无线通信装置、主机终端及无线通信系统的制作方法

本发明的实施方式涉及无线通信装置、主机终端及无线通信系统。

背景技术

例如，测量声音及振动等物理量的传感器设置在道路、桥墩等建筑物上。这种传感器与具备电池的无线通信装置连接。无线通信装置从传感器获取测量结果，并向与无线通信终端进行无线通信的主机终端发送测量结果。

当无线通信装置的电力消耗大时，电池的更换频率变高。因此，公开有如下无线通信装置：在到达设定时刻之前，停止通信功能并维持抑制电力消耗的休眠状态，在到达设定时刻时，启动通信功能与主机终端进行通信。

然而，关于如上所述的构成，存在如下问题：在到达设定的时刻之前，不能从无线通信装置获取传感器中的测量结果。

技术实现要素：

【发明要解决的课题】

本发明要解决的课题在于，提供省电且便利性高的无线通信装置、主机终端及无线通信系统。

【用于解决课题的手段】

一实施方式涉及的无线通信装置是与主机终端进行无线通信的无线通信装置，具备电源电路、通信电路、无线标签和控制电路。电源电路具备电池。通信电路通过上述电池的电力对上述主机终端输出载波，并与上述主机终端进行无线通信。无线标签是通过从上述主机终端输出的载波启动，并与上述主机终端进行无线通信的无源型无线标签。在上述无线标签启动时，控制电路从不向上述通信电路供应来自上述电池的电力的休眠状态，切换到向上述通信电路供应来自上述电池的电力的启动状态。

附图说明

图1是用于说明一实施方式涉及的无线通信系统的示例的图。

图2是用于说明一实施方式涉及的主机终端的构成例的图。

图3是用于说明一实施方式涉及的无线通信装置的构成例的图。

图4是用于说明一实施方式涉及的无线通信系统的动作示例的图。

图5是用于说明一实施方式涉及的无线通信系统动作的其他示例的图。

附图标记说明

1：无线通信系统；2：主机终端；3：无线通信装置；4：建筑物；5：传感器；11：标签读取器；12：显示器；13：操作部件；14：无线通信电路；21：电源电路；22：通信电路；23：存储器；24：控制电路；31：无线标签；32：无线通信电路；41：标签天线；42：标签ic；51：标签电源部；52：标签存储部；53：标签控制部；61：电源电路；62：通信电路；63：存储器；64：接口；65：控制电路。

具体实施方式

以下，使用附图说明一实施方式涉及的无线通信装置、主机终端及无线通信系统。

(第一实施方式)

图1是用于说明无线通信系统1的概要说明图。图2是用于说明主机终端2的说明图。图3是用于说明无线通信装置3的说明图。图4是用于说明无线通信装置及主机终端的动作的说明图。

如图1所示，无线通信系统1具备主机终端2及无线通信装置3。无线通信系统1例如是通过无线通信，将设置于道路、桥墩等建筑物4的传感器5的测量结果，从与传感器5连接的无线通信装置3发送到主机终端2的系统。无线通信系统1是用于运用无线通信装置3及主机终端2的系统，其抑制无线通信装置3的电力消耗，并且不损害主机终端2从无线通信装置3获取测量结果时的便利性。

主机终端2与无线通信装置3进行无线通信。主机终端2将无线通信装置3从传感器5获取的测量结果发送到无线通信装置3。

无线通信装置3从传感器5获取测量结果。无线通信装置3与主机终端2进行无线通信。当主机终端2请求测量结果时，无线通信装置3将从传感器5获取的测量结果发送到主机终端2。

传感器5测量温度及振动等物理量。传感器5设置在道路、桥墩等建筑物4上。传感器5例如是温度传感器。此外，传感器5例如是加速度传感器。传感器5根据来自无线通信装置3的指令执行物理量的测量。此外，传感器5根据来自无线通信装置3的指令，向无线通信装置3供应测量结果。传感器5既可以是从无线通信装置3接受电力供应而执行物理量测量的构成，也可以是自身具备电池的构成。此外，传感器5也可以是不需要电源的模拟传感器。

