JP2021150941A - Coordinates and map generation by wireless mesh network - Google Patents
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Abstract
Description
３台以上の無線機にて無線メッシュネットワークを構築する構成にて全無線機の座標、マップ生成の生成に関する。 Regarding the generation of coordinates and map generation of all radios in a configuration in which a wireless mesh network is constructed with three or more radios.
屋内の場合は、例として以下の従来技術による位置（座標）特定方法が知られている。
・無線通信が可能な範囲内で他無線機が発する（ＲＳＳＩ機能やビーコン機能など）電波強度から他無線機までの距離を測定する機能（図３）、
現在ではＢｌｕｅｔｏｏｔｈなどを利用したビーコンで実現されている技術である。
・無線通信が可能な範囲内で相互に他無線機と通信する機能（図４）、
現在ではＢｌｕｅｔｏｏｔｈ ｍｅｓｈにて可能な技術である。
・既知２点無線機の座標と未知１点無線機までの距離から、三辺測量により未知１点 無線機の座標を特定する機能（図５）、
測量技術などで実現されている計算方法である。In the case of indoors, as an example, the following method of specifying the position (coordinates) by the prior art is known.
-A function to measure the distance from the radio wave strength emitted by another radio (RSSI function, beacon function, etc.) to the other radio within the range where wireless communication is possible (Fig. 3),
Currently, it is a technology realized by beacons using Bluetooth and the like.
-A function to communicate with other wireless devices within the range where wireless communication is possible (Fig. 4),
Currently, it is a technology that is possible with Bluetooth mesh.
-A function to identify the coordinates of the unknown one-point radio by three-range multilateration from the coordinates of the known two-point radio and the distance to the unknown one-point radio (Fig. 5).
It is a calculation method realized by surveying technology.
また屋外であった場合は、以下の従来技術での位置特定が知られている。
・ＧＰＳ測位機能Further, when it is outdoors, the position identification by the following prior art is known.
・ GPS positioning function
また上記の従来技術の複合での位置特定が知られている。
さらに、従来技術で広大な無線ネットワーク内の全ての無線機器の座標や位置を特定する場合は、特別な固定局の基地局やホストコンピュータやアクセスポイントなどによる集中管理を用いていた。Further, it is known that the position can be specified by a combination of the above-mentioned conventional techniques.
Furthermore, in order to specify the coordinates and positions of all wireless devices in a vast wireless network by the prior art, centralized management by a special fixed station base station, host computer, access point, etc. has been used.
しかしながら、従来技術で広大な無線ネットワーク内の全ての無線機器の座標や位置を特定する場合、特別な固定局の基地局やホストコンピュータやアクセスポイントの数を増やす必要があったり、移動局に追従できなかったり、任意の時間で特定できなかったりしていた、また無線機の追加設置の際、固定局の基地局やホストコンピュータやアクセスポイントに設定が必要だった、さらに屋外でＧＰＳを利用した場合でも、コスト、消費電力、サイズの上昇や、ＧＰＳアンテナ設置などの制約をうけていた。 However, when specifying the coordinates and positions of all wireless devices in a vast wireless network using conventional technology, it is necessary to increase the number of base stations, host computers, and access points of special fixed stations, or to follow mobile stations. It was not possible or could not be identified at any time, and when installing additional radios, it was necessary to set the base station, host computer and access point of the fixed station, and GPS was used outdoors. Even in that case, there were restrictions such as cost, power consumption, increase in size, and installation of GPS antennas.
現状のＩｏＴの課題一つに、多数のセンサやデバイスの管理が容易に行えないことから、管理が煩雑になることがあり、管理が行き届かなく、データが生かされない場合があった。 One of the problems of the current IoT is that it is not easy to manage a large number of sensors and devices, so that the management may be complicated, and the management may not be perfect and the data may not be utilized.
