(57)【要約】【課題】多重化された無線通信の経路構築を容易にし、システム運用中に経路の接続状態を取得し、その経路の設定変更や接続切替えを行う。【解決手段】無線通信管理システム１は、管理装置２と無線端末基地局３及び複数の無線端末４とから構成され、管理装置の画面１０には、複数の無線端末４が構成する無線通信ネットワークの状態を表示する。管理装置２は通信部５と処理部６と記憶部７と表示部８と情報入力部９とから構成され、基地局３と通信部５を介してデータ通信を行う。管理装置２の通信経路構築部１１は情報入力部９から入力されたデータから、通信部５と基地局３を介して無線端末４の通信経路を設定し、通信経路取得部１２は無線端末４の通信状態を取得し表示部８の画面１０に表示する。【選択図】図１
2008294944.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線信号により互いに通信する複数の無線端末と、前記無線端末が構築するネットワークの管理を行う管理装置とから構成され、前記無線端末の少なくとも１つは前記管理装置と直接通信を行う基地局である無線通信システムであって、
前記管理装置には表示手段と情報入力手段とを設けて、前記ネットワーク上の前記無線端末の通信経路を定義するための経路定義情報の生成を行い、
前記管理装置に、前記基地局から前記ネットワーク全体の通信状態を取得して前記表示手段に表示する通信経路取得手段と、前記基地局へ前記経路定義情報を送信する通信経路構築手段とを備え、
前記管理装置は前記基地局を介して複数の前記無線端末の通信状態を管理する
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記管理装置は、前記無線端末を互いに接続する際に、前記ネットワーク上の経路を優先度に応じて選択する優先経路設定手段を有し、前記基地局を介して前記無線端末間の前記通信経路の状態を取得し、前記通信経路の設定及び／または変更の指示を伝達する
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記管理装置は、前記基地局から前記無線端末の通信状態を示す経路情報を取得し、前記経路情報の接続状況及び／または使用状況に応じて、前記無線端末と通信経路を示す画像の形状／線種／色／視覚効果の少なくとも一つを変えて前記表示手段に表示する
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記管理装置は、前記無線端末及び／または前記通信経路を示す画像を前記表示手段に表示し、前記表示手段上の画像を前記情報入力手段により操作することによって、前記無線端末の経路設定及び／または変更に関する情報を入力する
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記管理装置は、前記基地局から前記ネットワークを構成する前記無線端末の通信情報を収集し、前記無線端末の通信経路の接続状態を取得する
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項６】
複数の前記基地局を有し、前記基地局は前記無線端末と各々異なる複数の無線通信ネットワークを構築し、
前記管理装置は前記複数の無線通信ネットワークを個別に管理する
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項７】
無線信号により互いに通信する複数の無線端末の少なくとも１つと直接通信することによりネットワークの管理を行う無線通信管理装置であって、
表示手段と情報入力手段により前記無線端末の通信経路を定義するための経路定義情報を生成し、
前記無線端末へ送信する通信経路構築手段と前記無線端末からネットワーク全体の通信状態を取得し表示手段に前記通信状態を表示する通信経路取得手段とを備える
ことを特徴とする無線通信管理装置。
【請求項８】
前記無線端末を互いに接続する際に、前記ネットワーク上の経路を優先度に応じて選択する優先経路設定手段を有し、
前記基地局を介して前記無線端末間の前記通信経路の状態を取得し、前記通信経路の設定及び／または変更の指示を伝達する
ことを特徴とする請求項７に記載の無線通信管理装置。
【請求項９】
前記基地局から前記無線端末の通信状態を示す経路情報を取得し、前記経路情報の接続状況及び／または使用状況に応じて、前記無線端末と通信経路を示す画像の形状／線種／色／視覚効果の少なくとも一つを変えて前記表示手段に表示する
ことを特徴とする請求項７に記載の無線通信管理装置。
【請求項１０】
前記無線端末及び／または前記通信経路を示す画像を前記表示手段に表示し、前記表示手段上の画像を前記情報入力手段により操作することによって、前記無線端末の経路設定及び／または変更に関する情報を入力する
ことを特徴とする請求項７に記載の無線通信管理装置。
【請求項１１】
前記基地局から前記ネットワークを構成する前記無線端末の通信情報を収集し、前記無線端末の通信経路の接続状態を取得する
ことを特徴とする請求項７に記載の無線通信管理装置。