主机终端2和无线通信装置3通过第一通信方式和第二通信方式中的任意一种方式，进行无线通信。

第一通信方式是射频识别(rfid)的通信方式，并且是一个设备(主设备)输出载波，另一设备(从设备)利用接收到的载波进行启动，返回响应的方式。在第一通信方式中，例如将第一频率的电磁波用于通信。例如，第一通信方式是由iso18000-63标准规定的方式。在第一通信方式中，接收载波的设备即使是不具备电池的构成，也可以通过由载波生成感应电流或对载波进行整流来进行动作。

第二通信方式是发送数据的侧的设备进行载波输出的方式。在第二通信方式中，例如将第二频率的电磁波用于通信。例如，第二通信方式是由ieee(美国电气和电子工程师协会)802.15.4g标准规定的方式。关于第二通信方式，即使发送侧设备与接收侧设备之间的距离大于第一通信方式的距离，也能够进行通信。此外，与第一通信方式相比，第二通信方式能够发送较大容量的数据。但是，第二通信方式是发送侧设备输出载波的构成，因此与第一通信方式中的从设备相比，电力消耗较大。

如图2所示，主机终端2具备标签读取器11、显示器12、操作部件13及无线通信电路14。

标签读取器11通过输出电磁波，与无线标签进行通信。标签读取器11通过第一通信方式与无线标签进行通信。标签读取器11具备天线及信号处理电路。

天线是发送接收电磁波的天线。天线以谐振频率为第一频率的方式构成。标签读取器11的天线例如通过接受来自无线通信电路14的电力供应而输出电磁波，从而向无线通信装置3供应载波。

信号处理电路根据无线通信电路14的控制对从天线输出的电磁波进行调制，从而向其他设备发送数据。此外，信号处理电路基于天线接收到的电磁波，对其他设备发送的数据进行解调，并供应到无线通信装置3。

根据这种构成，标签读取器11对利用接收到的电力进行动作的无源型无线标签，从天线供应载波。由此，标签读取器11启动无源型无线标签。进一步地，标签读取器11对无源型无线标签发送指令，使无源型无线标签执行与指令对应的动作。此外进一步地，标签读取器11接收无源型无线标签与指令对应的动作的结果的响应。在仅使特定无线标签执行与指令对应的动作的情况下，对无线标签添加动作指示，并将指定无线标签的指示与识别信息(id)一起发送。由此，标签读取器11能够使id指定的无线标签执行与指令对应的动作。

显示器12是显示从无线通信电路14供应的画面的显示装置。例如，在显示器12上，显示用于决定主机终端2的动作的操作画面。此外，在显示器12上，显示无线通信装置3发送的测量结果。

操作部件13向无线通信电路14供应与操作对应的操作信号。操作部件13例如是触摸传感器、数字键、电源键、纸张进给键、各种功能键或键盘等。触摸传感器例如是电阻膜式触摸传感器或静电电容式触摸传感器等。触摸传感器获取表示在某区域内指定的位置的信息。触摸传感器与显示器12一体地构成为触摸面板，从而将表示显示器12所显示画面上的触摸位置的信号输入到无线通信电路14。

无线通信电路14通过输出电磁波，与无线通信装置3进行通信。无线通信电路14通过第二通信方式与无线通信装置3进行通信。无线通信电路14具备电源电路21、通信电路22、存储器23及控制电路24。

电源电路21具备电池。电源电路21向主机终端2的各部分供应电池的电力。即，电源电路21对标签读取器11、显示器12、操作部件13及无线通信电路14供应电池的电力。

通信电路22是用于通过第二通信方式与无线通信装置3进行无线通信的电路。通信电路22具备天线及信号处理电路。

通信电路22的天线是发送接收电磁波的天线。通信电路22的天线以谐振频率为第二频率的方式构成。

通信电路22的信号处理电路使用从电源电路21供应的电力从天线输出电磁波。通信电路22的信号处理电路根据控制电路24的控制，对从天线输出的电磁波进行调制，从而向其他设备发送数据。此外，通信电路22的信号处理电路基于天线接收到的电磁波，对其他设备发送的数据进行解调，并供应到控制电路24。

