した期間が、少なく電力を使用した期間より長い場合
図９は、最初に予測した傾きに対して、多く電力を使用した期間が、少なく電力を使用した期間より長い場合の説明図である。図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、図７（ｂ）と同様に、各帯状の領域において、各領域の中央横線が前回変化量、その中央横線の上下の帯が、閾値の範囲内となる今回変化量と前回変化量の差分である。９０１ａ、９０１ｂ、９０１ｃ、９０１ｄは、最新の通知情報で通知された電力より多く電力を使用した場合で、９０２ａ、９０２ｂは、少なく電力を使用した場合になる。図９（ｄ）と図９（ｅ）の９０３は本実施形態により復元される電力量復元グラフである。図９（ｅ）において、９０４、９０５、および９０６はそれぞれ、図９（ａ）、（ｂ）、および（ｃ）のケースに対応する実際の電力量グラフである。９０７と９０８は、閾値により規定される誤差範囲（上限値と下限値）である。９０９は、変化量を通知しない場合に復元される電力量復元グラフである。
【００８５】
まず、図９（ａ）は、９０１ａとして閾値を超えない範囲で最初に電力を多く長めに使い出した後に、９０２ａとして少なく短めに使い、最後に閾値を超える電力を使用した場合である。この場合に対応する実際の電力量グラフは、図９（ｅ）の９０４となる。
【００８６】
次に、図９（ｂ）は、９０２ｂとして最初に電力を少なく短めに使い出した後に、９０１ｂとして多く長めに使い、最後に閾値を超える電力を使用した場合である。この場合に対応する実際の電力量グラフは、図９（ｅ）の９０５となる。
【００８７】
次に、図９（ｃ）は、最初の予測と同程度の電力を使用している状態から、９０１ｃとして多少多く長めに使用し、最後に閾値を超える電力を使用した場合である。この場合に対応する実際の電力量グラフは、図９（ｅ）の９０６となる。
【００８８】
図９（ｄ）および図９（ｅ）の９０３は、本実施形態によるサーバ側での復元グラフを表している。最初から閾値を超えない範囲で微妙に多めに使用されているというように復元される。
【００８９】
図９（ｅ）に示されるグラフは、図８（ｄ）の場合と同様に、実際の検針時刻と電力量の検針値と電力量の傾きである変化量からサーバ側で電力量を復元した図を示したもので、測定開始から最初の２個のデータをサーバに通知する。閾値を超えない範囲で使用している間は、何もグラフに変化はない。そして、ある時間で、急に電力の使用量が増え、閾値以上の傾きになった場合は、子局の通信ユニットは、変化する前の測定値と閾値を超えた時点の電力量から傾きを計算し、検針時刻と電力量の検針値とともに電力量の傾きである変化量をサーバに通知する。これにより、サーバ側では、図９（ｅ）の９０３のグラフを復元する。図８（ｄ）の場合と同様に、本実施形態において、復元されたグラフ９０３は、実際の電力量のグラフ９０４、９０５、または９０６からずれることになる。しかし、これは９０７または９０８の誤差の範囲内であり、閾値を小さくすることで誤差を減らすことが可能となる。
【００９０】
なお、このケースでは、変化量を通知しない場合には、図９（ｅ）の９０９として示されるように、予測値が実際の変化を大きく下回るため、グラフは９０７または９０８の誤差の範囲を大きく逸脱してしまい、サーバからの誤差のコントロールが困難である。
【００９１】
ケース３：通知された電力に対して、少なく電力を使用した期間が、多く電力を使用した期間より長い場合
図１０は、最初に予測した傾きに対して、少なく電力を使用した期間が、多く電力を使用した期間より長い場合の説明図である。図１０（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、図７（ｂ）と同様に、各帯状の領域において、各領域の中央横線が前回変化量、その中央横線の上下の帯が、閾値の範囲内となる今回変化量と前回変化量の差分である。１００１ａ、１００１ｂは、最新の通知情報で通知された電力より多く電力を使用した場合で、１００２ａ、１００２ｂ、１００２ｃ、１００２ｄは、少なく電力を使用した場合になる。図１０（ｄ）と図１０（ｅ）の１００３は本実施形態により復元される電力量復元グラフである。図１０（ｅ）において、１００４、１００５、および１００６はそれぞれ、図１０（ａ）、（ｂ）、および（ｃ）のケースに対応する実際の電力量グラフである。１００７と１００８は、閾値により規定される誤差範囲（上限値と下限値）である。１００９は、変化量を通知しない場合に復元される電力量復元グラフである。
【００９２】
