JP6186141B2 - Simulation apparatus, simulation method, and program - Google Patents

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本発明は、シミュレーション装置、シミュレーション方法、及びプログラムに関する。   The present invention relates to a simulation apparatus, a simulation method, and a program.

近年、携帯電話などの無線通信を利用して、人手を介さずに効率よく複数の無線機器の情報を収集する無線ネットワークシステムが知られている。また、一方で、このような複数の無線機器を接続する技術として、マルチホップ通信を利用して複数の無線機器を接続する無線ネットワークシステムがあり、マルチホップ通信を利用した無線ネットワークシステムにおける接続経路を算出する技術が知られている（例えば、特許文献１を参照）。   In recent years, a wireless network system that efficiently collects information on a plurality of wireless devices by using wireless communication such as a mobile phone has been known. On the other hand, as a technology for connecting a plurality of such wireless devices, there is a wireless network system that connects a plurality of wireless devices using multi-hop communication, and a connection path in a wireless network system that uses multi-hop communication. Is known (see, for example, Patent Document 1).

特開２０１０−３５０６８号公報JP 2010-35068 A

ところで、携帯電話などの無線通信を利用する無線ネットワークシステムでは、通信コストや無線機器の設備コストを低減するために、携帯電話などの遠距離無線通信と、この遠距離無線通信よりも通信距離が短く、且つ通信コストが安価な近距離無線通信とを組み合わせた無線ネットワークシステムを構築することがある。このような無線ネットワークシステムでは、確実に接続でき、且つ、コストを低減できるシステムの構築が望まれている。
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、１つの無線通信方式における電波強度に基づいて接続経路を算出する技術であるため、上述のような無線ネットワークシステムの接続経路及びコストを算出することは困難であった。 By the way, in a wireless network system using wireless communication such as a mobile phone, in order to reduce the communication cost and the equipment cost of the wireless device, the communication distance is longer than the long-distance wireless communication such as a mobile phone and the long-distance wireless communication. There is a case where a wireless network system combining short-range wireless communication with a short communication cost is constructed. In such a wireless network system, it is desired to construct a system that can be reliably connected and can reduce costs.
However, since the technique described in Patent Document 1 is a technique for calculating a connection path based on radio field intensity in one wireless communication method, it is difficult to calculate the connection path and cost of the wireless network system as described above. Met.

本発明は、上記問題を解決すべくなされたもので、その目的は、確実な接続を確保しつつ、コストを低減した無線ネットワークシステムを構築することができるシミュレーション装置、シミュレーション方法、及びプログラムを提供することにある。   The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a simulation apparatus, a simulation method, and a program capable of constructing a wireless network system with reduced costs while ensuring a reliable connection. There is to do.