存储器23具备存储各种信息的存储区域。存储器23具备由控制电路24写入测量结果的存储区域。

控制电路24是控制无线通信电路14及主机终端2的各种构成的动作的电路。控制电路24为如下构成：具备执行运算处理的运算元件(例如，cpu)和存储运算元件所执行的程序的存储器，通过运算元件执行程序来进行各种控制。另外，控制电路24也可以由用于进行各种控制的硬件的组合构成。

控制电路24例如控制标签读取器11的动作，以进行根据第一通信方式的无线通信。在进行了预定操作的情况下，控制电路24通过控制标签读取器11，将用于切换无线通信装置3的状态的指令通过第一通信方式发送到无线通信装置3。另外，将用于切换无线通信装置3的状态的指令称为通信请求指令。

此外，控制电路24例如控制通信电路22的动作，以进行根据第二通信方法的无线通信。在进行了预定操作的情况下，控制电路24通过控制通信电路22，将请求传感器5的测量结果的指令通过第二通信方式发送到无线通信装置3。另外，将用于向无线通信装置3请求传感器5的测量结果的指令称为结果请求指令。

如图3所示，无线通信装置3具备无线标签31和无线通信电路32。

无线标签31是利用基于从主机终端2输出的电磁波产生的电力进行动作的无源型无线标签。无线标签31通过第一通信方式与主机终端2的标签读取器11进行通信。无线标签31具备标签天线41和标签ic42。

标签天线41是发送接收电磁波的天线。标签天线41以谐振频率为第一频率的方式构成。标签天线41接收主机终端2通过无线通信发送的无线信号，并供应到标签ic42。

标签ic42执行与标签读取器11通信相关的信号处理、运算处理、存储处理等。标签ic42具备标签电源部51、标签存储部52及标签控制部53。

标签电源部51是将由标签天线41接收到的载波进行整流，并作为标签ic42的动作电力供应到各部分的电源电路。

标签存储部52是存储数据和程序的存储器。标签存储部52存储无线通信装置3固有的或无线标签31固有的识别信息(id)。标签存储部52存储用于与标签读取器发送的指令进行对应处理的程序。

标签控制部53根据从标签天线41供应的无线信号进行各种处理。标签控制部53具备运算元件。标签控制部53通过运算元件执行标签存储部52所存储的程序，执行各种处理。

标签控制部53对从标签天线41供应的无线信号进行解码，获取主机终端2的标签读取器11发送的指令。标签控制部53基于标签读取器11发送的指令进行处理。标签控制部53根据基于指令的处理结果，使用第一通信方式向标签读取器11发送响应。当标签读取器11发送的指令中包含用来指定标签的指示和id时，标签控制部53将获取的id与存储在标签存储部52中的id进行比较，在一致的情况下，基于标签读取器11发送的指令进行处理并发送响应。

例如，当同时接收到指定标签的指示和通信请求指令时，标签控制部53将指令所包含的id与标签存储部52所存储的id进行比较。当id一致时，标签控制部53对无线通信电路32发送启动指令。启动指令是用于切换无线通信电路32的动作状态的指令。启动指令例如将特定报文、脉冲信号、信号线的电平从低电平切换到高电平或者从高电平切换到低电平等。

如上所述，无线标签31利用基于从主机终端2的标签读取器11输出的电磁波产生的电力来启动。进一步地，当从标签读取器11接收到通信请求指令时，无线标签31通过对无线通信电路32发送启动指令，切换无线通信电路32的动作状态。

无线通信电路32通过输出电磁波，与主机终端2的无线通信电路14进行无线通信。无线通信电路32通过第二通信方式与主机终端2的无线通信电路14进行通信。无线通信电路32具备电源电路61、通信电路62、存储器63、接口64及控制电路65。