まず、図１０（ａ）は、１００１ａとして閾値を超えない範囲で最初に電力を多く短めに使い出した後に、１００２ａとして少なく長めに使い、最後に閾値を超える電力を使用した場合である。この場合に対応する実際の電力量グラフは、図１０（ｅ）の１００４となる。
【００９３】
次に、図１０（ｂ）は、１００２ｂとして最初に電力を少なく長めに使い出した後に、１００１ｂとして多く短めに使い、最後に閾値を超える電力を使用した場合である。この場合に対応する実際の電力量グラフは、図１０（ｅ）の１００５となる。
【００９４】
次に、図１０（ｃ）は、最初の予測と同程度の電力使用している状態から、１００２ｃとして多少少なく長めに使用し、最後に閾値を超える電力を使用した場合である。この場合に対応する実際の電力量グラフは、図１０（ｅ）の１００６となる。
【００９５】
図１０（ｄ）および図１０（ｅ）の１００３は、本実施形態によるサーバ側での復元グラフを表している。最初から閾値を超えない範囲で微妙に少なめに使用されているという風に復元される。
【００９６】
図１０（ｅ）に示されるグラフは、図８（ｄ）や図９（ｅ）の場合と同様に、実際の検針時間と電力量の検針値と電力量の傾きである変化量からサーバ側で電力量を復元した図を示したもので、測定開始から最初の２個のデータをサーバに通知する。閾値を超えない範囲で使用している間は、何もグラフに変化はない。そして、ある時間で、急に電力の使用量が増え、閾値以上の傾きになった場合は、子局の通信ユニットは、変化する前の測定値と閾値を超えた時点の電力量から傾きを計算し、検針時刻と電力量の検針値とともに電力量の傾きである変化量をサーバに通知する。これにより、サーバ側では、図１０（ｅ）の１００３のグラフを復元する。図８（ｄ）の場合と同様に、本実施形態において、復元されたグラフ１００３は、実際の電力量のグラフ１００４、１００５、または１００６からずれることになる。しかし、これは１００７または１００８の誤差の範囲内であり、閾値を小さくすることで誤差を減らすことが可能となる。
【００９７】
なお、このケースでは、変化量を通知しない場合には、図１０（ｅ）の１００９として示されるように、予測値が実際の変化を大きく上回るため、グラフは１００７または１００８の誤差の範囲を大きく逸脱してしまい、サーバからの誤差のコントロールが困難である。
【００９８】
ケース４：通知された電力に対して、ずっと多く電力を使用した場合
図１１は、最初に予測した傾きに対して、ずっと多く電力を使用した場合の説明図である。図１１（ａ）は、図７（ｂ）と同様に、各帯状の領域において、各領域の中央横線が前回変化量、その中央横線の上下の帯が、閾値の範囲内となる今回変化量と前回変化量の差分である。１１０１は、最新の通知情報で通知された電力より多く電力を使用した場合にある。図１１（ｂ）の１１０２は本実施形態により復元される電力量復元グラフである。図１１（ｂ）において、１１０３は、図１１（ａ）のケースに対応する実際の電力量グラフである。１１０４は、閾値により規定される誤差範囲（上限値）である。１１０５は、変化量を通知しない場合に復元される電力量復元グラフである。
【００９９】
まず、図１１（ａ）は、１１０１として閾値を超えない範囲で最初に電力を多く使い続けた場合である。この場合に対応する実際の電力量グラフは、図１１（ｂ）の１１０３となる。
【０１００】
図１１（ｂ）に示されるグラフは、図８（ｄ）、図９（ｅ）、図１０（ｅ）の場合と同様に、実際の検針時刻と電力量の検針値と電力量の傾きである変化量からサーバ側で電力量を復元した図を示したもので、測定開始から最初の２個のデータをサーバに通知する。閾値を超えない範囲で多く電力を使用しても、予測に対して何もグラフに変化はない。そして、ある時間で、急に電力の使用量が増え、閾値以上の傾きになった場合は、子局の通信ユニットは、変化する前の測定値と閾値を超えた時点の電力量から傾きを計算し、検針時刻と電力量の検針値とともに電力量の傾きである変化量をサーバに通知する。これにより、サーバ側では、図１１（ｂ）の１１０２のグラフを復元する。ほぼ、正確に復元が行われていることがわかる。
【０１０１】
なお、このケースでは、変化量を通知しない場合には、図１１（ｂ）の１１０５として示されるように、予測値が実際の変化を大きく下回るため、グラフは１１０４の誤差の範囲を大きく逸脱してしまい、サーバからの誤差のコントロールが困難である。
【０１０２】
ケース５：通知された電力に対して、ずっと少なく電力を使用した場合