【請求項１２】
複数の前記基地局を有し、前記基地局は前記無線端末と各々異なる複数の無線通信ネットワークを構築し、
前記複数の無線通信ネットワークを個別に管理する
ことを特徴とする請求項７に記載の無線通信管理装置。
【請求項１３】
無線信号により互いに通信する複数の無線端末と、前記無線端末が構築するネットワークの管理を行う管理装置とから構成され、前記無線端末の少なくとも１つは前記管理装置と直接通信を行う基地局である無線通信ネットワークの無線通信管理方法であって、
前記管理装置に表示手段と情報入力手段とを設けて、前記ネットワーク上の前記無線端末の通信経路を定義するための経路定義情報の生成を行い、
前記基地局から前記ネットワーク全体の通信状態を取得して前記管理装置の前記表示手段に表示し、前記生成された前記経路定義情報を前記基地局へ送信し、
前記基地局を介して複数の前記無線端末の通信状態を管理する
ことを特徴とする無線通信管理方法。
【請求項１４】
前記無線端末を互いに接続する際に、前記ネットワーク上の経路を優先度に応じて選択する優先経路設定を行い、
前記基地局を介して前記無線端末間の前記通信経路の状態を取得し、前記通信経路の設定及び／または変更の指示を伝達する
ことを特徴とする請求項１３に記載の無線通信管理方法。
【請求項１５】
前記基地局から前記無線端末の通信状態を示す経路情報を取得し、前記経路情報の接続状況及び／または使用状況に応じて、前記無線端末と通信経路を示す画像の形状／線種／色／視覚効果の少なくとも一つを変えて表示する
ことを特徴とする請求項１３に記載の無線通信管理方法。
【請求項１６】
前記無線端末及び／または前記通信経路を示す画像を前記表示手段に表示し、前記表示手段上の画像を前記情報入力手段により操作することによって、前記無線端末の経路設定及び／または変更に関する情報を入力する
ことを特徴とする請求項１３に記載の無線通信管理方法。
【請求項１７】
前記基地局から前記ネットワークを構成する前記無線端末の通信情報を収集し、前記無線端末の通信経路の接続状態を取得する
ことを特徴とする請求項１３に記載の無線通信管理方法。
【請求項１８】
複数の前記基地局を有し、前記基地局は前記無線端末と各々異なる複数の無線通信ネットワークを構築し、
前記複数の無線通信ネットワークを個別に管理する
ことを特徴とする請求項１３に記載の無線通信管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線ＬＡＮ（Local Area Network）や無線ＰＡＮ（Personal Area Network）などに使用して好適な無線通信システム、無線通信管理装置及び無線通信管理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばプラントにおいては、各種機器の監視や制御を目的として様々なセンサが設置されている。すなわち、生産機械のそばには異常発熱や漏電などを検知するセンサが設置され、排ガス口や排水溝には汚染物質の濃度などを計測するセンサが設置される。さらに、事務所や作業現場には、気温、湿度、明るさなどを検知するセンサが設置されている。これら各種のセンサによって取得されたデータは、ネットワークを介して中央操作室などに集約され、プラント全体の管理に利用される。
【０００３】
従来のプラント内のネットワークは一般的に有線通信により構築されていた。しかし、近年、配線コストの低減等を目的として、有線通信を無線通信に置き換える試みが盛んに行われている。無線通信の種類としては、無線ＬＡＮ、ＵＷＢ、ＺｉｇＢｅｅ、ＢｌｕｅＴｏｏｔｈなどが代表的である。ただし、通信の断絶や機器の障害が大事故につながる恐れのあるプラントでは、高い信頼性が要求されるため、汎用の無線通信をそのまま利用することは難しい。
【０００４】
そこで、無線通信の信頼性を向上させるため、特許文献１に示すような無線経路の多重化方式などが提案されている。また、目に見えない無線通信を視覚化して管理を容易とするために、特許文献２に示すような無線ネットワークの管理方法も提案されている。
【特許文献１】特開２００５−３５４６２６号公報
【特許文献２】特開２００４−３５６６７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
複数の無線端末を配置しマルチホップ通信を行う場合には、無線端末間の親子関係や通信経路の設定が必要である。無線経路多重化のための代表的なネットワークトポロジとして、メッシュネットワークがあげられる。メッシュネットワークでは、一般に、無線端末が自律的に経路を構築するため、細かい経路設定が不要というメリットがあるが、逆に、想定外の経路が構築されてしまうというデメリットもある。プラントではシステム設計者が設定した通りの経路が使用されることが望ましいが、設置する無線端末数が多い場合には経路設定が煩雑化するという問題が生じる。
【０００６】
