(57)【要約】【課題】  無線ＬＡＮシステムが、短時間に多数の端末からのデータを迅速に受信することが困難であるという問題を解決し、無線ＬＡＮシステムを用い、多数の無線端末を備え、データのサイズとしては大きくないものの、多数の無線端末からのデータを短時間に受信できるデータ収集システムを提供する。【解決手段】  データ収集装置、アクセスポイント及び無線端末を多数個備えた無線ＬＡＮを用いたデータ収集システムにおいて、データ収集装置から上記無線端末への通信をアクセスポイント経由のブロードキャストによって行い、データを送信する無線端末は、アクセスポイントによって選択され、指示を受けた上でデータの送信を行う。このようにしてアクセスポイントによって無線端末の送信が制御されることにより、データ送信時のデータ信号の衝突が回避される。この結果、データ送信の通信時間が著しく短縮される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
データを送信する複数の無線端末と、前記複数の無線端末と無線接続され前記複数の無線端末から送信されたデータを受信するアクセスポイントと、前記複数の無線端末から送信され前記アクセスポイントで取得されたデータを収集するデータ収集装置とを備え、前記複数の無線端末から送信されたデータを前記データ収集装置にて収集する無線ＬＡＮを用いたデータ収集方法であって、
前記アクセスポイントの中から前記複数の無線端末に対し、通信チャンネルを確立するための信号を伝送して通信チャンネルを確立し、前記アクセスポイントから前記複数の無線端末に対し前記データ収集装置のＩＰアドレスとＭＡＣアドレスの対応情報を伝送し、前記アクセスポイントから複数の無線端末に対し前記複数の無線端末から特定の無線端末を指定しこの特定の無線端末に対しデータの送信の指示をブロードキャストにて送信し、前記複数の無線端末の各々が、前記アクセスポイントからの前記ブロードキャストにて送信されたデータ送信の指示に対応し、指定されたか否かを判断し、指定されたと判断した場合にはデータを送信することを特徴とする無線ＬＡＮを用いたデータ収集方法。
【請求項２】
前記アクセスポイントからの前記特定の無線端末の指定と、指定された特定の無線端末に対するデータ送信指示についての前記ブロードキャスト送信は、所定時間ごとに繰返し行われることを特徴とする請求項１の無線ＬＡＮを用いたデータ収集方法。
【請求項３】
前記アクセスポイントからの前記特定の無線端末に対するデータの送信指示は、前記特定の無線端末からのデータの送信時間範囲を指定する送信タイミング指定を含むことを特徴とする請求項１記載の無線ＬＡＮを用いたデータ収集方法。
【請求項４】
前記指定された特定の無線端末が、前記送信時間範囲内で、かつ同時に指定された他の特定の無線端末とは非同期にてデータが送信されることを特徴とする請求項３記載の無線ＬＡＮを用いたデータ収集方法。
【請求項５】
前記複数の無線端末の各々には、前記複数の無線端末を個々に識別する識別情報が割り当てられており、前記データ収集装置から送出される応答信号には、前記複数の無線端末を個々に識別する識別情報が含まれることを特徴とする請求項１記載の無線ＬＡＮを用いたデータ収集方法。
【請求項６】
前記アクセスポイントからは、前記特定の無線端末からのデータを受信してから所定時間の経過後にデータを受け取ったことを報らせる応答信号がブロードキャストにて送出されることを特徴とする請求項２記載の無線ＬＡＮを用いたデータ収集方法。
【請求項７】
前記アクセスポイントから送出される応答信号には、前記複数の無線端末を個々に特定するための所定ビットから成るフィールドを備えており、前記フィールドのビット位置に対応して前記複数の無線端末が個々に対応づけられていることを特徴とする請求項６記載の無線ＬＡＮを用いたデータ収集方法。
【請求項８】
前記アクセスポイントからは、前記複数の無線端末の各々から送信されたデータの受信に対する応答信号がまとめられて一定時間ごとにブロードキャスト送信され、前記複数の無線端末々の各々は、前記アクセスポイントからブロードキャスト送信された前記データの受信に対する応答信号に、送信したデータに対する応答信号が含まれない場合には、前記データを再送するようにしたことを特徴とする請求項６の無線ＬＡＮを用いたデータ収集方法。
【請求項９】
データを送信する複数の無線端末と、前記複数の無線端末と無線接続され前記複数の無線端末から送信されたデータを受信するアクセスポイントと、前記複数の無線端末が送信し前記アクセスポイントが受信したデータを収集するデータ収集装置とを用い、前記複数の無線端末から送信されたデータを前記データ収集装置にて収集するデータ収集方法であって、
前記アクセスポイントから前記複数の無線端末に対して通信チャンネルを確立するための信号を伝送して通信チャンネルを確立し、前記アクセスポイントは該通信チャンネルの確立後前記複数の無線端末の稼働状態を示す情報を取得し、前記アクセスポイントから前記複数の無線端末に対して前記データ収集装置のＩＰアドレスとＭＡＣアドレスの対応情報を伝送し、前記アクセスポイントは前記データ収集装置からのデータ送信の指示に基づいて前記複数の無線端末中の前記稼働状態を示す情報に対応した所定の無線端末に対しデータの送信を指示し、アクセスポイントからのデータの送信指示に応答して前記無線端末はデータの送信をすることを特徴とする無線ＬＡＮを用いたデータ収集方法。
【請求項１０】
複数の無線端末と、前記複数の無線端末と無線接続され前記複数の無線端末から送信されたデータを受信するアクセスポイントと、前記アクセスポイントにて受信された前記複数の無線端末からのデータを収集し集計するデータ収集装置と、前記データ収集装置の集計結果を開示する開示装置とを備え、前記データ収集装置の集計結果を直ちに開示する無線ＬＡＮ用いたデータ収集システムであって、
前記複数の無線端末は、それぞれに、
前記アクセスポイントが前記複数の無線端末に対して発する通信チャンネルを確立するための信号を受信し通信チャンネルを確立する通信チャンネル確立手段と、
前記アクセスポイントが前記複数の無線端末に対して発する前記データ収集装置のＩＰアドレスとＭＡＣアドレスの対応情報を受信するアドレス対応受信手段と、
前記複数の無線端末を複数の組に組分けし、組分けされた各組を順次指定し、指定された組に属する無線端末に対してデータ送信を指示する前記アクセスポイントからのブロードキャスト送信を受信し、前記ブロードキャストにて送信されたデータ送信の指示に対応して応答すべきか否かを判断する応答判断手段と、
応答すべきとの判断を得た場合に送信すべきデータを送信する応答送信手段とを備え、
前記アクセスポイントは、
前記複数の無線端末に対し通信チャンネルを確立するための信号を伝送して通信チャンネルを確立する通信チャンネル確立手段と、
前記複数の無線端末に対し前記データ収集装置のＩＰアドレスとＭＡＣアドレスの対応情報を伝送するアドレス対応伝送手段と、
前記データ収集装置からの指令により、前記複数の無線端末を複数の組に組分けし、組分けされた各組を順次指定し、指定された組に属する無線端末に対するデータ送信指示をブロードキャストにて送信するデータ送信指示ブロードキャスト手段とを備え、
前記データ収集装置は、
前記複数の無線端末を複数の組に組分けし、組分けされた各組を順次指定し、指定された組に属する無線端末に対するデータ送信の指示を前記アクセスポイントに対してブロードキャストにて送信させるデータ送信指示ブロードキャスト指令手段を備えている
ことを特徴とする無線ＬＡＮを用いたデータ収集システム。
【請求項１１】
複数の無線端末と、前記複数の無線端末と無線接続され前記複数の無線端末から送信されたデータを受信するアクセスポイントと、前記アクセスポイントで取得された前記複数の無線端末から送信されたデータを収集し集計するデータ収集装置と、前記データ収集装置の集計結果を開示する開示装置とを備え、前記データ収集装置を集計し集計結果を直ちに開示する無線ＬＡＮを用いたデータ収集システムであって、