电源电路61具备电池。电源电路61向无线通信电路32的各部分供应电池的电力。即，电源电路61对通信电路62及控制电路65供应电池的电力。此外，电源电路61也可以是向传感器5供应电池电力的构成。

电源电路61所具备的电池例如是二次电池。电源电路61从图中没有示出的太阳能电池等进行环境发电的装置接收电力，并对二次电池进行充电。

通信电路62是用于使用从电源电路61供应的电力，通过第二通信方式与主机终端2的无线通信电路14进行无线通信的电路。通信电路62具备天线及信号处理电路。

通信电路62的天线是发送接收电磁波的天线。通信电路62的天线以谐振频率为第二频率的方式构成。

通信电路62的信号处理电路对由天线发送接收的信号实施预定信号处理。例如，信号处理电路根据控制电路65的控制，对从天线输出的电磁波进行调制，从而向其他设备发送数据。此外例如，信号处理电路通过对天线接收到的信号进行解调，获取其他设备发送的数据，并供应到控制电路65。

存储器63具备存储各种信息的存储区域。存储器63具备由控制电路65写入测量结果的存储区域。

接口64是用于与传感器5进行通信的接口。接口64将从传感器5供应的测量结果供应到控制电路65。此外，接口64将从控制电路65供应的指令供应到传感器5。此外进一步地，接口64也中继由电源电路61向传感器5的电源供应。

控制电路65是控制无线通信电路32的各种构成的动作的电路。控制电路65为如下构成：具备执行运算处理的运算元件(例如，cpu)和存储运算元件所执行的程序的存储器，通过运算元件执行程序来进行各种控制。另外，控制电路65也可以由用于进行各种控制的硬件的组合构成。

控制电路65例如控制通信电路62的动作，以进行根据第二通信方法的无线通信。例如，当通过根据第二通信方式的无线通信接收到结果请求指令时，控制电路65经由接口64向传感器5发送指令，从而使传感器5执行测量。在传感器5中测量结束时，控制电路65经由接口64从传感器5获取测量结果。进一步地，控制电路65通过根据第二通信方式的无线通信，将获取的测量结果发送到主机终端2。此外，控制电路65也可以是将从传感器5获取的测量结果写入存储器63的结构。

控制电路65使无线通信电路32以休眠状态和启动状态中的任意一种动作模式进行动作。

休眠状态是抑制无线通信电路32的整体电力消耗的模式。具体而言，休眠状态是使无线通信电路32中的无线通信停止的模式。即，在处于休眠状态时，无线通信电路32成为不向通信电路62供应来自电源电路61的电力的状态。即，在无线通信电路32处于休眠状态时，关于无线通信装置3，通过第一通信方式的无线通信为有效状态，而通过第二无线通信方式的无线通信为无效状态。另外，也可以是如下构成：在无线通信电路32处于休眠状态时，控制电路65将除了接收来自标签控制部53的启动指令的功能以外的所有功能停止。

启动状态是将无线通信电路32中的无线通信维持在可动作状态下的模式。即，在处于启动状态时，无线通信电路32成为向通信电路62供应来自电源电路61的电力的状态。在无线通信电路32处于启动状态时，关于无线通信装置3，通过第一通信方式的无线通信与通过第二无线通信方式的无线通信两者均为有效状态。这样，休眠状态是与启动状态相比能够抑制电源电路61的电池的电力消耗的动作模式。

控制电路65根据预定条件从休眠状态切换到启动状态。例如，当从无线标签31接收到启动指令时，控制电路65从休眠状态切换到启动状态。

控制电路65根据预定条件从启动状态切换到休眠状态。例如，在从最后通过第二通信方式接收到某些指令起经过一定时间之后，控制电路65从启动状态切换到休眠状态。此外，也可以是如下构成：在最后接收到特定指令时，控制电路65从启动状态切换到休眠状态。此外，也可以是如下构成：控制电路65将测量结果发送到主机终端2，若接收到接收确认(ack)，则从启动状态切换到休眠状态。