以上の従来技術の問題点に鑑み、本発明は、無線通信ネットワークシステムにおいて、多重系化された通信経路の設定と管理を容易にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するために、本発明においては、管理装置と直接通信を行う基地局を設け、管理装置に表示手段と情報入力手段とを設けて、ネットワーク上の無線端末の通信経路を定義するための経路定義情報の生成を行い、基地局からネットワーク全体の通信状態を取得して表示手段に表示し、この表示に基づいて生成された経路定義情報を基地局へ送信して複数の無線端末の通信状態を管理することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、通信経路を多重化した無線通信ネットワークシステムを構築する際に、表示手段と情報入力手段を用いて経路定義情報の生成を行うことで、通信経路の設定時間を短縮することができる。また、無線ネットワークシステムを稼動中に、管理装置から任意に通信経路を設定、変更することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
［実施例１］
以下、本発明の実施例１について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る無線通信管理システム１の構成例を示した図である。
【００１０】
この図１に示すように、無線通信管理システム１は、管理装置２と無線端末基地局３（以後、基地局と略す）、及び複数の無線端末４とから構成される。図１では基地局３を頂点として、複数の無線端末がツリー型に接続するネットワークトポロジを例としているが、その他メッシュ型やスター型などのトポロジであっても良い。また、図１では管理装置２と直接接続している基地局３のみを記載し、その他の無線端末４は省略してある。
【００１１】
なおこの例では、図２Ａに示すように、適用対象として、例えば多数のタンク等の配置されたプラントを想定しており、そのタンク等のそれぞれに無線端末４が設けられているものである。この他に本発明は、製造ラインの監視管理や、図２Ｂに示すように、複数の関門を設けた施設における人員や物品の通過の監視管理等にも適用できる。
【００１２】
そこで図１において、管理装置２は通信部５と処理部６と記憶部７と表示部８と情報入力部９とから構成され、基地局３とは通信部５を介してデータ通信を行う。また、後述する処理部６の機能により、情報入力部９から入力されたデータから、通信部５と基地局３を介して無線端末４の通信経路を設定する機能と、無線端末４の通信状態を取得し表示部８の画面１０に表示する機能とを有する。
【００１３】
さらに、基地局３及び無線端末４は無線通信を行う機能を有しており、直接接続できない無線端末４同士はマルチホップ通信によってデータを送受信する。本明細書では、基地局３に近い側の無線端末４を親局、遠い側の無線端末４を子局と呼び、親局から子局への通信方向を下り、子局から親局への通信方向を上りと呼ぶ。管理装置２の通信部５は、管理装置２が基地局３と有線または無線で接続するためのインタフェースを有しており、基地局３とデータ通信を行う。
【００１４】
また、処理部６はＣＰＵ（Central Processing Unit）などを備え、記憶部７に保存されたプログラムを実行することにより、基本機能と後述する通信経路構築部１１や通信経路取得部１２の機能を実現する。基本機能とは、通信部５や記憶部７からのデータを処理して表示部８へ出力する機能や、情報入力部９からのデータを処理して、通信部５や記憶部７へ出力する機能などが挙げられるが、本処理は一般的な公知技術に従って実現することができるので、本明細書では詳細な説明を省略する。
【００１５】
記憶部７は、処理部６が実行するプログラムの保持や、処理部６のワークエリアとして機能し、後述の経路定義情報１３や経路情報１６なども保持する。表示部８は、処理部６が処理した無線端末４に関する情報を画面１０上に表示するための機能を有し、例えば図１のように、画面１０上に無線端末４の接続状態を表示する。情報入力部９は、例えば表示部８の画面１０上から情報を入力する機能を有し、いわゆるキーボードやマウスなどを使用したＧＵＩ（Graphical User Interface）である。
【００１６】
さらに図１において、表示部８に表示された無線端末４同士を結ぶ実線は最も優先度の高い通信経路であることを示し、破線は優先度の高い通信経路が使用できない場合の代替経路であることを示している。代替経路は必ずしも必要ではなく、所定の優先度が設定された複数の代替経路が存在していても良い。
【００１７】
また、表示部８は、システムの通信状態に応じて、無線端末４や通信経路を表す線の形状、色彩、視覚効果などを使い分ける機能を有している。ここで、通信状態とは無線端末４の経路構成や、各経路の接続状況、通信負荷状況、通信エラー発生率などである。
【００１８】
通信経路構築部１１の処理について図３のフローチャートを用いて詳しく説明する。
【００１９】
通信経路構築部１１は情報入力部９からのデータ入力を検出すると、無線端末４の通信経路の設定を指示する内容であるか、または、通信経路の切替えを指示する内容であるかを判定する（処理Ｓ３０１）。経路設定の場合（Ｙｅｓ）には、無線端末４の通信経路を新規に構築する指示か、または、既に構築されている設定を変更する指示であるかを判定する（処理Ｓ３０２）。