今後のＩｏＴにおいては現状と比べ、さらに多数のセンサやデバイスがインターネットに無線で接続されることになり、広大な無線ネットワーク（無線メッシュネットワーク、マルチホップネットワークなど）が構築されることになる。
数が増えることで、
・位置情報管理の重要性
・コスト、消費電力、サイズの縮小
・移動局への追従
・設置の容易性
の要求が必然的に強くなる。In the future IoT, more sensors and devices will be wirelessly connected to the Internet compared to the current situation, and a vast wireless network (wireless mesh network, multi-hop network, etc.) will be constructed.
By increasing the number
-Importance of location information management-Cost, power consumption, size reduction-Following mobile stations-Inevitably, the demand for ease of installation will increase.
請求項１の手段 The means of
本発明は、特別な基地局やホストコンピュータやアクセスポイントなどを使用せず、またＧＰＳなどの測位情報を使用せず、移動局に追従しつつ、任意の時間でマップを作成するために、無線メッシュネットワークに配置された、移動局を含む全ての無線機（座標の特定を行う無線機）は以下の機能を有する。
・相互にＲＳＳＩやビーコンなどの機能により距離を測定
・測定した全ての距離の値を相互にユニキャストアドレス通信で交換
・三辺測量により座標を特定
・三辺測量の結果と共通となる無線機から相対座標を特定
・相対座標をグループアドレス通信で収集
・マップデータを作成
・任意時間で実行The present invention wirelessly creates a map at an arbitrary time while following a mobile station without using a special base station, host computer, access point, or the like, and without using positioning information such as GPS. All radios (radio that specify coordinates) including mobile stations arranged in the mesh network have the following functions.
・ Measure distances with each other by functions such as RSSI and beacon ・ Exchange all measured distance values with each other by unicast address communication ・ Specify coordinates by three-sided survey ・ Radio that is common to the results of three-sided survey Specify relative coordinates from ・ Collect relative coordinates by group address communication ・ Create map data ・ Execute at arbitrary time
無線機のハードウェア概要構成例を示す（図１）。構成としては一般的なＣＰＵとその周辺デバイスで構成することができる。プログラムを処理するＣＰＵや、プログラムやデータを保存する不揮発性メモリや、プログラム実行に必要な値やデータを記憶する不揮発性メモリや、プログラム実行に必要なタイマーやＡＥＳやＵＵＩＤや、無線通信を行うＲＦや、必要に応じて外部インターフェースＩＯやＤＭＡやＰＷＭなどを実装する。 An outline configuration example of the hardware of the radio is shown (Fig. 1). As a configuration, it can be configured by a general CPU and its peripheral devices. CPU for processing programs, non-volatile memory for storing programs and data, non-volatile memory for storing values and data required for program execution, timers, AES and UUID required for program execution, and wireless communication. Implement RF and, if necessary, external interface IO, DMA, PWM, etc.
無線メッシュネットワーク（相対座標網）の構成例を示す（図２）。無線機が他無線機と２点以上で通信可能な時、座標の特定が可能となる。他無線機と１点のみの通信可能な範囲の場合（無線機ｍ）、座標ではなく距離のみとしてのデータを提供となる（図２ ｍ）。他無線機と２点以上で通信可能であるが、他無線機どうしの距離が測定できず３辺測量法ができない場合（無線機ｋ）は、マップデータから三角を形成する通信可能な無線機（無線機ｊ、無線機ｌ）の距離を計算で求め、３辺測量法（無線機ｋ、無線機ｊ、無線機ｌ）にて座標を特定する（図２ ｊ，ｋ，ｌ）。 A configuration example of a wireless mesh network (relative coordinate network) is shown (Fig. 2). When the radio can communicate with other radios at two or more points, the coordinates can be specified. In the case where only one point can communicate with another radio (radio m), the data is provided only as the distance, not the coordinates (Fig. 2 m). If it is possible to communicate with another radio at two or more points, but the distance between the other radios cannot be measured and the three-sided survey method cannot be performed (radio k), the radio that can communicate to form a triangle from the map data. The distance of (radio j, radio l) is calculated, and the coordinates are specified by the three-sided survey method (radio k, radio j, radio l) (FIG. 2 j, k, l).