前記複数の無線端末はそれぞれに、
前記データ収集装置から前記アクセスポイントを通じ送信されたビーコンフレームを受信するビーコン受信手段と、
前記アクセスポイントにアソシエーションを要求するアソシエーション要求手段、
前記アクセスポイントからのアソシエーション応答によりアソシエーションを記憶するアソシエーション記憶手段と、
前記データ収集装置からの根拠のないＡＲＰ要求に対応し、前記データ収集装置のＩＰアドレスとＭＡＣアドレスの対応を受信して記憶する集計ホストアドレス記憶手段と、
保存されているデータを前記アクセスポイントからのポーリングに従い送信するデータ送信手段とを備え、
前記データ収集装置は、
前記複数の無線端末に対し、前記アクセスポイントを通じ、受信応答不要のブロードキャストにより前記データ収集装置のＩＰアドレスとＭＡＣアドレスの対応を送信し記憶させる根拠のないＡＲＰ要求手段と、
前記アクセスポイントに対し、ポーリングリストに登録された無線端末に対するポーリング動作開始の指令を発するポーリング指令手段と、
前記アクセスポイントを通じ前記複数の無線端末の各々が送信するデータをそれぞれ受信するデータ受信手段と、
前記複数の無線端末に対し、データの送信の終了を指示する返答終了要求手段と、
前記複数の無線端末が送信したデータの収集結果を開示するデータ収集結果開示手段とを備え、
前記アクセスポイントは、
前記複数の無線端末に対しビーコンフレームを送信するビーコン送信手段と、
前記複数の無線端末のアソシエーション要求に応答しポーリングリストを作成するアソシエーション応答手段と、
前記データ収集装置と前記前記複数の無線端末との間の通信を中継する中継手段と、
前記データ収集装置からの根拠のないＡＲＰ要求、問い合わせデータ及び問い合わせデータ受信を前記複数の無線端末に対しブロードキャスト送信するブロードキャスト手段と、
前記ポーリングリストに従って前記複数の無線端末に返答の送信を求めるポーリング手段とを備え、
前記データ収集装置は、
前記複数の無線端末に対し、前記アクセスポイントを通じ、受信応答不要のブロードキャストにより、前記データ収集装置のＩＰアドレスとＭＡＣアドレスの対応を送信し記憶させる根拠のないＡＲＰ要求手段と、
問い合わせデータを前記アクセスポイントを通じブロードキャストにて送信する問い合わせデータ送信手段と、
前記アクセスポイントに対し、ポーリングリストに登録された複数の無線端末に対するポーリング動作開始の指令を発するポーリング動作開始指令手段と、
前記アクセスポイントを通じて返答を受信する返答受信手段と、
前記複数の無線端末に対し、データの送信の終了を指示する返答終了要求手段と、
返答データの受信結果を集計し、集計結果を開示するデータ集計結果開示手段と
を備えたことを特徴とする無線ＬＡＮを用いたデータ収集システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線ＬＡＮを用いたデータ収集方法データ収集システムに関し、特にデータを送信する無線端末の数が多くなっても、返答結果を直ちに受信し、集計し、その結果をリアルタイムで開示することのできる無線ＬＡＮを用いたデータ収集方法およびデータ収集システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
さまざまな集会において、司会者が参加者に質問を発し、参加者がこの質問に返答し、返答結果は直ちに集計されて参加者に開示されるデータ収集システムの有用性が認識されるようになり、こうしたシステムがアンケートシステム、あるいは返答システムなどとして、多くの集会で利用されるようになってきた。リアルタイム型のデータ収集システムは、例えば集会などにおいて参加者に単に問い合わせ事項について返答をお願いするだけではなく、参加者からの問い合わせ事項に対する返答結果を集計し直ちに参加者に開示できる点に大きな特徴がある。ここにデータ収集システムがリアルタイム型であるためには、問い合わせ事項に対する返答を受信し集計した結果が開示されるまでの待ち時間が１秒以内であることが望ましいとされ、長くても２秒以内であることが必要とされる。このようなデータ収集システムの構成には、こうした時間内にデータの収集が可能なデータ収集システムが必要である。
【０００３】
リアルタイム型のデータ収集システムでは、質問に対する返答者からの返答が複数台の無線端末からほぼ同時に発信されるので、無線端末装置の数が多くなると、返答データを受信するデータ収集装置には、多くの返答データが短時間内に集中して送信されてくる。従って返答を受信するデータ収集装置には、これら多くの返答データを迅速に受信できることが要求される。
【０００４】
リアルタイム型のデータ収集システムとして、これまでに例えば特許文献１に記載されているような有線を用いた装置のほか、配線の不要な無線装置、例えば特許文献２に記載されているような無線電波を用いた装置、さらには引用文献３に記載されているような赤外光を用いた装置の開発がなされてきた。
【０００５】
ところで、携帯電話などの無線システムが近年著しく発達し、その技術が標準化され規格化されることにより、その普及が著しく進んでいる。そこでリアルタイム型の返答データ収集システムについても、このような標準化された無線システムをベースに構成できれば、先端的な無線システムの技術が簡便に利用でき、また標準化された構成部品が利用でき、その保守も容易になるなどの多くの利点が得られることから、リアルタイム型のデータ収集システムのさらなる発展が期待できる。
【０００６】
しかしながら、現在最も広く普及している無線システムである携帯電話のシステムを利用して、データ収集システムを具体的に構成しようとすると、これをリアルタイム型にするには実際上大きな困難があることがわかる。携帯電話のシステムでは、短時間に多数の端末（例えば５００台以上の無線端末）からのデータを受信することはそもそも想定されていないので、多数の返答を携帯電話のシステムで迅速に受信することは、きわめて不得手である。
【０００７】
標準化や規格化が進み、広く普及しているもう一つの無線通信のシステムとして、無線ＬＡＮシステムがある。無線ＬＡＮシステムは、ＩＥＥＥ  ８０２．１１（非特許文献１）として標準化が進んでいる。同様の無線ＬＡＮシステムは、ＥＴＳ  ３００  ３２８（非特許文献２）などの標準規格に基づいて構成することもできる。
【０００８】
ＩＥＥＥ  ８０２．１１として標準化されている無線ＬＡＮシステムには、１１ｂ，１１ａおよび１１ｇがあり、以下の特徴を持つ。
（１）基地局と端末からなるインフラストラクチャーモードと、端末同士が直接通信するアドホックモードとが定義されており、インフラストラクチャーモードの場合は、他のＬＡＮと結合できる。
（２）複数の端末や基地局は、空間を通信媒体として共有し、ある端末または基地局が電波を送出しているときは他の端末または基地局は電波を出さない多重アクセス制御（Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｓｅｎｓｅ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ  ｗｉｔｈ  Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ  Ａｖｏｉｄａｎｃｅ，  ＣＳＭＡ／ＣＡ）を基本としている。
（３）端末または基地局の電波の送出を管理する方法として、ＤＣＦ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）の方法が通常使用され、オプションとしてＰＣＦ（Ｐｏｉｎｔ  Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）の方法が用意されている。ＤＣＦでは、ＣＳＭＡ／ＣＡと隠れ端末問題を回避する仮想キャリアセンスにより、分散的に多重アクセスを行う。他方、ＰＣＦでは、チャネルのアサインを行う集中局を導入し、送信データがある端末は集中局に対し送信許可の要求を送り、集中局からの許可（ポーリング）がなされた段階で、そのデータを送信する。