【００２０】
ここで、新規経路構築の指示である場合（Ｙｅｓ）には、まず、ネットワークを構成する全ての基地局３と無線端末４のアドレスを取得する（処理Ｓ３０３）。アドレスの取得方法としては、情報入力部９から取得しても良いし、記憶部７に予め保持されている情報を使用しても良い。その他、基地局３を介して無線端末４と直接通信を行ってアドレスを取得しても良い。なお、本明細書では無線端末を識別する情報としてアドレスと記載しているが、個々の無線端末を区別できる情報であればどのような形式を用いても良い。
【００２１】
処理Ｓ３０３によって取得したアドレスをもとに表示部８の画面１０上に無線端末４を表す絵、図、記号、アイコンなどを表示する（処理Ｓ３０４）。例えば、図４Ａのように画面１０上にアドレスが付加された無線端末４のアイコンを表示する。次に、情報入力部９からの入力情報をもとに無線端末４の経路設定状況を表示する（処理Ｓ３０５）。例えば、画面１０上でマウスを使用して、アイコンのドラッグアンドドロップによって、図４Ｂに示すように、無線端末４の配置を任意に変更する。
【００２２】
ここでは、例えば図２Ａ、Ｂに示したような実物のプラント等を模擬したＣＡＤ（Computer-Aided Design）データを表示部８の画面１０上に表示して、ユーザーが画面１０上でマウス等によりアイコンのドラッグアンドドロップする際の便宜が図られるようにすることもできる。なおその場合に、ＣＡＤデータは予めプラントの設計等の際に作成されたものを使用し、またその表示部８の画面１０への表示は、周知の技術を用いて行うことができるので、詳細な説明は割愛する。
【００２３】
さらに、無線端末４同士を任意の線で結ぶことにより通信経路を設定する。線を描画する際には、図５Ａに示すように、経路の優先度を設定し、経路上に優先度を表示しても良いし、優先度に応じて線種を変えても良い。また、図５Ｂに示すように、無線端末４同士の親子関係を矢印で表現しても良い。図５では矢印が示す先が無線端末４の親局であることを示しており、双方向の矢印は互いに親局にも子局にもなれる関係を示している。
【００２４】
次に、設定された経路の経路定義情報１３を作成する（処理Ｓ３０６）。経路定義情報１３とは無線端末４の構成と接続関係を示す情報である。図５に示すように設定したネットワークの経路定義情報１３の例としては、図６に示すようなものが挙げられる。図６では無線端末４のアドレスと、各無線端末４と接続する親局のアドレスと、その親局と接続する経路の優先度とから構成される。
【００２５】
ここで、例えばアドレス(11)の無線端末４（以降、無線端末４(11)と略す）は、最も優先度の高い（仮に１とする）親局は、アドレス(00)の基地局３（以降、基地局３(00)と略す）であり、次に優先度の高い親局は無線端末４(21)あることを示している。そして、通信経路構築部１１は、通信部５を介して経路定義情報１３を基地局３に送信する（処理Ｓ３０７）。
【００２６】
また、処理Ｓ３０２において経路変更と判定された場合（Ｎｏ）には、経路の変更箇所や変更方法を情報入力部９より取得する（処理Ｓ３０８）。次に、変更箇所に応じた経路設定に関する情報を画面１０に表示する（処理Ｓ３０９）。例えば変更方法として経路の繋ぎ替えを選択し、変更箇所として、無線端末４(22)と無線端末４(21)を接続する経路を対象としたい場合には、図７Ａのように対象経路の線をマウスポンタ１４によりクリックする。その際、対象経路の変更によって、影響が生じる他の経路や無線端末４を強調表示する。
【００２７】
図７Ａの例では、無線端末４(22)の経路とその親局が強調表示される。図７Ｂでは、変更方法として新たに無線端末４(41)を追加する場合の例を示す。この場合も同様に、無線端末４(41)の親局の候補となる無線端末４を強調表示する。なお、本明細書の図では強調表示を単に太線等で示しているが、形や色の違い、点滅などの動的な視覚効果を利用して強調を表現しても良い。
【００２８】
さらに、変更方法として無線端末４の削除を選択する場合には、削除対象の無線端末４にマウスポンタ１４をあてるか、またはクリックした時点で、同時に削除される経路などを強調表示して、削除後の影響が分かるようにする。例えば図８Ａのように、無線端末４(12)を削除対象とした場合には、同時に削除される経路も強調表示する。また、図８Ｂのように、無線端末４(21)を削除対象とした場合には、同時に削除される経路だけでなく、優先度の最も高い経路が削除されてしまう無線端末４(22)も強調表示する。
【００２９】
以上のようにして画面１０上で決定された変更情報を、通信経路構築部１１は、情報入力部９から取得する（処理Ｓ３１０）。ここで、無線端末４や通信経路の削除によって経路設定に問題が生じた場合には、優先度の再設定や経路の補完などの処理を自動で行っても良い。
【００３０】