以下、無線機の詳細を説明する。 The details of the radio will be described below.
まずは、利用する従来技術例を説明する。 First, an example of the prior art to be used will be described.
相互にＲＳＳＩやビーコンなどの機能により距離を測定する機能の説明（図３）。 Explanation of the function of measuring the distance with each other by the functions such as RSSI and beacon (Fig. 3).
現在ではＢｌｕｅｔｏｏｔｈなどを利用したビーコン実現可能な技術である。無線機ａは無線機ｂが発する（ビーコンやＲＳＳＩ値など）電波強度から無線機ｂまでの距離を測定する（図３ ａ−ｂ距離）。無線機ａは無線機ｃが発する（ビーコンやＲＳＳＩ値など）電波強度から無線機ｃまでの距離を測定する（図３ ａ−ｃ距離）。無線機ａは無線機ｄが発する（ビーコンやＲＳＳＩ値など）電波強度から無線機ｄまでの距離を測定する（図３ ａ−ｄ距離）。同様に無線機ｂ、無線機ｃ、無線機ｄも対向となる全ての他無線機までの距離を測定する。 Currently, it is a technology that can realize a beacon using Bluetooth or the like. The radio a measures the distance from the radio wave intensity emitted by the radio b (beacon, RSSI value, etc.) to the radio b (FIG. 3 ab distance). The radio a measures the distance from the radio wave intensity emitted by the radio c (beacon, RSSI value, etc.) to the radio c (FIG. 3 a-c distance). The radio a measures the distance from the radio field intensity emitted by the radio d (beacon, RSSI value, etc.) to the radio d (FIG. 3ad distance). Similarly, the radio b, the radio c, and the radio d also measure the distances to all the other radios facing each other.
測定した全ての距離の値を相互にユニキャストアドレス通信で交換する機能の説明（図４）。 Description of the function of exchanging the measured values of all distances with each other by unicast address communication (Fig. 4).
無線メッシュネットワークによって距離の値を相互に交換する方法としては、ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ ｍｅｓｈのユニキャストアドレスを使った通信（Ｐｏｉｎｔ ｔｏ Ｐｏｉｎｔの２点間通信）を用いる。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ ｍｅｓｈは、無線のザーバーモデルにもクライアントモデルのどちらにもなれる規格であり、相互にＰｏｉｎｔ ｔｏ Ｐｏｉｎｔの２点間通信が可能である。座標を送る（送信側）は、クライアントモデルを利用し、ユニキャストアドレス（受け取る側の無線機個別のアドレス）にパブリッシュする。座標を受ける側（受信側）は、サーバーモデルを使用し、サブスクライブする。無線機ａは対向となる無線機ｂ、無線機ｃ、無線機ｄに対して、測定した距離の送信の要求を行う。無線機ｂ、無線機ｃ、無線機ｄは無線機ａの要求に対して応答を行う。 As a method of exchanging distance values with each other by a wireless mesh network, communication using a unicast address of Bluetooth mesh (point-to-point two-point communication) is used. Bluetooth mesh is a standard that can be both a wireless server model and a client model, and can communicate with each other at two points, Point to Point. To send the coordinates (sending side), use the client model and publish to the unicast address (address of each radio on the receiving side). The side receiving the coordinates (receiving side) uses the server model and subscribes. The radio a requests the opposite radio b, c, and d to transmit the measured distance. The radio b, the radio c, and the radio d respond to the request of the radio a.
三辺測量により座標を特定する機能の説明（図５）。 Explanation of the function of specifying coordinates by three-sided survey (Fig. 5).