【０００９】
リアルタイム型のデータ収集システムでは、多くの無線端末（例えば５００台以上の無線端末）から、問い合わせに対する返答のデータがほぼ同時に発信される。データ収集装置は、返答データのサイズは大きくないものの、短時間に集中した多くの返答のデータを迅速に受信して集計し、結果を開示することが要求される。しかしながら、通常の無線ＬＡＮシステムでは、短時間内に集中して送信されてくる非常に多くの返答データを迅速に受信することは想定されていない。このため、送信されてくる返答データの量が増加すると、通常の動作では、返答データ間の衝突が多くなって通信時間が無駄に消費され、スループットが急激に低下するようになる。非特許文献３の第１２１−１２６頁には、ＩＥＥＥ  ８０２．１１系無線ＬＡＮのＤＣＦにおけるスループット評価が記載されており、送信トラヒック量の増加によって、比較的簡単にスループットが飽和に達し、送信トラヒック量がさらに増加してもスループットが増加せず、場合によっては逆に低下してしまうことが示されている。
【００１０】
なお、ＩＥＥＥ  ８０２．１１にてオプションとして用意されているＰＣＦ（Ｐｏｉｎｔ  Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）の動作を行わせ、多くの無線端末に対し、次々にポーリングを行って返答データを受信してゆくことにより、返答データ間の衝突を回避する方法がある。しかしながら、例えば多くの集会において要求される５００以上の無線端末を有するデータ収集システムでは、このようなＰＣＦ動作を用いたとしても、通常のＰＣＦ動作を行っただけでは、送受信にまだ多くの時間を要するため、ＰＣＦ動作を用いただけではリアルタイム型のデータ収集システムを実現することはできなかった。
【００１１】
このように、既存の無線ＬＡＮシステムを通常に用いた場合には、多数の無線端末からリアルタイムでデータを収集し集計することができなかった。
【特許文献１】特開平１０−３２０６０４号公報
【特許文献２】特開平０４−２９６９９０号
【特許文献３】ＷＯ２００１／０７３６３０
【非特許文献１】ＡＮＳＩ／ＩＥＥＥ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  ８０２．１１
【非特許文献２】Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  ＥＴＳ  ３００  ３２８
【非特許文献３】小牧省三編  無線ＬＡＮとユビキタスネットワーク（無線技術とその応用３）  丸善株式会社  （平成１６年）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、上述した既存の無線ＬＡＮシステムの持つ問題点、すなわち、多数の端末から時間的に集中して送信されてくる多くの返答データを迅速に受信することが困難であるという問題点を解決し、特に短時間内に多数の無線端末から送られてくる個々の返答データのサイズとしてはあまり大きくないものの、返答データの数が多い場合に、これら返答データを迅速に受信して集計処理し、結果をリアルタイムで開示できる無線ＬＡＮシステムを用いたデータ収集方法、および無線ＬＡＮシステムを用いたデータ収集システムを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明のデータ収集方法は、返答データなどのデータを送信する複数の無線端末と、複数の無線端末と無線接続され複数の無線端末から送信されたデータを受信するアクセスポイントと、複数の無線端末から送信されアクセスポイントで取得されたデータを収集するデータ収集装置とを備え、複数の無線端末から送信されたデータをデータ収集装置にて収集する無線ＬＡＮを用いたデータ収集方法であって、アクセスポイントから複数の無線端末に対し、通信チャンネルを確立するための信号を伝送して通信チャンネルを確立し、アクセスポイントから複数の無線端末に対しデータ収集装置のＩＰアドレスとＭＡＣアドレスの対応情報を伝送し、アクセスポイントから複数の無線端末に対し複数の無線端末の中から特定の無線端末を指定しこの特定の無線端末に対しデータの送信の指示をブロードキャストにて送信し、複数の無線端末の各々がアクセスポイントからのブロードキャストにて送信されたデータ送信の指示に対応し各々の無線端末が指定されたか否かを判断し、指定されたと判断した場合にデータを送信することを特徴とする。
【００１４】
このように、ある通信期間内にデータを送信する特定の無線端末が指定され、限られた数の指定された無線端末だけがデータを送信することにより、送信時の返答信号間の衝突が防止され、衝突による通信時間の損失がなくなる。この際のデータを送信する特定の無線端末の指定は、無線端末を組分けし、これに合わせて通信期間を区分けして、各組をそれぞれ異なる通信期間に順次指定してゆけばよい。こうすることにより、無線端末の組分け指定や通信期間の区分けを行わないで無線端末が返答データを送信する場合に比べ、通信時間の大幅な低減が得られることがわかった。
【００１５】
無線端末の指定には、所定の通信期間範囲内に複数の無線端末を組分けし、組ごとにまとめて指定し所定の通信期間内に返答信号の送信を指令することができる。この場合に所定の通信期間内に指定される無線端末の数は、返答データのサイズを考慮し、送信時の信号間の衝突が問題にならない範囲の数にすればよい。このようなデータを送信する無線端末の指定を順次行ってゆけば、複数の無線端末のすべてに対し、データの送信を求めることができる。
【００１６】
上記アクセスポイントからの特定の無線端末の指定と指定された無線端末に対するデータ送信指示を複数の無線端末に対し個々に送信をするのではなく、ブロードキャストによって一括して送信し、各無線端末がこのブロードキャストによって送信された送信指示から、送信指示対象に指定された否かを判断する方法により、システム全体としての通信に要する時間を大幅に短縮することが可能になった。
【００１７】
上記アクセスポイントからの無線端末の指定と指定された無線端末に対するデータ送信指示についてのブロードキャスト送信は、所定時間ごとに繰返し行われることが望ましい。
【００１８】
また、上記指定の無線端末に対するデータの送信指示は、無線端末からのデータの送信時間範囲を指定する送信タイミング指定を含むことが望ましい。また、上記指定の無線端末が、前記指定された時間範囲内で、かつ他の指定された無線端末とは非同期にてデータの送信がなされることが望ましい。ここに非同期とは、指定された各無線端末がバックオフとよばれる互いにランダムな時間のキャリアセンスを行って、他の端末が送信を行っていないことを確認した端末から順次データの送信がなされることである。
【００１９】
また、上記複数の無線端末の各々には、個々の無線端末を識別する識別情報が割り当てられており、複数のデータ収集装置の各々から送出される応答信号には、個々の無線端末を識別する識別情報が含まれることが望ましい。こうすることによって、無線端末からアクセスポイントに到達する各返答データについて、それぞれどの無線端末からの返答データであるかを判別し、データを処理することができる。
【００２０】
また、上記アクセスポイントからは、これら特定の無線端末からのデータを受信してから所定時間の経過後に、それらの無線端末からデータを受け取ったことを報らせる応答信号を、ブロードキャストにて送出することができる。
【００２１】
このように、無線端末からのデータ受信に対する応答信号についても、受信する度に送信するのではなく、ブロードキャストによって一括して送信することによって、システム全体としての通信に要する時間を大幅に短縮することができた。
【００２２】