さらに図９には、無線端末４や通信経路の削除処理を示す。この図９において、まず画面１０上の無線端末４が削除された場合には（処理Ｓ９０１）、削除された無線端末４に接続される子端末が存在するか否かを判定する（処理Ｓ９０２）。処理Ｓ９０２において子端末があると判定された場合（Ｙｅｓ）には、その子端末に親と接続可能な複数の経路が残っているかを判定する（処理Ｓ９０３）。
【００３１】
ここで、処理Ｓ９０３において残っていないと判定された場合（Ｎｏ）には、削除された無線端末４の親端末と、子端末とを直接結ぶ経路を新たに生成する（処理Ｓ９０４）。なお、処理Ｓ９０２において子端末がないと判定された場合（Ｎｏ）、及び処理Ｓ９０３において残っていると判定された場合（Ｙｅｓ）は何もしない。
【００３２】
さらに、無線端末４の親端末が複数存在する場合には、全ての親端末と接続する経路を生成してもよいし、最も優先度の高い親端末との経路のみを生成しても良い。最後に、無線端末４の削除によって不要となった経路、すなわち、削除された無線端末４とその親端末とを接続する経路を削除し（処理Ｓ９０５）、全ての変更を経路定義情報１３に反映する（処理Ｓ９０６）。
【００３３】
すなわち、例えば図１０Ａに示すように、無線端末４(31)を削除した場合には、その子端末である無線端末４(32)には、無線端末４(21)と接続する経路しか残っていない。したがって、無線端末４(32)と無線端末４(31)の親端末である基地局３(00)とを直接結ぶ経路を生成する。
【００３４】
また、図１０Ｂに示すように、無線端末４(21)を削除した場合には、子端末である無線端末４(22)には複数の経路が残っているので新たな経路は生成しない。しかし、無線端末４(12)、無線端末４(32)、無線端末４(11)、及び、無線端末４(31)にはそれぞれ1つの経路しか残っていないため、削除された無線端末４(21)の親端末である基地局３(00)と直接結ぶ経路をそれぞれ生成する。
【００３５】
以上のようにして、新たに生成された経路には削除された経路と同等の最優度を設定しても良いし、予め決められた所定の優先度を設定しても良い。ここで、自動で設定または補完された経路が好ましくない場合には、再度、図３の処理Ｓ３０８からの処理を実施することにより、所望の経路を設定し直すことができる。
【００３６】
そこで通信経路構築部１１は、図３の処理Ｓ３１０に続いて必要な経路変更が全て完了されたか否かを判定し（処理Ｓ３１１）、完了の場合（Ｙｅｓ）には、変更された経路に関する経路定義情報１３を更新する（処理Ｓ３１２）。そして、通信経路構築部１１は、更新された経路定義情報１３を、処理Ｓ３０７により通信部５を介して基地局３に送信する。ここで、経路定義情報１３全体ではなく、更新に関わる差分情報のみを基地局３に送信しても良い。
【００３７】
さらに、図３の処理Ｓ３０１において経路切替えの処理が必要であると判定された場合（Ｎｏ）には、表示部８の画面１０に切替え可能な経路を表示する（処理Ｓ３１３）。ここで、経路切替えとは経路定義情報１３によって定められた通信経路の範囲内で、現在使用されている経路を切替えることである。次に、通信経路構築部１１は、切替え対象経路の選択結果を情報入力部９から取得し、切替え先無線端末４の候補を経路定義情報１３に従って表示する（処理Ｓ３１４）。
【００３８】
ここでは、例えば図６に示す経路定義情報１３に従って通信経路が設定されており、現在使用されている経路が図１１Ａの実線で示す通りであるとする。この場合、切替え可能な経路としては、無線端末４(12)と無線端末４(11)とを接続する経路１５-1、無線端末４(22)と無線端末４(21)とを接続する経路１５-2、無線端末４(32)と無線端末４(31)とを接続する経路１５-3の３つであるため、これらを強調表示する。
【００３９】
次に、例えば経路１５-2を切替え対象として選択するために、マウスポインタ１４をあてるか、またはクリックした時点で、図１１Ｂのように、切替え先の親局候補として無線端末４(11)、無線端末４(21)、無線端末４(31)を強調表示する。ただし、現在の親局である無線端末４(21)は強調表示しなくても良い。また、経路１５-2が選択された時点で、その他の経路１５-1や経路１５-3の強調表示を解除しても良いし、そのままでも良い。
【００４０】
さらに、選択した経路を他の無線端末４に繋ぎ替えることによって、経路切替えの決定を行う（処理Ｓ３１５）。例えば図１２に示すようにマウスポインタ１４で経路１５-2を選択し、ドラッグアンドドロップにより無線端末４(11)に繋ぎ替える。このような方法で、全ての経路切替えの決定が完了したかを判定（処理Ｓ３１６）し、完了の場合（Ｙｅｓ）は、通信経路構築部１１は通信部５を介して経路切替え命令を基地局３に送信する（処理Ｓ３１７）。処理Ｓ３１６で完了でない場合（Ｎｏ）は処理Ｓ３１３から繰り返す。
【００４１】
以上のように、通信経路構築部１１の処理によって、基地局３に送信された経路定義情報１３や経理切替え命令は、基地局３から各無線端末４に送信される。ここで、基地局３と直接接続できない無線端末４へは、マルチホップ通信によってデータを送信する。
【００４２】
通信経路取得部１２の処理について図１３を用いて詳しく説明する。
【００４３】