無線機ａは無線機ａ、無線機ｂ、無線機ｃのその３つ距離から無線機ａの座標（０，０）かつ無線機ｂの座標のＸ−Ｙのどちらかを０（距離ａ−ｂ，０）をとし、Ｃ無線機の座標を三辺測量にて特定をする。無線機ａは同様に無線機ａ、無線機ｃ、無線機ｄのその３つ距離から無線機ａの座標（０，０）かつ無線機ｃの座標（距離ａ−ｃ，０）とし、無線機ｄの座標を三辺測量にて特定をする。 The radio a is set to 0 (distance a-) of either the coordinates (0,0) of the radio a or the coordinates XY of the radio b from the three distances of the radio a, the radio b, and the radio c. Let b, 0) be set, and the coordinates of the C radio are specified by three-sided survey. Similarly, the radio a is set to the coordinates of the radio a (0,0) and the coordinates of the radio c (distances ac, 0) from the three distances of the radio a, the radio c, and the radio d, and is wireless. The coordinates of the machine d are specified by three-sided survey.
次に、本発明の説明をする。 Next, the present invention will be described.
まず、無線メッシュネットワークの移動局を含む全ての無線機（座標の特定を行う無線機）は、前記の従来技術例の利用を前提とする。 First, all radios (radio for specifying coordinates) including the mobile station of the wireless mesh network are premised on the use of the above-mentioned prior art example.
三辺測量の結果と共通となる無線機から、相対座標を特定する機能を説明する。（図６） The function of specifying the relative coordinates from the radio that is common to the results of the three-sided survey will be explained. (Fig. 6)
無線機ａは無線機ｃが共通となるため、距離ａ−ｃを三角形の接線として無線機ｄの相対座標を再特定する。無線機ａは同様に無線機ａ、無線機ｃ、無線機ｅにて計算を行い無線機ｅの相対座標を特定する。この時に請求項３を行いながら中心点（重心）を特定しながら進めることとなる。無線機が他無線機と２点以上で通信可能な時、相対座標の特定ができるが、他無線機と１点のみ通信可能な範囲なでしか無かった場合、座標ではなく距離のみとしてのデータを提供する（図２ ｍ）。他無線機と２点以上で通信可能であるが、３辺測量法ができない場合は（無線機ｋ）は、三角を形成する通信可能な無線機（無線機ｊ、無線機ｌ）の距離を計算で求め、３辺測量法（無線機ｋ、無線機ｊ、無線機ｌ）にて相対座標を特定する（図２ ｊ，ｋ，ｌ）。 Since the radio a is common to the radio c, the relative coordinates of the radio d are respecified with the distance a-c as the tangent to the triangle. Similarly, the radio a is calculated by the radio a, the radio c, and the radio e to specify the relative coordinates of the radio e. At this time, the process proceeds while specifying the center point (center of gravity) while performing
相対座標をグループアドレス通信で収集する機能を説明する。 The function of collecting relative coordinates by group address communication will be described.
無線メッシュネットワーク内の相対座標を集める方法として、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ ｍｅｓｈネットワークのグループアドレス（マルチキャスト通信）を用いる。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ ｍｅｓｈは、グループアドレスを複数設定することが可能で、事前に相対座標を集める無線機は、相対座標グループアドレスの設定を行っておく。ある無線機からその相対座標グループアドレス対し、一度の送受信のみをするだけで、グループに設定した無線機全てで相対座標を集めることができる。相対座標を送る（送信側）の無線機は、クライアントモデルを利用しグループアドレスにパブリッシュする。相対座標を集める（受信側）の無線機は、サーバーモデルを利用してグループアドレスにサブスクライブする。 As a method of collecting the relative coordinates in the wireless mesh network, the group address (multicast communication) of the Bluetooth mesh network is used. The Bluetooth mesh can set a plurality of group addresses, and the radio that collects the relative coordinates in advance sets the relative coordinate group address. Relative coordinates can be collected from all the radios set in the group by sending and receiving only once to the relative coordinate group address from a certain radio. The radio that sends the relative coordinates (sender) publishes to the group address using the client model. The radio that collects relative coordinates (reception side) subscribes to the group address using the server model.
