無線通信系統的製作方法
2023-08-09 14:27:51
專利名稱：無線通信系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及由主設備與多個從屬設備構成的無線通信系統。
背景技術：
近年來，利用無線通信來進行環境計測、監視、控制等的系統日益增加。對於該進行環境計測、監視、控制等的無線通信系統而言，較多的情況是對象區域相對較廣，或者在對象區域內存在多個無線通信障礙物。在這樣的情況下，為了覆蓋對象區域，利用即便是由於接收器與發送器的設置位置、電波狀況等環境的不同而無法直接進行通信，也能夠與其它設備進行中繼來通信的無線通信網絡是有利的。作為這種無線通信網絡，提出了多跳網絡(Mesh Network)，其是利用了紫蜂 (Zigbee (註冊商標))協議的無線通信網絡(例如，參照專利文獻1、2)等網絡。該多跳網絡是如下技術主設備與從屬設備之間的雙向通信是通過使與位於直接通信圈內的其它從屬設備進行中繼來進行的，即使一個通信路徑受到多路衰減的影響而無法通信，也能夠搜索其它通信路徑來使通信得以繼續。其中，多路衰減是指由於接收電波在多個通信電波反射路徑之間產生的相位差而被抵消，從而無法接收的現象。在由這種主設備與多個從屬設備構成的無線通信系統中，為了對從屬設備的種類、層次進行定義，而對從屬設備設定邏輯地址，以便與基於系統的協議作為單一的體系使主設備分配的通信地址相區別。該邏輯地址根據系統構成而分別被獨立地設定，通常是手動設定。因此，會產生對不同從屬設備設定了重複的邏輯地址這樣的現象。假如直接運用設定了重複的邏輯地址的系統，則會無法得到所希望的運用，因此需要對該重複進行檢測。因此，作為以往的邏輯地址重複檢測方式，公開了如下方式在包通信方式的網絡中，對包進行中繼的中繼器提取並存儲每個包的邏輯地址，對所存儲的邏輯地址與所提取出的邏輯地址是否重複進行檢測，當檢測到重複時便將其通知給網絡管理終端(例如，參照專利文獻3)。[專利文獻1]日本特開2006-59 號公報[專利文獻2]日本特開2006-42370號公報[專利文獻3]日本特開平6-75900號公報然而，在將上述的專利文獻3所公開的邏輯地址重複檢測方式用於利用了紫蜂協議的多跳網絡中時，例如，在電源啟動時等各中繼站(主設備或者從屬設備)構建了通信路由的情況下，可能會產生過度的通信流量，從而中繼器無法接收消息，該情況下無法檢測邏輯地址是否重複。另外，在任何方法中如果中繼器沒有接收在網絡中存在的全部消息的機制，則無法對在網絡中存在的全部設備進行邏輯地址的重複的檢測。
發明內容
本發明是為了解決這樣的課題而完成的，其目的在於提供一種能夠穩定地對邏輯地址的重複進行檢測的無線通信系統。
為了實現這樣的目的，本發明涉及具備第1從屬設備 第N(N彡2)從屬設備、和接收來自這些從屬設備的消息的主設備的無線通信系統，其特徵在於主設備具備從屬信息存儲單元，其將從屬設備的最大可連接數與來自從屬設備的地址信息的通知周期存儲為從屬信息；地址信息通知請求單元，其至少在起動時，以廣播的方式向第1從屬設備 第 N從屬設備發送從屬信息，並請求通知來自第1從屬設備 第N從屬設備的地址信息；以及邏輯地址重複檢測單元，其基於根據來自地址信息通知請求單元的地址信息的通知請求而由第1從屬設備 第N從屬設備作為地址信息通知的邏輯地址與通信地址，檢測對第1從屬設備 第N從屬設備設定的邏輯地址是否重複，第1從屬設備 第N從屬設備具備機器信息存儲單元，其將以從屬設備的最大可連接數為最大值而按順序確定的設備編號、和作為自身的地址信息而設定的邏輯地址以及通信地址存儲為機器信息；地址信息通知時機計算單元，其受理來自主設備的地址信息的通知請求，基於作為從屬信息而發送來的從屬設備的最大可連接數、地址信息的通知周期和存儲為機器信息的設備編號，來計算通知自身的地址信息的時機；以及地址信息通知單元，其根據由地址信息通知時機計算單元計算出的通知時機，在地址信息的每個通知周期，將作為機器信息而存儲的自身的地址信息通知給主設備。