接下来，参照图4说明无线通信装置3及主机终端2的动作。

首先，假定无线通信装置3的无线通信电路32处于休眠状态(act11)。

在由操作部件13进行了预定操作时，主机终端2的标签读取器11通过第一通信方式将通信请求指令发送到无线通信装置3(act12)。

无线通信装置3的无线标签31通过从标签读取器11输出的载波进行启动。在启动且接收到通信请求指令时，无线标签31的标签控制部53将包含存储在标签存储部52中的id的id信息发送到标签读取器11(act13)。进一步地，标签控制部53将启动指令供应到无线通信装置3的无线通信电路32(act14)。

当接收启动指令时，无线通信电路32的控制电路65将无线通信电路32的动作模式从休眠状态切换到启动状态(act15)。即，控制电路65通过控制电源电路61以向通信电路62供应来自电源电路61的电力，从而将无线通信电路32的动作模式从休眠状态切换到启动状态。在以启动状态进行动作期间，控制电路65成为等待通过第二通信方式进行指令接收的状态(act16)。

在由操作部件13进行了预定操作时，主机终端2的无线通信电路14通过第二通信方式将结果请求指令发送到无线通信装置3(act17)。

在接收结果请求指令时，无线通信装置3的无线通信电路32将接收确认即ack发送到主机终端2(act18)。进一步地，无线通信电路32通过向传感器5发送指令，使传感器5执行测量。由此，无线通信电路32从传感器5获取测量结果(act19)。在从传感器获取测量结果之后，无线通信电路32通过第二通信方式将获取的测量结果发送到主机终端2(act20)。

在接收测量结果时，主机终端2的无线通信电路14将接收确认即ack发送到无线通信装置3(act21)。

进一步地，在接收到来自主机终端2的ack之后，在预先设定的时间内未发生通信的情况下，无线通信装置3的无线通信电路32转换到休眠状态(act22)。

如上所述，无线通信装置3具备：无线标签31，从接收到的载波获得电力而进行动作，通过第一通信方式与主机终端2进行无线通信；和无线通信电路32，利用从电池供应的电力而进行动作，通过第二通信方式与主机终端2进行无线通信。无线通信电路32在两种状态中的任意一种状态下进行动作，这两种状态分别为：不通过第二通信方式进行无线通信的休眠状态；和能够通过第二通信方式进行无线通信的启动状态。在从主机终端2通过第一通信方式接收到通信请求指令时，无线标签31将用于使无线通信电路32成为启动状态的指令输入到无线通信电路32。根据这种构成，无线通信装置3能够在与能够发送测量结果的启动状态相比电力消耗较少的休眠状态下，等待通过可始终接收指令的第一通信方式从主机终端2输入通信请求指令。进一步地，在通过第一通信方式从主机终端2输入通信请求指令时，无线通信装置3通过将动作模式从休眠状态切换到启动状态，能够在任意定时向主机终端2发送测量结果。其结果，能够提供省电且便利性高的无线通信装置3。

此外，无线通信装置3在通过第一通信方式从主机终端2输入了通信请求指令时，将通信请求指令所包含的id与自身存储的id进行比较，在一致的情况下，将动作模式从休眠状态切换到启动状态。根据该构成，即使在主机终端2的通信范围内存在多个无线通信装置的情况下，也能够使任意无线通信装置进行测量。

(第二实施方式)

接下来，说明第二实施方式。在第一实施方式中，虽说明了如下构成：在从休眠状态切换到启动状态并通过第二通信方式接收到请求发送测量结果的结果请求指令时，无线通信装置3将从传感器5获取的测量结果发送到主机终端2，但并不限定于该构成。也可以是如下构成：在从休眠状态切换到启动状态时，无线通信装置3不接收结果请求指令而将测量结果发送到主机终端2。另外，第二实施方式的构成与第一实施方式的构成相同，因此省略对结构的详细说明。

无线通信电路32的控制电路65将预先获取的日程存储在存储器63中。日程是表示使传感器5执行测量的时机的信息。具体而言，日程是表示日期时间的信息或表示时间间隔的信息等。