上記アクセスポイントから送出される応答信号は、前記複数の無線端末を個々に特定するための所定ビットからなるフィールドを備え、このフィールドのビット位置に対応して複数の無線端末が個々に対応づけられているようにすることができる。
【００２３】
このようにすることにより、ブロードキャストによるアクセスポイントからのデータ受信に対する応答信号が明瞭になり、例えば個々の無線端末におけるデータ送信に対する応答信号有無の検出はきわめて容易になった。
【００２４】
さらに、上記アクセスポイントからは、複数の無線端末の各々から送信されたデータの受信に対する応答信号がまとめられて一定時間ごとにブロードキャスト送信され、各々の無線端末は、前記アクセスポイントからのブロードキャスト送信に、その無線端末が送信したデータに対する応答信号が含まれていない場合には前記データを再送するようにすることができる。
【００２５】
また、本発明の無線ＬＡＮを用いたデータ収集方法は、無線ＬＡＮにＰＣＦ動作を行わせるものであってもよい。即ち、データを送信する複数の無線端末と、前記複数の無線端末と無線接続され前記複数の無線端末から送信されたデータを受信するアクセスポイントと、前記複数の無線端末が送信し前記アクセスポイントが受信したデータを収集するデータ収集装置とを用い、前記複数の無線端末から送信されたデータを前記データ収集装置にて収集するデータ収集方法であって、前記アクセスポイントから前記複数の無線端末に対して通信チャンネルを確立するための信号を伝送して通信チャンネルを確立し、前記アクセスポイントは該通信チャンネルの確立後前記複数の無線端末の稼働状態を示す情報を取得し、前記アクセスポイントから前記複数の無線端末に対して前記データ収集装置のＩＰアドレスとＭＡＣアドレスの対応情報を伝送し、前記アクセスポイントは前記データ収集装置からのデータ送信の指示に基づいて前記複数の無線端末中の前記稼働状態を示す情報に対応した所定の無線端末に対しデータの送信を指示し、アクセスポイントからのデータの送信指示に応答して前記無線端末はデータの送信をするものであってもよい。
【００２６】
このようにすれば、複数の無線端末に対し、1台ずつ順次指定をし、データの送信を行わせることができ、データ送信信号の衝突のおそれが全くないので、システム全体としての通信時間を短くできる。システムにＰＣＦの動作をさせる場合にも、ＤＣＦの動作の場合と同様に、アクセスポイントから無線端末への通信にブロードキャストを用いることによって、大幅な通信時間の短縮が得られることがわかった。
【００２７】
次に、本発明の無線ＬＡＮを用いたデータ収集システムは、複数の無線端末と、複数の無線端末と無線接続され複数の無線端末から送信されたデータを受信するアクセスポイントと、アクセスポイントにて受信された複数の無線端末からのデータを収集し集計するデータ収集装置と、データ収集装置の集計結果を開示する開示装置とを備え、データ収集装置の集計結果を直ちに開示する無線ＬＡＮ用いたデータ収集システムであって、複数の無線端末は、それぞれにアクセスポイントが複数の無線端末に対して発する通信チャンネルを確立するための信号を受信し通信チャンネルを確立する通信チャンネル確立手段、アクセスポイントが複数の無線端末に対して発するデータ収集装置のＩＰアドレスとＭＡＣアドレスの対応情報を受信するアドレス対応受信手段、複数の無線端末を複数の組に組分けし、組分けされた各組を順次指定し、指定された組に属する無線端末に対してデータ送信を指示するアクセスポイントからのブロードキャスト送信を受信し、ブロードキャストにて送信されたデータ送信の指示に対応して応答すべきか否かを判断する応答判断手段、および応答すべきとの判断を得た場合に送信すべきデータを送信する応答送信手段を有し、アクセスポイントは、複数の無線端末に対して通信チャンネルを確立するための信号を伝送し通信チャンネルを確立する通信チャンネル確立手段、複数の無線端末に対しデータ収集装置のＩＰアドレスとＭＡＣアドレスの対応情報を伝送するアドレス対応伝送手段、およびデータ収集装置からの指令により、前記複数の無線端末を複数の組に組分けし、組分けされた各組を順次指定し、指定された組に属する無線端末に対する返答データ送信指示をブロードキャストにて送信するデータ送信指示ブロードキャスト手段を有し、データ収集装置は、複数の無線端末を複数の組に組分けし、組分けされた各組を順次指定し、指定された組に属する無線端末に対するデータ送信の指示を前記アクセスポイントに対してブロードキャストにて送信させるデータ送信指示ブロードキャスト指令手段を有することを特徴とする。
【００２８】
この本発明の無線ＬＡＮを用いたデータ収集システムは、上述した本発明のデータ収集方法の実施に適したデータ収集システムである。
【００２９】
また、本発明の無線ＬＡＮを用いたデータ収集システムはＰＣＦ動作をするものであってもよい。即ち、本発明の無線ＬＡＮを用いたデータ収集システムは、複数の無線端末と、複数の無線端末と無線接続され複数の無線端末から送信されたデータを受信するアクセスポイントと、アクセスポイントで取得された複数の無線端末から送信されたデータを収集し集計するデータ収集装置と、データ収集装置の集計結果を開示する開示装置とを備え、データ収集装置の集計結果を直ちに開示する無線ＬＡＮ用いたデータ収集システムであって、複数の無線端末はそれぞれに、データ収集装置からアクセスポイントを通じ送信されたビーコンフレームを受信するビーコン受信手段、アクセスポイントにアソシエーションを要求するアソシエーション要求手段、アクセスポイントからのアソシエーション応答によりアソシエーションを記憶するアソシエーション記憶手段、データ収集装置からの前記根拠のないＡＲＰ要求に対応し、前記データ収集装置のＩＰアドレスとＭＡＣアドレスの対応を受信し記憶する集計ホストアドレス記憶手段、保存されているデータを前記アクセスポイントからのポーリングに従い送信するデータ送信手段を備え、データ収集装置は、複数の無線端末に対し、アクセスポイントを通じ、受信応答不要のブロードキャストにより、データ収集装置のＩＰアドレスとＭＡＣアドレスの対応を送信し記憶させる根拠のないＡＲＰ要求手段、アクセスポイントに対し、ポーリングリストに登録された無線端末に対するポーリング動作開始の指令を発するポーリング指令手段、アクセスポイントを通じ前記複数の無線端末の各々が送信するデータをそれぞれ受信するデータ受信手段、複数の無線端末に対し、データの送信の終了を指示する返答終了要求手段、及び複数の無線端末が送信したデータの収集結果を開示するデータ収集結果開示手段を備え、またアクセスポイントは、複数の無線端末に対しビーコンフレームを送信するビーコン送信手段、複数の無線端末のアソシエーション要求に応答しポーリングリストを作成するアソシエーション応答手段、データ収集装置と前記前記複数の無線端末との間の通信を中継する中継手段、データ収集装置からの根拠のないＡＲＰ要求、問い合わせデータ及び問い合わせデータ受信を複数の無線端末に対しブロードキャスト送信するブロードキャスト手段、及びポーリングリストに従って前記複数の無線端末に返答の送信を求めるポーリング手段を備え、さらにデータ収集装置は、複数の無線端末に対し、アクセスポイントを通じ、受信応答不要のブロードキャストにより、データ収集装置のＩＰアドレスとＭＡＣアドレスの対応を送信し記憶させる根拠のないＡＲＰ要求手段、問い合わせデータをアクセスポイントを通じてブロードキャストにて送信する問い合わせデータ送信手段、アクセスポイントに対し、ポーリングリストに登録された複数の無線端末に対するポーリング動作開始の指令を発するポーリング動作開始指令手段、アクセスポイントを通じて返答を受信する返答受信手段、複数の無線端末に対し、データの送信の終了を指示する返答終了要求手段、及び返答データの受信結果を集計し、集計結果を開示するデータ集計結果開示手段を備えたものであってもよい。
【００３０】
