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公開番号2024043235
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-29
出願番号2022148304
出願日2022-09-16
発明の名称無線通信システム
出願人シャープ株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人,個人,個人
主分類H04W 40/12 20090101AFI20240322BHJP(電気通信技術)
要約【課題】無線メッシュネットワークにおいて、ネットワーク全体の通信量を抑制する無線通信システムを提供する。
【解決手段】複数のノードからなる無線メッシュネットワークと、複数のノードから送信された情報を受信して集約する電波情報集約部とを備えた無線通信システムであって、ノードは、外部のビーコンからの電波を検出し、ビーコンの識別情報とその電波強度情報を含むパケットをホップせずに、あるいは通常よりも少ない回数のホップ数でブロードキャスト送信させ、他のノードからビーコンの電波強度情報を受信し、ビーコンから直接検出した電波の電波強度情報と、他のノードから受信したビーコンの電波強度情報を比較し、その比較結果に基づき、ビーコンの識別情報とビーコンから直接検出した電波の電波強度情報を含むパケットを電波情報集約部に送信すべきか否かを判定する。
【選択図】図7
特許請求の範囲【請求項１】
複数のノードからなる無線メッシュネットワークを構成し、前記複数のノードから送信された情報を受信して集約する電波情報集約部とを備えた無線通信システムであって、
前記ノードは、外部のビーコンからの電波を検出し、前記ビーコンの識別情報とその電波強度情報を含むパケットをホップせずに、あるいは通常よりも少ない回数のホップ数でブロードキャスト送信させ、他の前記ノードから前記ビーコンの電波強度情報を受信する無線通信部と、ノード制御部とを備え、
前記ノード制御部は、前記無線通信部が前記ビーコンから直接検出した電波の電波強度情報と、他の前記ノードから受信した前記ビーコンの電波強度情報を比較し、その比較結果に基づき、前記ビーコンの識別情報と前記無線通信部が前記ビーコンから直接検出した電波の電波強度情報を含むパケットを前記電波情報集約部に送信すべきか否かを判定することを特徴とする無線通信システム。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記ノード制御部は、他の前記ノードから受信した前記ビーコンの電波強度と比較して、前記無線通信部が前記ビーコンから直接検出した電波の電波強度がもっとも大きかった場合、前記無線通信部を介して、前記ビーコンの識別情報と、前記無線通信部が前記ビーコンから直接検出した電波の電波強度情報と、前記ノードのノード識別情報とを含むパケットを前記電波情報集約部にブロードキャスト送信し、その他の場合は前記パケットを送信しない請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記ビーコンの位置情報を計算によって求める位置情報計算部をさらに備え、
前記ノード制御部は、他の前記ノードから受信した前記ビーコンの電波強度と比較して、前記無線通信部が前記ビーコンから直接検出した電波の電波強度がもっとも大きかった場合、前記無線通信部を介して、前記ビーコンの識別情報と、前記無線通信部が前記ビーコンから直接検出した電波の電波強度情報と、前記ノードのノード識別情報と、他の前記ノードから受信した前記ビーコンの電波強度情報のうち、所定の順位までの電波強度の電波強度情報と、他の前記ノードの識別情報とを含むパケットを前記電波情報集約部に送信し、その他の場合は前記パケットを送信せず、
前記位置情報計算部は、前記パケットの情報に基づき、前記ビーコンの位置情報を計算によって求める請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記ノードは、前記ビーコンの識別情報とその電波強度情報を含むパケットをホップせずに、あるいは通常よりも少ない回数のホップ数でブロードキャスト送信させた後、前記無線通信部は、所定の時間、他の前記ノードから前記ビーコンの電波強度情報の受信を待つ請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記ノード制御部は、他の前記ノードから受信した前記ビーコンの電波強度と比較して、前記無線通信部が前記ビーコンから直接検出した電波の電波強度がもっとも大きかった場合、前記無線通信部を介して、前記ビーコンの識別情報と、前記無線通信部が前記ビーコンから直接検出した電波の電波強度情報と、前記ノードのノード識別情報とを含むパケットを前記電波情報集約部に少なくとも１回のホップ数でブロードキャスト送信し、その他の場合は前記パケットを送信しない請求項１に記載の無線通信システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この開示は、無線通信システムに関し、より詳細には、複数のノードからなる無線メッシュネットワークを構成する無線通信システムに関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、メッシュネットワークに対応したBluetooth（登録商標）の拡張機能として、Bluetoothメッシュネットワークが知られている。
【０００３】
Bluetoothメッシュネットワーク等のフラッド型メッシュ通信は、多数のデバイスを網の目のように張り巡らせて相互に接続した格子（メッシュ）状のネットワークにおいて、各デバイス（ノード）がバケツリレー式にデータパケットを中継（リレー）していくことで、全ノードに洪水（フラッド）のようにデータパケットを送信する点に特徴がある。
【０００４】
フラッド型メッシュ通信は、ルーターを必要とせず、各ノードがデータパケットを複数の中継点をリレーする(マルチホップする)ため、広い範囲にデータパケットを行き渡らせることができ、途中経路に障害物があっても切断しづらい通信を実現することが可能である。
【０００５】
また、他のBluetoothを用いた技術として、ビーコンの電波強度に基づいて当該ビーコンの位置情報を取得する方法も知られている。
例えば、あるビーコンの電波強度を単一もしくは複数のノードにて取得し、ノードに対するビーコンの相対位置を計算し、特定のビーコンに対して最も大きい電波強度を計測したノードの最寄りにビーコンが位置すると推定する方法や、ビーコンの電波強度を距離に換算して３点測位を行うことでビーコンの位置を特定する方法などがある。
【０００６】
しかしながら、このようなフラッド型メッシュ通信は、ブロードキャストパケットをリレーし通信する仕組み上、複数のデバイスから大量のデータを送りあう場合においては、ネットワーク上に直接またはリレーされたパケットがあふれることとなり、ネットワークの処理能力を超えてしまうおそれがある。
【０００７】
また、ビーコンの電波強度に基づく位置情報の取得においても、ビーコンの電波強度をネットワーク上の各ノードが取得し、すべてのデータがメッシュネットワークを通じて電波情報の収集部に送信されると、大量のデータがネットワーク上に流れてしまうおそれもある。
【０００８】
このような問題を解決すべく、従来、メッシュネットワークにおいて最初の受信に対しては他ノードに送信を行うが、一度受信したデータを再度受信した場合には、受信したデータを破棄することで通信量を減らし効率化する無線通信システムが記載されている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
特開２０１９‐１８６７３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、各ノードから連鎖的に双方向通信が行われる通信するメッシュネットワークにおいてデータパケットが増えると、全方位にブロードキャストを行うため、通信トラフィックも膨大になって問題が生じることがある。
（【００１１】以降は省略されています）

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