図１２は、最初に予測した傾きに対して、ずっと少なく電力を使用した場合の説明図である。図１２（ａ）は、図７（ｂ）と同様に、各帯状の領域において、各領域の中央横線が前回変化量、その中央横線の上下の帯が、閾値の範囲内となる今回変化量と前回変化量の差分である。１２０１は、最新の通知情報で通知された電力より少なく電力を使用した場合にある。図１２（ｂ）の１２０２は本実施形態により復元される電力量復元グラフである。図１２（ｂ）において、１２０３は、図１２（ａ）のケースに対応する実際の電力量グラフである。１２０４は、閾値により規定される誤差範囲（下限値）である。１２０５は、変化量を通知しない場合に復元される電力量復元グラフである。
【０１０３】
まず、図１２（ａ）は、１２０１として閾値を超えない範囲で最初に電力を少なく使い続けた場合である。この場合に対応する実際の電力量グラフは、図１２（ｂ）の１２０３となる。
【０１０４】
図１２（ｂ）に示されるグラフは、図８（ｄ）、図９（ｅ）、図１０（ｅ）の場合と同様に、実際の検針時刻と電力量の検針値と電力量の傾きである変化量からサーバ側で電力量を復元した図を示したもので、測定開始から最初の２個のデータをサーバに通知する。閾値を超えない範囲で少なく電力を使用しても、予測に対して何もグラフに変化はない。そして、ある時間で、急に電力の使用量が増え、閾値以上の傾きになった場合は、子局の通信ユニットは、変化する前の測定値と閾値を超えた時点の電力量から傾きを計算し、検針時刻と電力量の検針値とともに電力量の傾きである変化量をサーバに通知する。これにより、サーバ側では、図１２（ｂ）の１２０２のグラフを復元します。このケースでも、ほぼ、正確に復元が行われていることがわかる。
【０１０５】
なお、このケースでは、変化量を通知しない場合には、図１２（ｂ）の１２０５として示されるように、予測値が実際の変化を大きく上回るため、グラフは１２０４の誤差の範囲を大きく逸脱してしまい、サーバからの誤差のコントロールが困難である。
【０１０６】
図１３は、本実施形態の場合と変化量を送らない場合の更に詳細な比較説明図である。
前述した図２の２０：００から２３：００までの動作に対応している。
（１）２０：３０に検針値と変動量を受信したことにより、サーバは予測線Ａで電力量の予測を開始する。
（２）２１：００から２２：３０まではデータ受信なしなので、傾きβのまま電力量を予測する。
【０１０７】
（３）２３：００にデータを受信することにより、
３−１）サーバは検針値を受信することで、２３：００の電力量Ｘが確定できる
３−２）サーバは変動量を受信することで、２２：３０と２３：００間の傾きがわかり、その傾きα／２で電力量の予測を開始することができる。
（４）このとき変動量を通知しないと、サーバは予測線Ｃｆｓで予測開始することになり、電力需要の予測が大幅に狂うことになる。
【０１０８】
以上により、変動量を送ることでサーバは計器が示す電力量と同等のグラフを復元することが可能となり、電力需要の予測がより正確に把握できる。
なお一般に、サーバは、各通信ユニットの生死監視をする必要がある。そのために、閾値の範囲内に収まっている場合でもヘッダのみのデータを送ることで子局の生死監視する手法が考えられる。しかし、これは子局である通信ユニットと親局であるサーバ間のネットワークに計測値以外の不用なデータが流れていることになる。これに対して、本実施形態では、例えばアドホックネットワークを対象とすることにより、ＨＥＬＬＯパケットと呼ばれる生死監視パケットを使って子局である通信ユニット同士がお互いを監視しているため、子局である通信ユニットと親局であるサーバ間のネットワーク間で不用なデータが流れることはない。
【０１０９】
図１４は、本実施形態による通信ユニット３０１の検針管理機能部３０２または収集サーバ４０１の電力量変動監視機能部４０２の機能をソフトウェア処理として実現できるコンピュータのハードウェア構成の一例を示す図である。
【０１１０】
図１４に示される通信ユニット３０１または収集サーバ４０１を構成するコンピュータは、ＣＰＵ１４０１、メモリ１４０２、入力装置１４０３、出力装置１４０４、外部記憶装置１４０５、可搬記録媒体１４０９が挿入される可搬記録媒体駆動装置１４０６、及び通信インタフェース１４０７を有し、これらがバス１４０８によって相互に接続された構成を有する。同図に示される構成は上記システムを実現できるコンピュータの一例であり、そのようなコンピュータはこの構成に限定されるものではない。
【０１１１】
ＣＰＵ１４０１は、当該コンピュータ全体の制御を行う。メモリ１４０２は、プログラムの実行、データ更新等の際に、外部記憶装置１４０５（或いは可搬記録媒体１４０９）に記憶されているプログラム又はデータを一時的に格納するＲＡＭ等のメモリである。ＣＵＰ１４０１は、プログラムをメモリ１４０２に読み出して実行することにより、全体の制御を行う。
【０１１２】