この無線ＬＡＮを用いたデータ収集システムは、上述した本発明のデータ収集方法をＰＣＦの方法での実施に適したデータ収集システムである。
【００３１】
こうしたシステムにより、無線端末の数が多くなっても、多くの無線端末が同時に返答データを送信することによる衝突を回避でき、アクセスポイントは無線端末からの返答データを効率よく迅速に受信することができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明により、データ収集装置と多数の無線端末間の通信時間が大幅に短縮され、無線ＬＡＮシステムを用い、多数の無線端末を有するデータ収集システムを構成した場合に多くの通信時間を要するという、システムをリアルタイムで動作させる上での大きな障害を除くことができるようになった。その結果、従来は無線ＬＡＮを用いての実現は困難と考えられていた多数の無線端末を有しながらリアルタイムで動作するデータ収集システムが、このデータ収集システムを用いることにより実現できるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
次に、図面を参照しつつ本発明の実施の形態を示すことにより、本発明についてさらにその詳細を述べる。
【００３４】
図１は本発明のデータ収集システムの一実施形態における基本的な構成を示した図である。図１においてデータ収集システム１００は、データ収集装置１０１がイーサネット(登録商標）１０２を通じてアクセスポイント１０３と結合しており、このアクセスポンント１０３は無線を通じて無線端末１０４と結合している。また、データ収集装置１０１には、開示装置１０５が接続されている。無線端末１０４の送信するデータはアクセスポイント１０３を通じてデータ収集装置１０１に収集され集計され、その結果は開示装置１０５によって直ちに開示される。
【００３５】
ここではまず本発明の無線ＬＡＮを用いたデータ収集方法およびシステムをＤＣＦの動作にて実施する場合について述べ、続いてＰＣＦの動作にて実施する場合について述べる。
【００３６】
１）ＤＣＦに従うデータ収集システム
本発明は、以下に詳細に述べるように、基本的にＤＣＦによって実施することができる。
【００３７】
ａ．システムの構成
図２は、図１に示された本発明の一実施形態のデータ収集システム１００におけるデータ収集装置１０１からアクセスポイント１０３までの構成を示した図である。
【００３８】
図２において、データ収集装置１０１の送受信シーケンスコントローラ２０１には、キーボード２０２および端末の動作を指定する端末動作指定コマンドメモリ２０３が接続されている。この送受信シーケンスコントローラ２０１は、返答送信コマンドを受ける端末の指定順序を記憶した端末動作指定コマンドメモリ２０３の記憶内容に従い、指定する端末のＩＤを順次読み出し、この指定端末への返答指令信号を、通信データバッファ２０４に送る。通信データバッファ２０４からは、この返答指令信号がイーサネット（登録商標）１０２（ローカルＬＡＮ）を通じ、アクセスポイント１０３に送られる。また通信データバッファ２０４には、通信エラー処理再送等２０５の装置が接続され、通信エラーを処理して再送する。なお、端末の指定には、端末をグループに分け、このグループ毎に順次指定して返答指令信号を発する方法が好ましく用いられる。
【００３９】
イーサネット（登録商標）１０２を経てアクセスポイントデータバッファ２０６に送られてきた返答指令信号は、管理ユニット２０７に送られ、この管理ユニット２０７では、この返答信号がいったん端末管理テーブル／バッファ２０８に記憶されてまとめられ、送受信ユニット２０９からブロードキャストにて各端末に向け無線送信される。
【００４０】
他方、無線端末からの返答データは、送受信ユニット２０９によって受信され、イーサネット（登録商標）１０２を通じ、データ収集装置１０１に送られる。この際、返答データはいったん端末管理テーブル／バッファ２０８に記憶され、端末のグループ毎にまとめられた上でイーサネット（登録商標）１０２を通じデータ収集装置１０１に送られることによって、返答信号の伝達時間が大幅に短縮される。
【００４１】
データ処理装置１０１において、アクセスポイント１０３から送られてくる無線端末１０４からの返答データは、通信データバッファ２０４および送受信シーケンスコントローラ２０１を経て、アプリケーションユニット２１０に送られて処理され、その結果が一開示装置としての表示ユニット２１１によって表示される。ここではアプリケーションソフトにマイクロソフト社のパワーポイントを使用している。
【００４２】
図３は、このデータ収集システム１００における無線端末１０４の構成を示した図である。図３において、送受信ユニット３０１（データバッファ付）が、アクセスポイント１０３からのブロードキャスト送信による返答指令信号を受信し、この信号はコマンド解析によるシーケンス管理ユニット３０２に入力される。コマンド解析によるシーケンス管理ユニット３０２では、このブロードキャスト返答指令信号とＩＤ指定デジタルＳＷまたはキー入力装置３０３の有する信号とが対比され、この端末が指定されているか否かの判断がなされ、指定されていると判断された場合には、端末が保有する返答データが送信される。この返答データは、キーボード３０４によって入力され、キー操作管理ユニット３０５によって管理され、コマンド解析によるシーケンス管理ユニット３０２に保存されているものである。なお、この返答データは、アクセスポイントからのブロードキャストによる受信応答信号を送受信ユニット３０１が受信し、コマンド解析によるシーケンス管理ユニット３０２によって、この端末からの受信応答が確認されるまで、応答信号返答Ｙ／Ｎ（再送）３０６の機構により、再送が繰り返される。これらのシーケンス管理ユニット３０２の状況は、表示コントローラ３０７で制御された表示ユニット３０８によって表示される。
【００４３】
ｂ．通信シーケンス
無線ＬＡＮは通常、ＤＣＦにて動作している。ＤＣＦに基づいた本発明のデータ収集システムにおいては、図４に示した通信シーケンスにより、データ収集装置１０１、アクセスポンント１０３および無線端末１０４の間の通信によるデータの授受が行なわれる。
【００４４】
図４において、アクセスポイント１０３からのビーコン４０１を受信した無線端末１０４は、アクセスポイント１０３にアソシエーション要求４０２を行う。このアソシエーション要求を受信したアクセスポイント１０３は、この無線端末１０４をアソシエーションのリストに登録し、無線端末１０４にアソシエーション応答４０３を行うことにより、無線端末１０４とこのアクセスポイントとの間にアソシエーションが確立する。
【００４５】
次にデータ収集装置１０１が、アクセスポイント１０３を通じ、無線端末１０４に対し、受信応答不要のブロードキャストにて、データ収集装置１０１のアドレスを送信し、無線端末１０４にこのデータ収集装置のアドレスを記憶させる（根拠のないＡＲＰ要求４０４）。次にデータ収集装置１０１が、アクセスポイント１０３を通じ、問い合わせデータ４０５をブロードキャストにて送信する。このブロードキャストは、例えば０．１秒ごとに繰り返される。
【００４６】
その後、データ収集装置１０１は、アクセスポイント１０３に対し、アクセスポイント１０３に登録された複数の無線端末を複数の組に組分けし、組分けされた各組を順次指定し、指定された組に属する無線端末１０４に対し返答データ送信を指示する返答送信指示４０７のコマンドを送り、これに対しアクセスポイント１０３は、これに応答し、組分けされた複数の無線端末１０４の各組ごとに、返答送信指示４０８を行う。これに対し、まず返答送信要求のあった最初の組の無線端末１０４の各々からは、それぞれ無線端末に入力されバッファに保存された返答データ４０９が順次送信される。この返答データ４０９を受信したデータ収集装置１０１は、無線端末１０４に対する返答受信応答４１０を、アクセスポイント１０３を通じブロードキャストにてまとめて応答する。この返信受信応答４１０は、繰り返しの返答送信指示を伴って一定時間ごとに繰り返す。この際の無線端末からの返答データ４０９は、受信応答が得られるまで同じシーケンス番号を付し、例えば０．５秒ごとに繰り返し送信される。また無線端末１０４は同じ問い合わせに対して、新たな返答データ１０９を送信する場合は、返答データ１０９のシーケンス番号を増加させて送信する。データ収集装置１０１は同じ無線端末１０４から複数の返答データ１０９を受信した場合には、シーンス番号が最も大きい返答データのみを処理する。