在本發明中，主設備至少在起動時，以廣播的方式向第1從屬設備 第N從屬設備發送從屬信息(從屬設備的最大可連接數Nmax+來自從屬設備的地址信息的通知周期T)， 並請求通知來自第1從屬設備 第N從屬設備的地址信息。受理該地址信息的通知請求， 第1從屬設備 第N從屬設備基於從屬設備的最大可連接數Nmax、地址信息的通知周期T 以及設備編號#n，來計算通知自身的地址信息的時機ΔΤ。例如，計算通知自身的地址信息的時機作為AT = #n*(T/NmaX)。並且，根據該計算出的通知時機，在地址信息的每個通知周期，將自身的地址信息(邏輯地址+通信地址)通知給主設備。主設備基於由第1從屬設備 第N從屬設備通知的地址信息(邏輯地址+通信地址)，檢測對第1從屬設備 第N從屬設備設定的邏輯地址是否重複。例如，每當接收到來自第1從屬設備 第N從屬設備的地址信息，就對作為地址信息而發送來的邏輯地址與通信地址的組合進行存儲，在進行該存儲時與接收到的邏輯地址相一致的邏輯地址已經被存儲的情況下，對與該邏輯地址組合存儲的通信地址進行檢查，在該存儲的通信地址與接收到的通信地址不一致的情況下，判斷為接收到的邏輯地址發生重複。該情況下，為了下次的重複判斷，也可以將與判斷為重複的邏輯地址組合存儲的通信地址改寫成接收到的通信地址。另外，在判斷為接收到的邏輯地址發生重複的情況下，也可以將該邏輯地址輸出給外部。根據本發明，將從屬設備的最大可連接數和來自從屬設備的地址信息的通知周期作為從屬信息，利用主設備以廣播的方式將該從屬信息發送給第ι從屬設備 第N從屬設備，在第1從屬設備 第N從屬設備中基於從屬設備的最大可連接數、地址信息的通知周期以及設備編號來計算通知自身的地址信息的時機，根據該計算出的通知時機，在地址信息的每個通知周期，將自身的地址信息(邏輯地址+通信地址)通知給主設備，在主設備中基於由第1從屬設備 第N從屬設備作為地址信息通知的邏輯地址與通信地址，檢測對第1 從屬設備 第N從屬設備設定的邏輯地址是否重複，因此在運用中即使在進行了路由的再構建的情況下，也能夠在主設備側穩定地對邏輯地址的重複進行檢測。
圖1是本發明的無線通信系統的一個實施方式的電源接通後的時序圖。圖2是表示該無線通信系統中主設備的邏輯地址的重複檢測處理的流程圖。圖3是針對邏輯地址的重複檢測的具體例，以2臺從屬設備的構成例來進行說明的時序圖(重複產生時)。圖4是針對邏輯地址的重複檢測的具體例，以2臺從屬設備的構成例來進行說明的時序圖(重複消除時)。圖5是該無線通信系統中的主設備與從屬設備的要部功能框圖。附圖標記說明1...主設備，2 (2-1 2-N)...從屬設備，1A...從屬信息存儲部，IB...地址信息通知請求部，IC...邏輯地址重複檢測部，ICl...邏輯地址重複判斷部，1C2...地址信息存儲部，2A...機器信息存儲部，2B...地址信息通知時機計算部，2C...地址信息通知部。