上記問題を解決するために、本発明の一態様は、無線機器を示す複数のノードの位置情報と、前記位置情報が示す位置における第１の無線通信の受信信号強度と、前記各ノード間における受信信号強度であって、前記第１の無線通信よりも通信距離が短い第２の無線通信の受信信号強度とを記憶する記憶部から取得した前記複数のノードの位置情報、前記第１の無線通信の受信信号強度、及び第２の無線通信の受信信号強度に基づいて、前記第１の無線通信及び前記第２の無線通信により接続可能な少なくとも１つの第１ノードと前記第２の無線通信により接続可能な複数の第２ノードとにおけるマルチホップ通信の接続経路を算出する接続算出部と、前記接続算出部によって算出された前記接続経路に基づいて、前記接続経路上における前記第１ノードと複数の前記第２ノードとのコストの総和を算出するコスト算出部と、前記コスト算出部によって算出された前記コストの総和と、前記接続算出部によって算出された前記接続経路を示す情報とを出力する出力部と、前記第１の無線通信の受信信号強度に基づいて判定した前記第１の無線通信によって接続可能な各ノードに対して、前記第２の無線通信の受信信号強度に基づいて判定した接続可能なノードにおける前記マルチホップ通信の階層ごとのノード数に、前記階層ごとの所定の係数を乗算した乗算値の総和を評価値として算出する評価算出処理と、前記評価算出処理によって算出された前記接続可能な各ノードに対する前記評価値に基づいて前記第１ノードを選択する選択処理とを実行する選択部とを備え、前記接続算出部は、前記選択部によって選択された前記第１ノードと前記複数の第２ノードとにおけるマルチホップ通信の接続経路を算出することを特徴とするシミュレーション装置である。 In order to solve the above problems, one aspect of the present invention, the position information of the plurality of nodes indicating the non-linear devices, the received signal strength of the first wireless communication in a position where the positional information indicates, among the nodes Position information of the plurality of nodes acquired from the storage unit storing the received signal strength of the second wireless communication having a shorter communication distance than the first wireless communication, Based on the received signal strength of the wireless communication and the received signal strength of the second wireless communication, at least one first node and the second wireless that can be connected by the first wireless communication and the second wireless communication A connection calculation unit that calculates a connection path of multi-hop communication with a plurality of second nodes that can be connected by communication, and a previous on the connection path based on the connection path calculated by the connection calculation unit; The cost calculation part which calculates the sum total of the cost of a 1st node and several said 2nd node, the said sum total of the cost calculated by the said cost calculation part, and the said connection path | route calculated by the said connection calculation part are shown. An output unit for outputting information, and a received signal strength of the second wireless communication for each node connectable by the first wireless communication determined based on the received signal strength of the first wireless communication An evaluation calculation process for calculating, as an evaluation value, a total sum of multiplication values obtained by multiplying the number of nodes for each layer of the multi-hop communication in the connectable nodes determined based on a predetermined coefficient for each layer; and the evaluation calculation A selection unit that performs a selection process for selecting the first node based on the evaluation value for each connectable node calculated by a process, and the connection calculation Parts are by simulation apparatus and calculates the connection path multihop communication in the first node selected by the selection unit and the plurality of second nodes.

また、本発明の一態様は、上記のシミュレーション装置において、前記接続算出部は、前記第１の無線通信によって接続可能な前記ノードとして選択された前記第１ノードに対して前記第２の無線通信によって接続可能な前記ノードを、前記位置情報と前記第２の無線通信の受信信号強度とに基づいて、前記第２ノードとして選択する第１処理と、さらに、前記第２ノードに選択した前記ノードに対して前記第２の無線通信によって接続可能な前記ノードを、前記位置情報と前記第２の無線通信の受信信号強度とに基づいて、前記第２ノードとして選択する処理を、前記第２ノードとして選択可能な前記ノードがなくなるまで繰り返す第２処理とを実行することを特徴とする。   Further, according to one aspect of the present invention, in the simulation apparatus, the connection calculation unit performs the second wireless communication with respect to the first node selected as the node that can be connected by the first wireless communication. The node selected as the second node based on the position information and the received signal strength of the second wireless communication, and the node selected as the second node A process of selecting the node connectable by the second wireless communication as the second node based on the position information and the received signal strength of the second wireless communication. And a second process that is repeated until there is no node that can be selected.

また、本発明の一態様は、上記のシミュレーション装置において、前記接続算出部は、前記第２処理によって未接続な前記ノードがある場合に、前記未接続なノードにおいて、前記未接続なノードのうちから選択された前記第１ノードに対して、前記第１処理及び前記第２処理を、前記第１ノード又は前記第２ノードとして選択可能な前記ノードがなくなるまで実行することを特徴とする。   Further, according to one aspect of the present invention, in the simulation apparatus, the connection calculation unit may include, among the unconnected nodes, the unconnected nodes when the unconnected nodes exist in the second process. The first process and the second process are performed on the first node selected from the above until there is no node that can be selected as the first node or the second node.

また、本発明の一態様は、上記のシミュレーション装置において、前記第１の無線通信の受信信号強度に基づいて判定した前記第１の無線通信によって接続可能な各ノードに対して、前記第２の無線通信の受信信号強度に基づいて判定した接続可能なノードにおける前記マルチホップ通信の階層ごとのノード数に、前記階層ごとの所定の係数を乗算した乗算値の総和を評価値として算出する評価算出処理と、前記評価算出処理によって算出された前記接続可能な各ノードに対する前記評価値に基づいて前記第１ノードを選択する選択処理とを実行する選択部を備え、前記接続算出部は、前記選択部によって選択された前記第１ノードと前記複数の第２ノードとにおけるマルチホップ通信の接続経路を算出することを特徴とする。   Further, according to one aspect of the present invention, in the above simulation apparatus, the second connection may be performed on each node connectable by the first wireless communication determined based on the received signal strength of the first wireless communication. Evaluation calculation for calculating, as an evaluation value, the sum of multiplication values obtained by multiplying the number of nodes for each layer of the multi-hop communication in the connectable nodes determined based on the received signal strength of wireless communication by a predetermined coefficient for each layer. A selection unit that executes a process and a selection process that selects the first node based on the evaluation value for each connectable node calculated by the evaluation calculation process, wherein the connection calculation unit includes the selection A connection path for multi-hop communication between the first node selected by the communication unit and the plurality of second nodes is calculated.