【００４７】
続いてデータ収集装置１０１は、アクセスポイント１０３に対し、返答終了指示４１１を発する。アクセスポイント１０３はこれに応答し、その組の無線端末１０４の各々からの返答データ受信を終了する。続いて次の組の無線端末に対し、返答送信指示４０７から始まる通信シーケンスにより、最初の無線端末の組の場合と同じ手順で返答データを受信する。無線端末を３組以上に分けた場合は、さらに残りの各組について、それぞれ同じ手順で無線端末からの返答データの受信を行う。こうしてデータ収集装置１０１は、返答データの受信をすべての組の無線端末について行った後、アクセスポイント１０３に対し、返答受信終了指示４１２を発し、アクセスポイント１０３がこれに応答して無線端末１０４の各々に対し、返答終了指示４１３を発しデータ収集装置１０１からの問い合わせデータ４０５送信に対する各無線端末１０４からの返答データの送受信を終了する。
【００４８】
上記の実施形態では、一つの無線端末の組のデータ収集を終了してから次の無線端末の組のデータを行うようにした場合を述べた。本発明の無線ＬＡＮを用いたデータ収集方法は、このほかにさまざまな形態での実施が可能であり、例えば、送信タイミングとしての送信指定時間範囲を各組ごとに繰り返し指定し、各組の無線端末からのデータ取得を繰り返す形にし、各組の無線端末からのデータ取得を並行し行う形にしてもよい。
【００４９】
ｃ．ネットワークシミュレータを用いたシミュレーション
ネットワークシミュレータ（ｎｓ−２）を用い、本発明によるＤＣＦ動作の無線ＬＡＮを用いたデータ収集についてのシミュレーションを行った。
【００５０】
データ収集の条件は、５００ｍ×５００ｍのフィールドに、左下から（１５０ｍ，１５０ｍ）の点に、データ収集ホスト（本発明におけるアクセスポイントを含めたデータ収集装置に相当）を配置する。また、左隅から１１ｍごとに、横方向に２５端末、それを８列、１６列、２４列と配置する。なお、ホストおよび端末の無線伝播距離は２５０ｍに設定されている。これにより、端末とデータ収集装置との間では、直接に通信を行うことができる。なお、データに対する無線伝送速度は１１Ｍｂｐｓである。
【００５１】
この条件のもとで、端末がデータを送信する場合の性能を評価するために、次の動作を行わせた。
（１）シミュレーション開始５秒後にホストが端末０にデータを送信する。これにより、ホストからＡＲＰ要求が送出され、他の端末も含めてホストのＭＡＣアドレスを知る。
（２）開始後１０秒から１１秒の１秒間に各端末からデータを送信する。
（３）データ長は、８０バイト（ＩＰヘッダを含めて１００バイト）と、４８０バイト（ＩＰヘッダを含めて５００バイト）の２種類とする。
（４）送信パターンは、アクセスが集中した場合の評価を目的とし、１００端末が２００μｓずつ、ずれながらデータを発信するという動作を、１秒間に端末数分繰り返す。このようにすることにより、以下の結果が得られた。
【００５２】
１）まず、２００端末が８０バイトのデータ（１００バイトのＩＰパケット）を１００端末ごとに集中して送信した場合の、ホストにおける受信状況について調べた。その結果、１００端末からのデータが１００ｍｓの程度の時間で送信されていることがわかった。また、この通信では、全体で２００パケットの送信が行われているが、３１９個のフレームが破棄され、その分の再送が行われている。このように１００端末からのデータ送信が集中したため、再送がなされているが、再送リトライアウトによるデータの欠落はなく、すべてのデータが１００ｍｓの程度の時間でホストへの配送がなされていた。
【００５３】
２）次に、２００端末が４８０バイトのデータ（５００バイトのＩＰパケット）を１００端末ごとに集中して送信した場合の、ホストにおける受信状況について調べた。その結果、１００端末からのデータが２００ｍｓの程度の時間で送信されていることがわかった。また、この通信では、３９２個のデータフレームが破棄され、その分の再送が行われている。このようにデータ長をこの程度まで長くしても、再送の回数はそれほど増加しておらず、端末からのすべてのすべてのデータが２００ｍｓの程度の時間で欠落なくホストに配送されていた。
【００５４】
３）次に、４００端末が８０バイトのデータ（１００バイトのＩＰパケット）を１００端末ごとに集中して送信した場合の、ホストにおける受信状況について調べた。その結果、約１００ｍｓの時間で１００端末からのデータが送信される動作が４回繰り返されて、端末からのすべてのデータが欠落なくホストに配送されていることがわかった。
【００５５】
４）次に、４００端末が４８０バイトのデータ（５００バイトのＩＰパケット）を１００端末ごとに集中して送信した場合の、ホストにおける受信状況について調べた。この場合も、４００端末からのすべてのデータが欠落なくホストに配送されていることがわかった。廃棄されたデータフレーム数は６８７個で，それらが再送されている。
【００５６】
５）次に、６００端末が８０バイトのデータ（１００バイトのＩＰパケット）を１００端末ごとに集中して送信した場合の、ホストにおける受信状況について調べた。この場合も、６００端末からのすべてのデータが欠落なくホストに配送されていることがわかった。廃棄されたデータフレーム数は８７８個で，それらが再送されていた。
【００５７】
６）さらに、６００端末が４８０バイトのデータ（５００バイトのＩＰパケット）を１００端末ごとに集中して送信した場合の、ホストにおける受信状況について調べた。この場合も、６００端末からのすべてのデータが欠落なくホストに配送されていることがわかった。ＭＡＣレベル廃棄されたデータフレーム数は１０３５個で，それらのすべてが再送されている。
【００５８】
以上のシミュレーションにより、５００バイトのデータが１秒間に６００回、１００個ずつ集中して送信されたという状況においても、１秒間の範囲で送信されたデータが、すべて受信側のホストに配信されることがわかった。このようにして、複数の無線端末が例えば１００端末ごとに組分けされ、組分けされたグルーフごとに順次データを送信するようにすると、送信時の信号間の衝突が低く抑えられ、通信時間の大幅な低減が得られることがわかった。
【００５９】
ｄ．メッセージフォーマット
図５は本発明の一実施形態における各メッセージフォーマットを示したものである。図５（ａ）には、問い合わせデータのメッセージフォーマットを示す。他のメッセージについても同様であるが、最初の１バイトでメッセージの種類を示す。次に収集する返答データに対するシーケンス番号を提示する。シーケンス番号は１バイトで２５５までの値をとることとする。必要な制御情報は以上であり、次の２バイトを予約フィールドとし、その後に収集返答データの本体を用意する。このパケットは高速転送を重視しＵＤＰ（User Datagram Protocol）を用いて転送し、また前述のようにブロードキャストデータ（あて先ＩＰアドレスを２５５．２５５．２５５．２５５とする）として送られる。データの長さについては、ＩＰパケットのヘッダの中の情報から入手できるため、このメッセージに明示する必要はない。
【００６０】