具體實施例方式以下，基於附圖詳細說明本發明的實施方式。圖1是該發明的無線通信系統的一個實施方式的電源接通後的時序圖。在該圖中，1是主設備，2 2-N)是從屬設備。在該無線系統中，以連接個人計算機(以下，省略為個人計算機)等的方式來對主設備1設定從屬設備的最大可連接數(從屬最大可連接數)Nmax與來自從屬設備的地址信息的通知周期(地址通知周期)T。另外，對從屬設備2設定邏輯地址、通信地址以及設備編號。邏輯地址以連接個人計算機等的方式手動設定，通信地址在網絡連接時由父設備(主設備或者從屬設備)分配。 其中，設備編號以從屬設備的最大可連接數Nmax為最大值，被主設備1按順序地分配。或者，也可以變換邏輯地址。例如在將邏輯地址的後2位作為設備編號的情況下，如果邏輯地址是「1002」則設備編號是#2。在該例子中，對從屬設備2-1，設定「10001」作為邏輯地址，設定「aaaa」作為通信地址，設定#1作為設備編號。另外，對從屬設備2-2，設定「 10002」作為邏輯地址，設定 「aaab」作為通信地址，設定#2作為設備編號。以下同樣地對各從屬設備2設定邏輯地址、 通信地址以及設備編號，對最後的從屬設備2-N，設定「 1000N」作為邏輯地址，設定「aaaZ」 作為通信地址，設定測作為設備編號。〔來自主設備的地址信息的通知請求〕在該無線通信系統中，主設備1在電源接通後(初始化結束後)以及長周期(例如，1小時1次)下，將從屬設備的最大可連接數Nmax與來自從屬設備的地址信息的通知周期T作為從屬信息，以廣播(broacast)的方式將其發送給從屬設備2_1 2_N，並請求通知來自從屬設備2-1 2-N的地址信息(圖1 箭頭(1)，(2)，⑶)。〔通知來自從屬設備的地址信息(平均化)〕受理到來自該主設備1的地址信息的通知請求，從屬設備2-1 2-N在進行了基於被設定給自身的設備編號的延遲後，在被通知的地址信息的每個通知周期T，將被設定給自身的邏輯地址與通信地址作為地址信息通知給主設備1。在該例子中以自身的設備編號為#n，求出地址信息的通知時機作為Δ T = #n* (T/Nmax)，根據該通知時機Δ Τ,在地址信息的每個通知周期Τ，將自身的地址信息(邏輯地址+通信地址)通知給主設備1。該情況下，從屬設備2-1求出地址信息的通知時機作為Δ T = #1* (T/Nmax)，在受理到來自主設備1的地址信息的通知請求後，在延遲了 ΔΤ = #1*(T/Nmax)時間後，在被通知的地址信息的每個通知周期T，將設定給自身的邏輯地址「 10001」與通信地址「aaaa」通知給主設備1(圖1:箭頭(4)，(7))。從屬設備2-2求出地址信息的通知時機作為Δ T = #2* (T/Nmax)，在受理到來自主設備1的地址信息的通知請求後，在延遲了 ΔΤ = #2*(T/Nmax)時間後，在被通知的地址信息的每個通知周期T，將設定給自身的邏輯地址「 10002」與通信地址「aaab」通知給主設備 1(圖 1:箭頭(5)，(8))。從屬設備2-N求出地址信息的通知時機作為Δ T = #N* (T/Nmax)，在受理到來自主設備1的地址信息的通知請求後，在延遲了 ΔΤ = (T/Nmax)時間後，在被通知的地址信息的每個通知周期T，將設定給自身的邏輯地址「 1000N」與通信地址「aaaZ」通知給主設備 1(圖1:箭頭(6))。由此，來自從屬設備2-1 2-N的地址信息的通知被平均化，能夠不施加通信負載地進行主設備1的邏輯地址的重複檢測。〔主設備的邏輯地址的重複檢測〕主設備1接收從從屬設備2通知來的地址信息(邏輯地址+通信地址)(圖2 步驟S101)。這裡，如果通知來的邏輯地址是初次通知來的邏輯地址(步驟S102的「是」)，則將通知來的邏輯地址與通信地址的組合存儲在自身的存儲器中(步驟S103)。