通信経路取得部１２は、通信部５を介して基地局３からのデータを受信すると、受信したデータの中から無線端末４のアドレスリストを抽出する（処理Ｓ１３０１）。アドレスリストは無線端末４がマルチホップ通信により基地局３とデータ通信を行った場合に、そのデータを中継した全ての無線端末４のアドレスである。
【００４４】
例えば無線端末４(12)が無線端末４(11)と無線端末４(21)とを経由して基地局３までデータを送信する場合には、始めに図１４Ａに示すデータフレーム１５を送信する。ここでフレームヘッダとは、フレーム開始コード、フレーム種別、フレーム長、フレームシーケンス番号などである。フレームフッタとは、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）等の冗長化符号、フレーム終了コードなどである。
【００４５】
また、直近の送信先アドレスは、直接接続された無線端末４同士が通信する際の送信先アドレスであり、本例ではアドレス(11)である。直近の送信元アドレスは直接接続された無線端末４同士が通信する際の送信元のアドレスであり、本例ではアドレス(12)である。送信先アドレスはデータの最終送信先となる無線端末４のアドレスであり、本例では基地局３のアドレス(00)である。送信元アドレスはデータの最初の送信元である無線端末４のアドレスであり、本例ではアドレス(12)である。
【００４６】
さらに、送信データは無線端末４(12)が送信するデータ本体であり、センシングデータやコマンドなどが挙げられるが、その内容は特に限定しない。アドレスリストにはデータフレーム１５を中継した無線端末４のアドレスが追加されていく。ここで、フレーム内に含まれる情報の種類や並び方には特に制約はない。
【００４７】
図１４Ａに示すデータフレーム１５を無線端末４(11)が受信した場合に、無線端末４(11)はアドレスリストに自分のアドレスを追加し、図１４Ｂに示すデータフレーム１５を無線端末４(21)に送信する。無線端末４(21)は同様に、アドレスリストに自分のアドレスを追加し、図１４Ｃに示すデータフレーム１５を基地局３(00)に送信する。以上のようにして、アドレスリストにデータを中継した無線端末４のアドレスが付加されていく。
【００４８】
通信経路取得部１２は処理Ｓ１３０１を行った後、受信したデータの送信元アドレスが経路情報１６に登録されているアドレスか否かを判定する（処理Ｓ１３０２）。ここで、経路情報１６とは無線端末４が現在使用している通信経路の状態を示す情報である。例えば図１５Ａに示すように、データ送信元または送信先の無線端末４のアドレスと、データを中継する無線端末４のアドレスとの関係、及び、各経路の通信状況などを有する。
【００４９】
図１５Ａでは無線端末４(11)は基地局３(00)のみを経由してデータを送受信すること示している。また、無線端末４(11)と基地局３間の経路の通信状況としては、現在使用中（図中では○印で示している）であり、これまでに４回使用したことを示している。経路の通信状況の種類としては本例以外にも、通信の失敗回数、エラー率、データ到達率、電波強度、通信品質などを用いることもできる。
【００５０】
同様に、無線端末４(12)は無線端末４(11)と基地局３(00)を経由してデータを送受信することを示しており、無線端末４(12)と無線端末４(11)間、及び、無線端末４(11)と基地局３(00)間の経路は現在使用中で、これまでにそれぞれ５回使用したことを示している。通信経路取得部１２は処理Ｓ１３０２において、経路情報１６に登録されていない無線端末４を検出した場合（Ｎｏ）には、経路情報１６に新たに経路を追加していく（処理Ｓ１３０３）。例えば図１５に示す通信情報の場合には、縦方向に情報が追加されていく。
【００５１】
処理Ｓ１３０３において、新規に無線端末４が検出されなかった場合には、アドレスリストから導出できる経路が、経路情報１６に登録されているものと同一か否かを判定する（処理Ｓ１３０４）。処理Ｓ１３０４において、同一と判定された場合（Ｙｅｓ）は、経路情報１６の通信状況のみを更新する（処理Ｓ１３０５）。処理Ｓ１３０４において、同一ではないと判定された場合（Ｎｏ）は、経路情報１６を修正し経路の削除や追加などを実施する（処理Ｓ１３０６）。
【００５２】
例えば、図１５Ａに示す経路情報１６が登録されている状態で、無線端末４(12)から無線端末４(11)と基地局３(00)とを経由してデータが送信された場合には、経路情報１６に登録されている通信経路と完全に一致するので、通信状況のみを更新（使用回数を加算）する。また、無線端末４(22)から無線端末４(11)と基地局３(00)とを経由してデータが送信された場合には、無線端末４(22)の情報は既に登録されているが、通信経路が一致しないため、新たに無線端末４(22)の経路を経路情報１６に加える。
【００５３】
例えば、経路情報１６は図１５Ｂのように更新される。ここで、Ｎｏ．４に登録されている古い経路に関しては、通信状況を不使用中（図中では×印で示している）に変更するだけでも良いし、完全に削除して新たに登録した経路を上書きしても良い。
【００５４】