次に、メッセージに対する返答データのメッセージフォーマットを図５（ｂ）に示す。最初の１バイトはメッセージタイプである。次の１バイトに、どのデータ収集に対する返答かを示すために、対応するデータ収集データのシーケンス番号を示す。続く次の２バイトが端末の識別子を示す。端末数は最大１０００ないし２０００を想定し２バイトが用意されている。これにより、端末の識別子については、１から順に割り当てられることを想定すると、最大６５５３５台まで対応可能である。次に返答データのシーケンス番号の１バイトが設定される。返答データについては次の受信応答で示すように２ビットのシーケンス番号のみを持つこととし、ここでは１バイト分のフィールドを用意する。その後が１バイト分の予約フィールドで、その後に返答データ本体が続く。このメッセージの場合も問い合わせデータと同様に、長さを表示するフィールトを必要としない。
【００６１】
図５（ｃ）には返答データへの受信応答のメッセージフォーマットを示す。すでに述べたように、返答データに対する受信応答は個別に送出されるのではなく、データ収集装置が定期的にブロードキャストし、その中に各返答データに対する受信応答を含むようにしている。このため、返答データを送信した端末の識別子とその返答シーケンス番号のペアを含むようにすると、かえって受信応答のパケット長が増大する恐れがあるため、すべての端末に対する応答のフィールドを予め用意し、端末の識別子はその相対位置で示すことにしている。応答のフィールドとしては、端末ごとに２ビット用意し、応答シーケンス番号としては１、２、３の３つを順繰りに使用することにしている。
【００６２】
図５（ｃ）において、先頭の１バイトはメッセージタイプである。次からは端末１から２０４４までの返答シーケンス番号が連続する。前述のように、各シーケンス番号は２ビットで表され、その端末から返答データを受信していない場合は０を、受信している場合は最後に受信したシーケンス番号を含ことにしている。これによりデータ収集装置はどの無線端末からどの返答シーケンス番号の返答データまで受信しているかがわかる。受信シーケンス番号を１から３としたために、受信応答なしでは各端末は最大２つの返答データしか返すことができない。すなわち、同一の問い合わせに対して、定期的な受信応答が来る前に、連続して３つの返答データを入力した場合は、最後の１つは送信できないことになる。しかし、定期的な受信応答は０．１秒に１回送信されるとすると、データ収集装置に到着した返答データは、たとえ受信-応答が紛失することがあっても、０．１秒の数倍の時間以内に応答される。これは端末に返答を入力する返答者の操作に比べると十分に短い時間であるから、返答シーケンス番号は例えば２ビットで十分である。
【００６３】
２）ＰＣＦに基づくデータ収集システム
ａ．データ収集システムの構成
図６は本発明の無線ＬＡＮを用いた返答データ収集システムの構成の一実施形態を示した図である。図６において、無線ＬＡＮを用いた返答データ収集システム１は、データ収集装置１０１およびアクセスポイント１０３、および無線端末１０４で構成されており、アクセスポイント１０３は、ＰＣＦにおいてポーリンク動作を行う集中局の役割を果している。
【００６４】
データ収集装置１０１は、無線端末１０４に対し、受信応答不要のブロードキャストによりデータ収集装置のアドレスを送信する根拠のないＡＲＰ要求手段６１０１、問い合わせデータをブロードキャストにて送信する問い合わせデータ送信手段６１０２、アクセスポイント１０３に対してポーリング動作開始の指令を発する返答指令手段６１０３、無線端末からの返答を受信する返答受信手段６１０４、返答の受信応答をまとめてブロードキャストにて送信する返答受信応答手段６１０５、無線端末１０４に対し、返答データの送信の終了を指示する返答終了要求手段６１０６、および返答データの受信結果を集計し、集計結果を開示する集計結果開示手段６１０７を備えている。
【００６５】
アクセスポイント１０３は、無線端末１０４に対しビーコンフレームを送信するビーコン送信手段６２０１、無線端末１０４のアソシエーション要求に応答しポーリングリストを作成するアソシエーション応答手段６２０２、データ収集装置１０１と無線端末１０４との間の通信を中継する中継手段６２０３、データ収集装置１０１から無線端末１０４への送信をブロードキャストにて行うブロードキャスト手段６２０４、及びデータ収集装置１０１が発する返答指令手段６１０３によるポーリング動作指令によりポーリング動作を行うポーリング手段６２０５を備えている。
【００６６】
さらに無線端末１０４は、アクセスポイント１０３から送信されたビーコンフレームを受信するビーコン受信手段６３０１、アクセスポイント１０３にアソシエーションを要求するアソシエーション要求手段６３０２、アクセスポイント１０３からのアソシエーション応答によりアソシエーションを記憶するアソシエーション記憶手段６３０３、データ収集装置１０１からの根拠のないＡＲＰ要求に対応して上記データ収集装置のＩＰアドレスとＭＡＣアドレスとの対応を記憶する集計ホストアドレス記憶手段６３０４、データ収集装置１０１からの問い合わせデータを受信する問い合わせデータ受信手段６３０５、及びアクセスポイント１０３からのポーリングを受けて返答データを送信する返答データ送信手段６３０６を備えている。
【００６７】
上記無線ＬＡＮを用いた返答データ収集システム１においては、１台のアクセスポイント１０３に対し、例えば５００台以上の多数個の無線端末１０４を設けてリアルタイムの返答データ収集システムとして動作させることができる。また後に述べるように、無線端末１０４の台数として、１０００台、あるいは２０００台を備え、リアルタイムの返答データ収集システムとして動作させることもできる。
【００６８】
また上記無線ＬＡＮを用いた返答データ収集システム１において、データ収集装置１０１とアクセスポイント１０３とは、イーサネット（登録商標）によって結合されている。また１台のデータ収集装置１０１に対し、アクセスポイント１０３を複数台設けることもできる。この場合には、複数のアクセスポイントが互いに異なるチャネルを利用することにより、相互間の干渉を避けることができる。
ｂ．返答データ収集システムの通信シーケンス
【００６９】
図７は図６に示したＰＣＦに基づく無線ＬＡＮを用いた返答データ収集システムの通信シーケンスを示したものである。図７において、アクセスポイント１０３からのビーコン７０１を受信した無線端末１０４は、アクセスポイント１０３にアソシエーション要求７０２を行う。このアソシエーション要求を受信したアクセスポイント１０３は、この無線端末１０４をポーリングリストに登録し、この無線端末１０４にアソシエーション応答７０３を行うことにより、この無線端末１０４とこのアクセスポイントとの間にアソシエーションを確立する。
【００７０】
次にデータ収集装置１０１が、根拠のないＡＲＰ要求７０４を行う。即ち、アクセスポイント１０３を通じ、無線端末１０４に対し、受信応答不要のブロードキャストにて、データ収集装置１０１のアドレスを送信し、無線端末１０４にこのデータ収集装置１０１のアドレスを記憶させる。次にデータ収集装置１０１が、アクセスポイント１０３を通じ、問い合わせデータ７０５をブロードキャストにて送信する。このブロードキャストは、例えば０．１秒ごとに繰り返される。
【００７１】
その後、データ収集装置１０１は、アクセスポイント１０３に対し、アクセスポイント１０３のポーリングリストに登録された無線端末に対し返答データ送信のためのポーリングを指令する返答開始要求７０６のコマンドを送り、これに対しアクセスポイント１０３は、無線端末１０４の各々に対し順次ポーリングをすることにより、返答送信要求７０８を行う。これに対し、無線端末１０４の各々からは、返答データ入力者によって入力されバッファに保存された返答データ７０９が順次送信される。この返答データ７０９を受信したデータ収集装置１０１は、無線端末１０４に対する受信応答７１０を、アクセスポイント１０３を通じブロードキャストにてまとめて応答する。返答データは受信応答が得られるまで、同一のシーケンス番号を付し、例えば０．５秒ごとに繰り返し送信される。また無線端末１０４は同じ問い合わせに対して、新たに返答データを送信する場合は、返答データのシーケンス番号を増加させて送信する。データ収集装置１０１は同じ無線端末１０４から複数の返答データを受信した場合には、シーンス番号が最も大きい返答データのみを処理する。