在无线通信电路32处于休眠状态时，控制电路65依次确认日程。控制电路65在基于存储在存储器63中的日程的定时，输入用于使传感器5执行测量的指令。由此，控制电路65在基于存储在存储器63中的日程的定时，从传感器5获取测量结果并存储在存储器63中。由此，无线通信电路32根据预先设定的日程将传感器5的测量结果存储在存储器63中。

在通过第一通信方式从主机终端2向无线标签31输入通信请求指令、从无线标签31输入启动指令时，控制电路65将无线通信电路32从休眠状态切换到启动状态。进一步地，当无线通信电路32从休眠状态切换到启动状态时，控制电路65通过第二通信方法将存储在存储器63中的测量结果发送到主机终端2。

图5是用于说明第二实施方式涉及的无线通信装置3及主机终端2的动作的说明图。

首先，假定无线通信装置3的无线通信电路32处于休眠状态(act31)。

在由操作部件13进行了预定操作时，主机终端2的标签读取器11通过第一通信方式将通信请求指令发送到无线通信装置3(act32)。

无线通信装置3的无线标签31通过从标签读取器11输出的载波进行启动。在启动且接收到通信请求指令时，无线标签31的标签控制部53将包含存储在标签存储部52中的id的id信息发送到标签读取器11(act33)。进一步地，标签控制部53将启动指令供应到无线通信装置3的无线通信电路32(act34)。

当接收启动指令时，无线通信电路32的控制电路65将无线通信电路32的动作模式从休眠状态切换到启动状态(act35)。即，控制电路65通过控制电源电路61以向通信电路62供应来自电源电路61的电力，从而将无线通信电路32的动作模式从休眠状态切换到启动状态。进一步地，控制电路65通过第二通信方式将存储在存储器63中的测量结果发送到主机终端2(act36)。

在接收测量结果时，主机终端2的无线通信电路14将接收确认即ack发送到无线通信装置3(act37)。

进一步地，在接收到来自主机终端2的ack之后，在预先设定的时间内未发生通信的情况下，无线通信装置3的无线通信电路32转换到休眠状态(act38)。

如上所述，无线通信装置3的无线通信电路32在如下状态中的任意一种状态下动作：不通过第二通信方式进行无线通信并且基于预先设定的日程从传感器5获取测量结果的休眠状态，和能够通过第二通信方式进行无线通信的启动状态。在通过第一通信方式从主机终端2接收到通信请求指令时，无线标签31将用于使无线通信电路32成为启动状态的指令输入到无线通信电路32。在从无线标签31输入了启动指令时，无线通信电路32从休眠状态切换到启动状态，并且将存储在存储器63中的测量结果通过第二通信方式发送到主机终端2。根据这种构成，无线通信装置3可以在能够与主机终端2通信时，集中发送在休眠状态期间从传感器5获取的测量结果。其结果，能够进一步提高便利性。

另外，在上述第一实施方式及第二实施方式中，虽说明了如下构成：在接收到通信请求指令时，无线标签31向无线通信电路32供应启动指令，但并不限定于该构成。也可以是如下构成：当根据来自主机终端2的指令，在标签存储部52的特定区域中写入特定值时，无线标签31向无线通信电路32供应启动指令。此外，也可以是如下构成：在以不依赖接收通信请求指令的方式接收到来自主机终端2的载波而启动时，无线标签31向无线通信电路32供应启动指令。

另外，在上述各实施方式中说明的功能不仅可以通过使用硬件来构成，而且可以通过使用软件将记载了各功能的程序读入到计算机中来实现。此外，各功能可以通过适当选择软件、硬件中任一个来构成。

虽然说明了几个实施方式，但这些实施方式只是作为示例而提出，并非旨在限定发明的范围。这些新实施方式能够以其他各种方式实施，能够在不脱离发明的宗旨的范围内进行各种省略、替换、变更。这些实施方式及其变形包包含在发明的范围和宗旨中，并且包含在权利要求书所记载的发明及其等同范围内。