入出力装置１４０３は、ユーザによるキーボードやマウス等による入力操作を検出し、その検出結果をＣＰＵ１４０１に通知し、ＣＰＵ１４０１の制御によって送られてくるデータを表示装置や印刷装置に出力する。
【０１１３】
外部記憶装置１４０５は、例えばハードディスク記憶装置である。主に各種データやプログラムの保存に用いられる。
可搬記録媒体駆動装置１４０６は、光ディスクやＳＤＲＡＭ、コンパクトフラッシュ(登録商標）等の可搬記録媒体１４０９を収容するもので、外部記憶装置１４０５の補助の役割を有する。
【０１１４】
通信インタフェース１４０７は、例えばアドホックネットワーク、ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）、またはＷＡＮ（ワイドエリアネットワーク）の通信回線を接続するための装置である。
【０１１５】
本実施形態によるシステムは、図３の通信ユニット３０１として実現される場合には、図５の動作フローチャート等で実現される機能を搭載したプログラムをＣＰＵ１４０１が実行することで実現される。また、図４の収集サーバ４０１として実現される場合には、図６の動作フローチャート等で実現される機能を搭載したプログラムをＣＰＵ１４０１が実行することで実現される。そのプログラムは、例えば外部記憶装置１４０５や可搬記録媒体１４０９に記録して配布してもよく、或いはネットワーク接続装置１４０７によりネットワークから取得できるようにしてもよい。
【０１１６】
以上説明した実施形態により、変化率の緩急にかかわらず変化率が長時間変化しない特性を示す時系列関数に対しての適用は、非常に有効である。ここで、電力網に存在する電力消費地各点の大部分を占めるのは一般的な家庭である。この一般的な家庭における消費電力量の時系列関数は、増加率が長時間変化しない増加関数特性を示す時間帯が存在する（深夜や無人となる昼間など）。したがって、本実施形態の適用は電力網（スマートネットワーク）における検針データ通知制御方法に対して有効である。つまり、電力量変化量に大きな変化が無い標準的なケースにおいて、送信すべき検針値情報が大幅に削減されるため、電力ネットワークの輻輳を回避することが可能となる。前述の例においては、検針値情報通知パケット数は１日８パケットとなり、１家庭１日あたり１／６のパケット量に削減でき、ネットワーク全体での検針情報通知総量もほぼ１／６のパケット量に削減できる。
【０１１７】
また、本実施形態は、電力網（スマートネットワーク）に限られるものではなく、変化率の緩急にかかわらず変化率が長時間変化しない特性を示す時系列関数に対してであれば、広い範囲のネットワークに応用することが可能である。
【０１１８】
また、サーバでの検針情報受信パケットもほぼ１／６に削減でき、サーバ負荷の軽減化及び必要サーバ台数の削減が可能となる。
さらに、検針値情報通知回数が減少しても、それは単純に検針間隔を広げたことによる通知回数削減ではなく、冗長情報の通知削減による減少である。このため、サーバ側に通知された検針値と検針時刻と検針値変化量を元に、サーバ側で消費電力量の復元が可能であり、この復元値による需用電力の予測が可能となる。
【符号の説明】
【０１１９】
１０１、３０１  通信ユニット
１０２  ゲートウェイ（ＧＷ）
１０３  サーバ
３０２  検針管理機能部
３０３  検針値レジスタ部
３０４  変化量レジスタ部
３０５  閾値判定／レジスタ部
３０６  検針時刻監視・送信時刻監視部
３０７  データ蓄積・検針値／変化量送信部
３０８  検針計量器インタフェース
３０９  無線送受信制御部
３１０  検針計量器
４０１  収集サーバ
４０２  電力量変動監視機能部
４０３  データ受信ユニット判別部
４０４  検針値／変化量データ蓄積部
４０５  電力変化量演算部
４０６  電力量復元・予測傾き補正部
４０７  閾値変更指示部
４０８  有線送受信制御部
４０９  電力量グラフ生成／補正部
【図５】
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【図６】
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【図１４】
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【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７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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