マップデータを作成する機能の説明を説明する。 The function of creating map data will be explained.
マップデータを作成する方法として、集めた相対座標の中から同一無線機を同一座標とし組み合わせていく。組み合わせは、起点となる無線機を定め、その無線機から放射状に組み合わせていく。（図７）無線機ａを起点とした例を示す。（図８）無線機ａは、無線機ａが特定した無線機ｂの相対座標と、無線メッシュネットワークから集めた無線機ｂが特定した無線機ａの相対座標から、無線機ａおよび無線機ｂの二つ無線機の相対座標を合わせ結合する。この際に三角関数などを用いて、角度を合わせていく。同じように無線機ｃ、無線機ｄ、無線機ｅに対しても無線メッシュネットワークから相対座標を集め、結合する。次に無線機ｃには、無線機ａの無線通信が可能な範囲外の無線機ｆ、無線機ｇ、無線機ｈの相対座標があるため、無線機ｆ、無線機ｇ、無線機ｈの座標ものグループアドレス通信（マルチキャスト通信）から相対座標を集め、結合する。このように放射状に組み合わせていくことで広大なマップデータを作成することが可能となる。また、この時に請求項３を行いながら中心点（重心）を特定しながら進めることとなる。 As a method of creating map data, the same radio is set to the same coordinates from the collected relative coordinates and combined. For the combination, the radio that serves as the starting point is determined, and the radios are combined radially from the radio. FIG. 7 shows an example starting from the radio a. (FIG. 8) The radio a has the radio a and the radio b based on the relative coordinates of the radio b specified by the radio a and the relative coordinates of the radio a specified by the radio b collected from the radio mesh network. The relative coordinates of the two radios are matched and combined. At this time, the angle is adjusted by using a trigonometric function or the like. Similarly, the relative coordinates of the radio c, the radio d, and the radio e are collected from the wireless mesh network and combined. Next, since the radio c has relative coordinates of the radio f, the radio g, and the radio h outside the range in which the radio communication of the radio a can be performed, the radio f, the radio g, and the radio h have relative coordinates. Coordinates Relative coordinates are collected and combined from group address communication (multiplex communication). By combining them radially in this way, it is possible to create vast map data. Further, at this time, the process proceeds while specifying the center point (center of gravity) while performing
任意時間で実行する機能を説明する。（図９） The function to be executed at an arbitrary time will be described. (Fig. 9)
以下の動作を繰り返して行うことで任意時間でマップデータの作成を行う。・１．無線メッシュネットワーク内の移動局を含む全ての無線機は、任意時間のビーコンを発信する。・２．無線メッシュネットワーク内の移動局を含む全ての無線機は、他無線機から受信したビーコンの電波強度で他無線機までの距離を測定し記録する。・３．無線メッシュネットワーク内の移動局を含む全ての無線機は、ビーコンを発信した他無線機に対して、記録している全ての無線機とその距離の送信の要求を行う。・４．要求を受けた他無線機は、記録している全ての無線機とその距離を返信する。・５．無線メッシュネットワーク内の移動局を含む全ての無線機は、他無線機から返信があった無線機とその距離と合わせて、三辺測量を行う。・６．無線メッシュネットワーク内の移動局を含む全ての無線機は、座標が共通となる無線機から、三角の接線を求め、三角関数などを用いて無線通信が可能な範囲内の他無線機の相対座標を特定する。・７．無線メッシュネットワーク内の移動局を含む全ての無線機は、無線メッシュネットワークへマルチキャストで相対座標を送信する。・８．三角関数などを用いてマップデータを作成する。 Map data is created at an arbitrary time by repeating the following operations.・ 1. All radios, including mobile stations in wireless mesh networks, emit beacons at any time.・ 2. All radios including mobile stations in the wireless mesh network measure and record the distance to the other radio by the signal strength of the beacon received from the other radio.・ 3. All radios, including mobile stations in the wireless mesh network, request the other radios that have transmitted the beacon to transmit all the recorded radios and their distances.・ 4. The other radio that receives the request returns all the recorded radios and their distances.・ 5. All radios, including mobile stations in the wireless mesh network, perform three-range multilateration together with the radios that have been replied by other radios and their distances.・ 6. All radios including mobile stations in the wireless mesh network find the tangent line of the triangle from the radio with the same coordinates, and use the triangular function etc. to obtain the relative coordinates of other radios within the range where wireless communication is possible. To identify.・ 7. All radios, including mobile stations within the wireless mesh network, multicast relative coordinates to the wireless mesh network.・ 8. Create map data using trigonometric functions.