次に、通信経路取得部１２は経路情報１６に登録されている無線端末４の中で所定時間使用されていない、もしくは、応答のないものがあるか否かを判定する（処理Ｓ１３０７）。所定時間応答のない無線端末４が検出された場合（Ｙｅｓ）には、経路情報１６の中から該当する無線端末４の情報を削除、もしくは、通信状況を不使用中に変更する（処理Ｓ１３０８）。例えば、無線端末４(32)からの通信が一定時間途絶えた場合には、図１５Ｂのように、Ｎｏ．６の無線端末４(32)に関する情報を削除または、通信状況を不使用中に変更する。
【００５５】
最後に、経路情報１６をもとに、無線端末４の通信状態を表示部８の画面１０に表示する（処理Ｓ１３０９）。例えば、図１５Ａに示す経路情報１６が登録されている場合には、図１６Ａのように無線端末４と通信経路の状態を表示する。図１６Ａでは現在使用中の経路は太線で示し、経路の使用回数を直接数字で示している。例えば無線端末４(11)と基地局３(00)間の通信経路は、合計９回使用されていることを示している。
【００５６】
図１６Ａで示す方法以外に、現在使用中の経路を線の種類や、太さ、色、点滅などの視覚効果を使い分けることで表現しても良い。さらに、前述の経路定義情報１３をもとに、通信経路の優先度にしたがって経路を示す線の視覚効果を使い分けても良い。図１６Ａでは、最も優先度の高い経路を実線で示し、優先度の低い経路を破線で示している。
【００５７】
同様に、図１５Ｂに示す経路情報１６が登録されている場合には、図１６Ｂのように無線端末４と通信経路の状態を表示する。ここで、例えば通信経路の使用頻度が増加した無線端末４(11)と基地局３(00)間の経路を強調表示することにより、通信状態を視覚的に分かりやすく表現することも可能である。また、通信が途絶えた無線端末４(32)は表示から完全に消去しても良いし、透過色などの視覚効果を使い、その他の無線端末4と異なる表示にしても良い。
【００５８】
以上、本実施形態によれば、複数の無線端末４を使用して無線通信ネットワークシステムを構築する際に、本発明の管理装置２によって、多重系の通信経路を容易に設定することが可能となる。また、本発明の管理装置２によって、システム運用中に無線端末４の通信状況を詳細にモニタリングすると同時に、無線通信の経路を任意に変更することが可能である。
【００５９】
［実施例２］
以下、本発明の実施例２について、図面を参照して詳細に説明する。
【００６０】
図１７は、本発明の実施形態に係る無線通信管理システム２０の構成の例を示した図である。図１７に示すように、無線通信管理システム２０は、管理装置２１と複数の基地局３、及び、複数の無線端末４とから構成される。図１７では基地局３を頂点として、複数の無線端末４がツリー型に接続するネットワークトポロジを例としているが、その他メッシュ型やスター型などのトポロジであっても良い。また、図１７では管理装置２１と直接接続している基地局３のみを記載し、その他の無線端末４は省略してある。
【００６１】
管理装置２１は複数の通信部５と処理部６と記憶部７と表示部８と情報入力部９とから構成され、基地局３と通信部５を介してデータ通信を行う。また、後述する処理部６の機能により、情報入力部９から入力されたデータから、通信部５と基地局３を介して無線端末４の通信経路を設定する機能と、無線端末４の通信状態を取得し表示部８に表示する機能とを有する。
【００６２】
基地局３Ａと基地局３Ｂとはそれぞれ独自のネットワークグループＡ（以後グループＡと略す。）及びネットワークグループＢ（以後グループＢと略す。）を構成しており、無線端末４はどちらかのネットワークグループと接続されている。この場合、通信経路構築部１１はそれぞれのグループごとに経路定義情報１３を作成または更新し、基地局３へ送信する。
【００６３】
通信部５、記憶部７、処理部６、表示部８、情報入力部９は実施例１と同等の機能を有しているためここでは説明を省略する。また、通信部５は１つの基地局３に対して必ず１つ必要ではなく、図１８に示すように、基地局３の通信方式が同一ならば、通信部５は１つであっても良い。また、図１８に示すように複数の基地局３が同一のネットワークグループを構成していても良い。
【００６４】
通信経路構築部１１の処理について図１９を用いて詳しく説明する。
【００６５】
通信経路構築部１１は情報入力部９からのデータ入力を検出すると、グループＡ側の処理か、グループＢ側の処理かを判定する（処理Ｓ１９０１）。グループＡ側と判定した場合（Ｙｅｓ）には、グループＡの通信経路の新規構築、または、経路変更、または、経路切替えを実施する（処理Ｓ１９０２）。本処理Ｓ１９０２については実施例１において図３を用いて説明しているので詳細は省略する。次に、基地局３ＡにグループＡの経路定義情報１３、または、経路切替え命令を送信する（処理Ｓ１９０３）。
【００６６】
次に、他のネットワークグループに関する処理が必要か否かを判定する（処理Ｓ１９０４）。例えば図１７に示すように、グループＡ及びグループＢ両方に接続する無線端末４(100)についての処理が必要な場合（Ｎｏ）には、グループＡだけでなくグループＢに関しても同様の処理Ｓ１９０５及び処理Ｓ１９０６を実行する。また、処理Ｓ１９０１でグループＡ側でないと判定した場合（Ｎｏ）も処理Ｓ１９０５及び処理Ｓ１９０６を実行する。