【００７２】
その後データ収集装置１０１は、アクセスポイント１０３に対し、返答終了指示７１１を発する。アクセスポイント１０３は、返答終了応答７１２にてこれに応答し、無線端末１０４の各々に対するポーリングを終了する。これによって無線端末１０４の各々からの返答データ７０９の送信は終了する。
【００７３】
データ収集装置１０１は、この終了後直ちに返答データ７０９の受信結果を集計し、リアルタイムにて集計結果開示７１３を行う。
【００７４】
３）無線ＬＡＮを用いたデータ収集システムネットワークの構成
図８は４台の無線ＬＡＮインターフェイス装置をそれぞれアクセスポイントとして用いた本発明の返答データ収集システムの一実施形態におけるネットワーク構成を示した図である。
【００７５】
図８のデータ収集８０において、イーサネット（登録商標）８１には問い合わせ集計ホストとしての主たるパーソナルコンピーュータ（ＰＣ）８２のほか、回線監視個別ＩＤ表示ＰＣ８３が接続され、さらにサーバＰＣ８４が接続され、システムの動作を調整している。イーサネット（登録商標）８１には、アクセスポイントとして４台の無線ＬＡＮインターフェイス装置８５，８６，８７および８８が接続され、それぞれに複数の無線端末８５１，８６１，８７１および８８１と無線により結合が可能となるように配置されている。この構成において、４台の無線ＬＡＮインターフェイス装置は、それぞれの送受信の時間を異ならせて動作させることにより、相互間の干渉を防止することができる。また、これら４台の無線ＬＡＮインターフェイス装置としては、互いに周波数帯域の異なるものを用いることにより、無線ＬＡＮインターフェイス装置１台あたりが受け持つことができる無線端末数を多くでき、大規模のデータ収集システムが構成できることがわかった。
【００７６】
このデータ収集システム８０は、次の順序にて通信を実行することができる。まず、データ収集システム８０のホストＰＣをメンテナンス画面にし、通信ができることを確認する。次に根拠のないＡＲＰ要求の代わりに、接続テストコマンドを送信する。無線端末８５１〜８８１は、ＭＡＣアドレスをＩＤ番号と照合してそのデータをメモリー（格納）し、このＭＡＣアドレスとＩＤ番号を送信する。すべての端末ＩＤが接続できるまでこの接続テストを繰り返し行う。
【００７７】
接続テストが終了したら、ホストＰＣ８２からの問い合わせ要求がサーバＰＣ８３を介し順次各無線ＬＡＮインターフェイス８５〜８８に転送され、各無線端末８５１〜８８１に伝達され、各無線端末８５１〜８８１からの返答データは各無線ＬＡＮインターフェイス８５〜８８に送られ、各無線ＬＡＮインターフェイス８５〜８８からの返答データ送信はサーバＰＣ８３によって調整され、個別ＩＤとともに順次ホストＰＣ８２に送られる。
【００７８】
個別ＩＤの監視結果に基づいて、ホスト  ＰＣ８２から終了のコマンドが発せられると、これがサーバＰＣ８４、各無線ＬＡＮインターフェイス８５〜８８、無線端末８５１〜８８１に送信され、返答データの送信が終了する。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明により、データ収集装置と多数の無線端末との間の通信時間の大幅な短縮が得られ、従来、無線ＬＡＮシステムを用い多数の無線端末を有する返答データ収集システムを構成した場合に，多くの通信時間を要するという、リアルタイム動作を妨げていた問題の解決を得た。この結果、本発明を用いれば、従来は困難と考えられていた無線ＬＡＮを用い、多数の無線端末からの返答を受信し集計してリアルタイムで集計結果を開示する返答データ収集システムが実現できるようになった。このため、本発明の産業上の利用可能性は大である。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の一実施形態におけるデータ収集システムの構成を示す図である。
【図２】本発明の無線ＬＡＮを用いたデータ収集システムの一実施形態におけるデータ収集装置からアクセスポイントまでの構成を示した図である。
【図３】本発明の無線ＬＡＮを用いたデータ収集システムの一実施形態における無線端末の構成を示した図である。
【図４】本発明の無線ＬＡＮを用いたデータ収集システムの一実施形態におけるデータ収集システムの通信シーケンスを示す図である。
【図５】本発明の無線ＬＡＮを用いたデータ収集システムの一実施形態における（ａ）問い合わせデータのメッセージフォーマット、（ｂ）問い合わせメッセージに対する返答データのメッセージフォーマット、および（ｃ）返答データの受信応答のメッセージフォーマットを示す図である。
【図６】本発明の無線ＬＡＮを用いたデータ収集システムの一実施形態における装置の構成を示した図である。
【図７】本発明の無線ＬＡＮを用いたデータ収集システムの一実施形態におけるデータ収集システムの通信シーケンスを示す図である。
【図８】４台の無線ＬＡＮインターフェイス装置を用いた本発明のデータ収集システムの一実施形態におけるネットワーク構成を示した図である。
【符号の説明】
【００８１】
１…返答データ収集システム、１０１…データ収集装置、１０２…イーサネット（登録商標）、１０３…アクセスポイント、１０４…無線端末、２０１…送受信シーケンスコントローラ、２０２…キーボード、２０３…端末動作指定コマンドメモリ、２０４…通信データバッファ、２０５…通信エラー処理再送等、２０６…アクセスポイントデータバッファ、２０７…管理ユニット、２０８…端末管理テーブル／バッファ、２０９…送受信ユニット、２１０…アプリケーションユニット、２１１…表示ユニット、３０１…送受信ユニット、３０２…コマンド解析によるシーケンス管理ユニット、３０３…ＩＤ指定デジタルＳＷまたはキー入力装置、３０４…キーボード、３０５…キー操作管理ユニット、３０６…応答信号返答Ｙ／Ｎ（再送）、３０７…表示コントローラ、３０８…表示ユニット、４０１…ビーコン、４０２…アソシエーション要求、４０３…アソシエーション応答、４０４…根拠のないＡＲＰ要求、４０５…問い合わせデータ、４０６…問い合わせデータ（再送）、４０７…返答開始指示 、４０８…返答送信指示、４０９…返答データ、４１０…返答受信応答、４１１…返答送信終了指示、４１２…返答受信終了指示、２１３…返答送信終了指示、６１０１…根拠のないＡＲＰ要求手段、６１０２…問い合わせデータ送信手段、６１０３…返答指令手段、６１０４…返答受信手段、６１０５…返答受信応答手段、６１０６…返答終了要求手段、６１０７…集計結果開示手段、６２０１…ビーコン送信手段、６２０２…アソシエーション応答手段、６２０３…中継手段、６２０４…ポーリング手段、６３０１…ビーコン受信手段、６３０２…アソシエーション要求手段、６３０３…アソシエーション確認手段、６３０４…集計ホストアドレス記憶手段、６３０５…問い合わせデータ受信手段、６３０６…返答データ送信手段、７０１…ビーコン、７０２…アソシエーション要求、７０３…アソシエーション応答、７０４…根拠のないＡＲＰ要求、７０５問い合わせデータ、７０６…返答開始要求、７０７…返答開始応答、７０８…返答送信要求、７０９…返答データ、７１０…受信応答、７１１…返答終了要求、７１２…返答終了応答、７１３…集計結果開示、８０…データ収集システム、８１…イーサネット（登録商標）、８２…パーソナルコンピーュータ（ＰＣ）、８３…回線監視個別ＩＤ表示ＰＣ、８４…サーバＰＣ、８５，８６，８７，８８…無線ＬＡＮインターフェイス装置（アクセスポイント）、８５１-８５ｎ，８６１−８６ｎ，８７１−８７ｎ，８８１−８８ｎ…無線端末。
【図１】
2007288312.tif 000003
【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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