請求項２の手段 The means of
請求項１の機能と合わせ、無線機の相対座標に誤差があった場合に中心点（重心）を特定し、精度の高い相対座標を提供する機能を説明する。（図１０） In addition to the function of
誤差が少ない距離の無線機を起点とし、その無線機から順次放射状に中心点（重心）を特定していく。たとえば無線機ａは、測定した距離ａ−ｂ、ａ−ｃ、ａ−ｄ、ａ−ｅの４つを記録し、さらに無線機ｂが測定した距離ｂ−ａとａ−ｂ、無線機ｃが測定した距離ｃ−ａとａ−ｃ、無線機ｄが測定した距離ｄ−ａとａ−ｄ、無線機ｅが測定した距離ｅ−ａとａ−ｅで比を行う。比較した結果、一番距離に差が無い無線機を第一起点とする。二番距離に差が無い無線機を第二起点とする。仮に、第一起点が無線機ｂで、第二起点が無線機ｃであった場合、無線機ａは、最初に距離ｂ−ａとａ−ｂの中心を求め、次に距離ｃ−ａとａ−ｃの中心を求め、最後に無線機ｂから求めた無線機ｄの座標と、無線機ｃから求めた無線機ｄの座に誤差があったときに、その中心点（重心）を無線機ｄの相対座標と確定する。 Starting from a radio with a small error, the center point (center of gravity) is sequentially specified radially from the radio. For example, the radio a records four measured distances ab, ac, ad, and a, and the distances b a and a b measured by the radio b, and the radio c. The distances c-a and a-c measured by the radio device d, the distances d-a and a-d measured by the radio device d, and the distances e-a and a-e measured by the radio device e are used for the ratio. As a result of comparison, the radio with the least difference in distance is set as the first starting point. The second starting point is the radio that has no difference in the second distance. If the first starting point is the radio b and the second starting point is the radio c, the radio a first finds the centers of the distances baa and ab, and then sets the distances ca. When there is an error between the coordinates of the radio d obtained from the radio b and the seat of the radio d obtained from the radio c, the center point (center of gravity) is wirelessly obtained. Determined as the relative coordinates of the machine d.