與此相對，如果與通知來的邏輯地址相一致的邏輯地址已經被存儲在自身的存儲器中(步驟S102的「否」)，則對與該邏輯地址組合存儲的通信地址和通知來的通信地址進行比較(步驟S104)，如果這2個通信地址相一致(步驟S105的「是」)，則判斷為通知來的邏輯地址不重複(步驟S106)。與此相對，如果這2個通信地址不一致(步驟S105的「否」)，則判斷為通知來的邏輯地址發生重複(步驟S107)，而將產生了邏輯地址的重複的事態通知給外部(步驟 S108)。此時，也可以向外部輸出重複中的邏輯地址，並使其顯示在所連接的個人計算機的畫面上等。而且，為了下次的重複判斷，主設備1將與被判斷為重複的邏輯地址組合存儲的通信地址改寫成通知來的通信地址(步驟S109)。〔邏輯地址的重複檢測的具體例〕針對該邏輯地址的重複檢測的具體例，以2臺從屬設備的構成例來進行說明。圖3 表示該情況的時序圖。在該構成例中，主設備1與從屬設備2-1、2-2在同一個電源系統中被同時接通電源。另外，在該例子中假定設錯從屬設備2-2的邏輯地址，設定了與從屬設備 2-1相同的邏輯地址「10001」。在接通電源後，主設備1在初次受理到來自從屬設備2-1的地址信息的通知時 (圖3 箭頭⑴)，將從從屬設備2-1作為地址信息被通知來的邏輯地址「10001」與通信地址「aaaa」的組合存儲在存儲器中(參照圖3(a))。該情況下，未產生邏輯地址的重複。
接下來，主設備1如果受理到來自從屬設備2-2的地址信息的通知(圖3 箭頭
(2))，則確認出與從從屬設備2-2通知來的邏輯地址「10001」相一致的邏輯地址已經存儲在存儲器中，對與該邏輯地址「 10001」組合存儲的通信地址「aaaa」和通知來的通信地址 「aaab」進行比較。該情況下，因為所存儲的通信地址「aaaa」與通知來的通信地址「aaab」不一致， 因此判斷為通知來的邏輯地址「10001」發生重複。並且，為了進行下次的重複判斷，將與邏輯地址「 10001 」組合存儲的通信地址「aaaa」改寫成通知來的通信地址「aaab」 (參照圖 3(b))。接下來，主設備1當受理到來自從屬設備2-1的地址信息的通知時(圖3 箭頭
(3))，確認與從從屬設備2-1通知來的邏輯地址「10001」相一致的邏輯地址已經被存儲在存儲器中，比較與該邏輯地址「10001」組合存儲的通信地址「aaab」和通知來的通信地址該情況下，因為所存儲的通信地址「aaab」與通知來的通信地址「aaaa」不一致，因此判斷為通知來的邏輯地址「10001」發生重複。為了進行下次的重複判斷，將與邏輯地址 「10001」組合存儲的通信地址「aaab」改寫成通知後的通信地址「aaaa」 (參照圖3(c))。接下來，主設備1當受理到來自從屬設備2-2的地址信息的通知時(圖3 箭頭
(4))，確認出與從從屬設備2-2通知來的邏輯地址「10001」相一致的邏輯地址已經被存儲在存儲器中，比較與該邏輯地址「 10001」組合存儲的通信地址「aaaa」和通知來的通信地址
3-3-3-b ο該情況下，因為所存儲的通信地址「aaaa」與被通知來的通信地址「aaab」不一致， 因此判斷為通知來的邏輯地址「10001」發生重複。並且，為了進行下次的重複判斷，將與邏輯地址「 10001 」組合存儲的通信地址「aaaa」改寫成通知來的通信地址「aaab」 (參照圖 3(d))。接下來，假設在中途，發現從屬設備2-2的邏輯地址錯誤，將從屬設備2-2的邏輯地址從「 10001 」變更成「 10002 」。