【００６７】
なおここでは簡単のために二つのネットワークグループを用いた例を示したが、ネットワークグループの数に制限はない。また通信経路取得部１２の処理に関しても、通信経路構築部１１と同様に、グループＡ単独または、グループＢ単独、または、グループＡ及びグループＢの両方、の何れかであるかを判定した後、それぞれのグループについて実施例１の図１３で説明した処理を実行する。ここで、表示部８の画面１０上では無線端末４と各通信経路をグループごとに、形状や色などの視覚効果を使い分けて表現しても良い。
【００６８】
以上、本実施形態によれば、複数の基地局３及び無線端末４を使用して、複数の無線通信ネットワークシステムを構築する際に、本発明の管理装置２０によって、多重化された通信経路を容易に設定することが可能となる。また、本発明による１台の管理装置２１を使用するだけで、システム運用中に複数のネットワークグループの通信状況を詳細にモニタリングすると同時に、無線通信の経路を任意に変更することが可能である。
【００６９】
こうして、本発明の無線通信システム、無線通信管理装置及び無線通信管理方法によれば、表示手段と情報入力手段とを設け、基地局からネットワーク全体の通信状態を取得して表示手段に表示し、この表示に基づいて生成された経路定義情報を基地局へ送信して複数の無線端末の通信状態を管理することにより、無線通信ネットワークシステムを構築する際に、通信経路の設定時間を短縮することができる。また、無線ネットワークシステムを稼動中に、管理装置から任意に通信経路を設定、変更することができるものである。
【００７０】
なお、上述の実施例１及び実施例２においては、表示部８の画面１０の表示例として、一画面の二次元表示のみのものを使用しているが、複数画面や、三次元表示を使用しても良い。また、本発明は、上述の説明した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載を逸脱しない範囲において、種々の変形が可能とされるものである。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明に係る無線通信管理システムの実施例１を示した構成図である。
【図２】本発明に係る無線通信管理システムの適用されたプラント等の具体例を示す構成図である。
【図３】通信経路構築部の処理の例を示したフローチャート図である。
【図４】無線端末の通信経路を初期構築する際に表示される画面の例を示した線図である。
【図５】無線端末の通信経路を初期構築する際に表示される画面の例を示した線図である。
【図６】無線通信管理システムにおける経路定義情報の例を示した線図である。
【図７】無線端末の通信経路の設定を変更する際に表示される画面の例を示した線図である。
【図８】無線端末の通信経路の設定を変更する際に表示される画面の例を示した線図である。
【図９】通信経路構築部の処理の例を示したフローチャート図である。
【図１０】無線端末の通信経路の設定変更を決定した後に表示される画面の例を示した線図である。
【図１１】無線端末の通信経路を切替える際に表示される画面の例を示した線図である。
【図１２】無線端末の通信経路切替えを決定した後に表示される画面の例を示した線図である。
【図１３】通信経路取得部の処理の例を示したフローチャート図である。
【図１４】無線端末が送受信するデータフレームの構造の例を示した線図である。
【図１５】無線通信管理システムにおける経路情報の例を示した線図である。
【図１６】無線端末の通信状態を表示した画面の例を示した線図である。
【図１７】本発明に係る無線通信管理システムの実施例２を示した構成図である。
【図１８】本発明に係る無線通信管理システムの実施例２を示した構成図である。
【図１９】通信経路取得部の処理の例を示したフローチャート図である。
【符号の説明】
【００７２】
１，２０，２１…無線通信管理システム、２…管理装置、３…無線端末基地局、４…無線端末、５…通信部、６…処理部、７…記憶部、８…表示部、９…情報入力部、１０…画面、１１…通信経路構築部、１２…通信経路取得部、１３…経路定義情報、１４…マウスポインタ、１５…データフレーム、１６…経路情報
【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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【図６】
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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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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