請求項３の手段 Means of
請求項１の機能と合わせ、マップデータを作成する際に相対座標に誤差があった場合に中心点（重心）を特定し、精度の高いマップデータを提供する機能を説明する。（図１１） In addition to the function of
順番は限定されないが、起点となる無線機を定め、その無線機から順次放射状に中心点（重心）を特定していく。たとえば、無線機ａは、起点となる無線機を無線機ｂとｃとした場合、無線機ａが特定した無線機ｂの相対座標と、無線メッシュネットワークから集めた無線機ｂが特定した無線機ａの相対座標から、無線機ａおよび無線機ｂの二つ無線機の相対座標を一致させ結合する。この際に三角関数などを用いて、角度を合わせていく。同じように無線機ａ無線機ｃも二つ無線機の相対座標を一致させ結合する。この時、無線機ｆは、無線機ｂと無線機ｃの相対座標のどちらにも含まれており、無線機ｂから求めた無線機ｆの座標と、無線機ｃから求めた無線機ｆの座に誤差があったときに、その中心点（重心）を無線機ｆの相対座標として確定する。このように放射状に順番で相対座標を確定していき、無線メッシュネットワーク全ての無線機のマップデータを作成する。 The order is not limited, but the starting point radio is determined, and the center point (center of gravity) is sequentially specified radially from the radio. For example, in the radio a, when the starting radios are the radios b and c, the relative coordinates of the radio b specified by the radio a and the radio b specified by the radio b collected from the radio mesh network are used. From the relative coordinates of a, the relative coordinates of the two radios, the radio a and the radio b, are matched and combined. At this time, the angle is adjusted by using a trigonometric function or the like. Similarly, the radio a and the radio c also match and combine the relative coordinates of the two radios. At this time, the radio f is included in both the relative coordinates of the radio b and the radio c, and the coordinates of the radio f obtained from the radio b and the radio f obtained from the radio c When there is an error in the seat, the center point (center of gravity) is determined as the relative coordinates of the radio f. In this way, the relative coordinates are determined radially in order, and the map data of all the radios of the wireless mesh network is created.
請求項４の手段 The means of
請求項１、２、３にて作成したマップデータは相対座標となっており、これを絶対座標に変換する機能を説明する。無線メッシュネットワーク内の２つ以上の無線機に絶対座標の元となる位置情報を登録する。位置情報とそれを登録した無線機の情報は、登録した無線機により無線メッシュネットワーク内の移動局を含む全ての無線機に送られる。無線ネットワーク内の移動局を含む全ての無線機は、受け取った２つ以上の位置情報から三角関数にて絶対座標に変換する。位置情報を送る方法として、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ ｍｅｓｈネットワークのグループアドレス（マルチキャスト通信）を用いる。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ ｍｅｓｈは、グループアドレスを複数設定することが可能で、事前に位置情報を集める無線機は、位置情報グループの設定を行っておく。ある無線機からその位置情報グループ対し、一度の送受信のみするだけで、グループに設定した無線機全てで位置情報を得ることができる。位置情報を送る（送信側）の無線機は、クライアントモデルを利用しグループアドレスに対してパブリッシュする。位置情報を集める（受信側）の無線機は、サーバーモデルを利用してグループアドレスに対してサブスクライブする The map data created in
移動局を含む無線機にて、広大な無線メッシュネットワークを構築した場合に、
・任意の時間で座標（位置情報が）の取得が可能
・移動局への追従が可能
・容易な設置が可能
・トータルコスト、消費電力、サイズへの縮小が可能
となる。When a vast wireless mesh network is constructed with wireless devices including mobile stations,
-Coordinates (position information) can be acquired at any time-Following mobile stations is possible-Easy installation is possible-Total cost, power consumption, and size can be reduced.
Claims (4)
移動局を含む全ての無線機（座標の特定を行う無線機）が、ユニキャストアドレス通信（Ｐｏｉｎｔ ｔｏ Ｐｏｉｎｔの２点間通信）とグループアドレス通信（マルチキャスト通信）の機能を有し、
移動局を含む全ての無線機は、無線通信が可能な範囲内で相互にＲＳＳＩやビーコンなどの機能により距離を測定し、相互に測定した全ての距離の値を、相互にユニキャストアドレス通信によって交換し、既知２点無線機の座標と未知１点無線機までの距離から、三辺測量により未知１点無線機の座標を再特定する機能を有し、
無線メッシュネットワーク内の移動局を含む全ての無線機は、三辺測量の結果と合わせ、共通となる無線機から、三角関数などを用いて無線通信が可能な範囲内の、他無線機の相対座標を特定する機能を有し、
無線メッシュネットワーク内の移動局を含む全ての無線機は相対座標を、グループアドレス通信する機能を有し、
無線メッシュネットワーク内の移動局を含む一部、または全ての無線機は、相対座標を特定した無線機で構成される相対座標網を形成し、グループアドレス通信から相対座標を集め、結合し、組み合わせてマップデータを作成する無線機With a configuration that builds a wireless mesh network with wireless devices that include three or more mobile stations.