主設備1在從從屬設備2-2的邏輯地址「10001」向「10002」變更後，當受理到來自從屬設備2-1的地址信息的通知(圖4:箭頭(3))，則確認與從從屬設備2-1通知來的邏輯地址「 10001 」相一致的邏輯地址已經被存儲在存儲器中，比較與該邏輯地址「 10001 」組合存儲的通信地址「aaab」和通知來的通信地址「aaaa」。該情況下，因為所存儲的通信地址「aaab」與被通知來的通信地址「aaaa」不一致， 因此判斷為通知來的邏輯地址「10001」發生重複。而且，為了後面的重複判斷，將與邏輯地址「 10001」組合存儲的通信地址「aaab」改寫成被通知來的通信地址「aaaa」(參照圖4 (c))。接下來，主設備1當受理到來自從屬設備2-2的地址信息的通知時(圖4 箭頭
(4))，與從從屬設備2-2通知來的邏輯地址「10002」相一致的邏輯地址未被存儲在存儲器中，因此將通知來的邏輯地址「10002」與通信地址「aaab」的組合存儲在存儲器中。該情況下，針對邏輯地址「 10002」判斷為未產生重複(參照圖4 (d))。接下來，主設備1當受理到來自從屬設備2-1的地址信息的通知時(圖4 箭頭
(5))，確認出與從從屬設備2-1通知來的邏輯地址「10001」相一致的邏輯地址已經被存儲在存儲器中，比較與該邏輯地址「 10001」組合存儲的通信地址「aaaa」和通知來的通信地址「aaaa」。該情況下，因為被存儲的通信地址「aaaa」與通知來的通信地址「aaaa」相一致，因此判斷為邏輯地址「10001」的重複被消除了(參照圖4(e))。〔功能框圖〕圖5表示在上述無線通信系統中主設備1與從屬設備2的要部功能框圖。該主設備1以及從屬設備2由包括處理器和存儲裝置的硬體、與這些硬體相配合地實現各種功能的程序實現。主設備1具備從屬信息存儲部1A，其對從屬設備的最大可連接數Nmax與來自從屬設備的地址信息的通知周期(地址通知周期)T進行存儲；地址信息通知請求部1B，其在電源接通後(初始化結束後)以及長周期下(例如，1小時1次)，以廣播的方式對從屬設備 2-1 2-N發送從屬信息存儲部IA中的從屬信息，並請求通知來自從屬設備2-1 2-N的地址信息；以及邏輯地址重複檢測部1C，其基於根據來自地址信息通知請求部IB的地址信息的通知請求而由從屬設備2-1 2-N作為地址信息通知的邏輯地址與通信地址的組合， 檢測對從屬設備2-1 2-N設定的邏輯地址是否重複。此外，該例子中，主設備1在長周期下對從屬設備2-1 2-N進行地址信息的通知請求，但是也可以僅在電源接通後，即僅在主設備1啟動時，對從屬設備2-1 2-N進行地址信息的通知請求。從屬設備2 2-N)具備機器信息存儲部2A，其將設備編號、邏輯地址以及通信地址存儲為機器信息；地址信息通知時機計算部2B，其受理來自主設備1的地址信息的通知請求，根據從屬設備的最大可連接數Nmax、地址信息的通知周期T以及設備編號#n， 來計算出通知自身的地址信息的時機作為ΔΤ = #η*(Τ/Ν)；地址信息通知部2C，其根據由地址信息通知時機計算部2Β計算出通知時機Δ Τ,在地址信息的每個通知周期Τ，將自身的地址信息(邏輯地址+通信地址)通知給主設備1。在主設備1中，邏輯地址重複檢測部IC具備邏輯地址重複判斷部ICl與地址信息存儲部1C2，邏輯地址重複判斷部ICl每當接收到來自從屬設備2-1 2-Ν的地址信息，就將該邏輯地址與通信地址的組合存儲在地址信息存儲部1C2中，在進行該存儲時與接收到的邏輯地址相一致的邏輯地址已經被存儲的情況下，對與該邏輯地址組合存儲的通信地址進行檢查，在該存儲的通信地址與接收到的通信地址不一致的情況下，判斷為接收到的邏輯地址發生重複。另外，在判斷為接收到的邏輯地址發生重複的情況下，將與該邏輯地址組合存儲的通信地址改寫成接收到的通信地址。本發明的無線通信系統能夠在使通信幹線無線化的多跳構造的中規模、大規模的監視控制系統等各種領域中加以利用。具體而言，可考慮向基於VAV (可變風量調節)的居室內空調系統的應用等。