All radios (radio that specify coordinates) including mobile stations have unicast address communication (point-to-point two-point communication) and group address communication (multicast communication) functions.
All radios, including mobile stations, measure distances with each other within the range where wireless communication is possible by functions such as RSSI and beacons, and the values of all distances measured with each other are mutually measured by unicast address communication. It has a function to exchange and re-identify the coordinates of the unknown one-point radio by three-sided measurement from the coordinates of the known two-point radio and the distance to the unknown one-point radio.
All radios including mobile stations in the wireless mesh network are relative to other radios within the range where wireless communication is possible using common radios, trigonometric functions, etc., together with the results of three-sided survey. It has a function to specify the coordinates,
All radios, including mobile stations in wireless mesh networks, have the ability to communicate relative coordinates in group addresses.
Some or all radios, including mobile stations in the radio mesh network, form a relative coordinate network consisting of radios with specific relative coordinates, and collect, combine, and combine relative coordinates from group address communications. Radio that creates map data
相対座標を特定した結果、それぞれの座標に誤差があるときに、誤差が少ない距離の無線機を特定する機能を有し、
起点とした無線機から順次放射状に中心点（重心）を特定する無線機。All the radios including the mobile station in the wireless mesh network of claim 1 obtain the tangent line of the triangle from the radio having the same coordinates, and use other radios within the range where wireless communication is possible by using the triangular function or the like. It has a function to specify the relative coordinates of the machine,
As a result of specifying the relative coordinates, when there is an error in each coordinate, it has a function to specify the radio with a small error distance.
A radio that identifies the center point (center of gravity) radially from the radio that started.
結合した結果、座標に誤差があるときに、起点となる無線機（たとえば一番無線機など）を定め、その無線機から順次放射状に中心点（重心）を特定し、精度の高い全体マップデータを作成する無線機。The wireless mesh network of claim 1 Some or all of the radios including the mobile station in the network form a relative coordinate network composed of radios whose relative coordinates are specified, and the relative coordinates are collected and combined to form a triangle. It has a function to create map data using functions, etc.
As a result of combining, when there is an error in the coordinates, the radio that will be the starting point (for example, the first radio) is determined, the center point (center of gravity) is sequentially specified radially from that radio, and the overall map data is highly accurate. Radio to create.
位置情報を登録した無線登録は、無線メッシュネットワーク（例えばｂｌｕｅｔｏｏｔｈ ｍｅｓｈのグループアドレスを使った通信＝マルチキャスト通信）を通し、位置情報を送信する機能を有し、
無線メッシュネットワーク内の移動局を含む全ての無線機は、受け取った２つ以上の位置情報から絶対座標に変換する無線機。It has a function of registering position information in order to convert the relative coordinates of the map data created in claims 1, 2 and 3 into absolute coordinates.
The wireless registration in which the location information is registered has a function of transmitting the location information through a wireless mesh network (for example, communication using a group address of Bluetooth mesh = multicast communication).
All radios, including mobile stations in a wireless mesh network, are radios that convert two or more received location information into absolute coordinates.
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| JP2006090868A (en) * | 2004-09-24 | 2006-04-06 | Mitsubishi Electric Corp | Position determination method, apparatus, and system |
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006090868A (en) * | 2004-09-24 | 2006-04-06 | Mitsubishi Electric Corp | Position determination method, apparatus, and system |
| US20130295954A1 (en) * | 2010-05-21 | 2013-11-07 | Nokia Corporation | Method and apparatus for topology map determination |
| JP2013110606A (en) * | 2011-11-21 | 2013-06-06 | Fujitsu Ltd | Terminal device, location identification method and program |
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