權利要求
1.一種無線通信系統，具備第1從屬設備 第N從屬設備、和接收來自這些從屬設備的消息的主設備，該無線通信系統的特徵在於，上述主設備具備從屬信息存儲單元，其將上述從屬設備的最大可連接數與來自上述從屬設備的地址信息的通知周期存儲為從屬信息；地址信息通知請求單元，其至少在起動時，以廣播的方式向上述第1從屬設備 第N從屬設備發送上述從屬信息，並請求通知來自上述第1從屬設備 第N從屬設備的地址信息； 以及邏輯地址重複檢測單元，其基於根據來自上述地址信息通知請求單元的地址信息的通知請求而由上述第1從屬設備 第N從屬設備作為地址信息通知的邏輯地址與通信地址， 檢測對上述第1從屬設備 第N從屬設備設定的邏輯地址是否重複，上述第1從屬設備 第N從屬設備具備機器信息存儲單元，其將以上述從屬設備的最大可連接數為最大值而按順序確定的設備編號、和作為自身的地址信息而設定的邏輯地址以及通信地址存儲為機器信息；地址信息通知時機計算單元，其受理來自上述主設備的地址信息的通知請求，基於作為上述從屬信息而發送來的上述從屬設備的最大可連接數、上述地址信息的通知周期和作為上述機器信息而存儲的設備編號，來計算通知自身的地址信息的時機；以及地址信息通知單元，其根據由上述地址信息通知時機計算單元計算出的通知時機，在上述地址信息的每個通知周期，將作為上述機器信息而存儲的自身的地址信息通知給上述主設備，其中，N彡2。
2.根據權利要求1所述的無線通信系統，其特徵在於，每當接收到來自上述第1從屬設備 第N從屬設備的地址信息，上述主設備的邏輯地址重複檢測單元就對作為地址信息而發送來的邏輯地址與通信地址的組合進行存儲，在進行該存儲時與接收到的邏輯地址相一致的邏輯地址已經被存儲的情況下，對與該邏輯地址組合存儲的通信地址進行檢查，在該存儲的通信地址與接收到的通信地址不一致的情況下，判斷為接收到的邏輯地址發生重複。
3.根據權利要求2所述的無線通信系統，其特徵在於，在判斷為接收到的邏輯地址發生重複的情況下，上述主設備的邏輯地址重複檢測單元將與該邏輯地址組合存儲的通信地址改寫成接收到的通信地址。
4.根據權利要求2或者3所述的無線通信系統，其特徵在於，在判斷為接收到的邏輯地址發生重複的情況下，上述主設備的邏輯地址重複檢測單元將該邏輯地址輸出到外部。
全文摘要
本發明涉及一種無線通信系統，穩定地檢測邏輯地址是否重複。基於來自主設備(1)的從屬信息(從屬最大可連接數Nmax，地址通知周期T)與設定給自身的設備編號#n，在從屬設備中計算地址信息的通知時機ΔT，在延遲了ΔT時間後，在每個周期T將自身的地址信息(邏輯地址+通信地址)通知給主設備。每當接收到地址信息，主設備就對該邏輯地址與通信地址的組合進行存儲，在該存儲時與接收到的邏輯地址相一致的邏輯地址已經被存儲的情況下，對與該邏輯地址組合存儲的通信地址進行檢查，在與接收到的通信地址不一致時判斷為接收到的邏輯地址發生重複。另外，為了進行下次的重複判斷，將與該邏輯地址組合存儲的通信地址改寫成接收到的通信地址。
文檔編號H04W68/00GK102413567SQ20111028965
公開日2012年4月11日 申請日期2011年9月20日 優先權日2010年9月22日
發明者關野浩之 申請人:株式會社山武