また、本発明の一態様は、シミュレーション装置が実行するシミュレーション方法であって、前記シミュレーション装置の接続算出部が、無線機器を示す複数のノードの位置情報と、前記位置情報が示す位置における第１の無線通信の受信信号強度と、前記各ノード間における受信信号強度であって、前記第１の無線通信よりも通信距離が短い第２の無線通信の受信信号強度とを記憶する記憶部から取得した前記複数のノードの位置情報、前記第１の無線通信の受信信号強度、及び第２の無線通信の受信信号強度に基づいて、前記第１の無線通信及び前記第２の無線通信により接続可能な少なくとも１つの第１ノードと前記第２の無線通信により接続可能な複数の第２ノードとにおけるマルチホップ通信の接続経路を算出する接続算出ステップと、前記シミュレーション装置のコスト算出部が、前記接続算出ステップによって算出された前記接続経路に基づいて、前記接続経路上における前記第１ノードと複数の前記第２ノードとのコストの総和を算出するコスト算出ステップと、前記シミュレーション装置の出力部が、前記コスト算出部によって算出された前記コストの総和と、前記接続算出部によって算出された前記接続経路を示す情報とを出力する出力ステップと、前記シミュレーション装置の選択部が、前記第１の無線通信の受信信号強度に基づいて判定した前記第１の無線通信によって接続可能な各ノードに対して、前記第２の無線通信の受信信号強度に基づいて判定した接続可能なノードにおける前記マルチホップ通信の階層ごとのノード数に、前記階層ごとの所定の係数を乗算した乗算値の総和を評価値として算出する評価算出処理と、前記評価算出処理によって算出された前記接続可能な各ノードに対する前記評価値に基づいて前記第１ノードを選択する選択処理とを実行する選択ステップとを含み、前記接続算出ステップにおいて、前記接続算出部が、前記選択ステップによって選択された前記第１ノードと前記複数の第２ノードとにおけるマルチホップ通信の接続経路を算出することを特徴とするシミュレーション方法である。 Also, an aspect of the present invention is a simulation method simulation apparatus performs, connection calculator of the simulation device, the position information of the plurality of nodes of a wireless device, the at position where the position information indicates A storage unit that stores the received signal strength of the first wireless communication and the received signal strength of the second wireless communication that is the received signal strength between the nodes and has a communication distance shorter than the first wireless communication; Connected by the first wireless communication and the second wireless communication based on the acquired position information of the plurality of nodes, the received signal strength of the first wireless communication, and the received signal strength of the second wireless communication A connection calculation step for calculating a connection path of multihop communication between at least one possible first node and a plurality of second nodes connectable by the second wireless communication. And a cost calculation unit of the simulation apparatus calculates a sum of costs of the first node and the plurality of second nodes on the connection path based on the connection path calculated in the connection calculation step. A cost calculating step; and an output step in which the output unit of the simulation apparatus outputs a sum of the costs calculated by the cost calculating unit and information indicating the connection path calculated by the connection calculating unit, Based on the received signal strength of the second wireless communication for each node connectable by the first wireless communication determined by the selection unit of the simulation device based on the received signal strength of the first wireless communication The number of nodes for each layer of the multi-hop communication in the connectable nodes determined by the An evaluation calculation process for calculating a sum of multiplication values multiplied by a number as an evaluation value; and a selection process for selecting the first node based on the evaluation value for each connectable node calculated by the evaluation calculation process; In the connection calculation step, the connection calculation unit calculates a connection path of multihop communication between the first node and the plurality of second nodes selected in the selection step. This is a simulation method characterized by this.

また、本発明の一態様は、シミュレーション装置としてのコンピュータに、接続算出部が、無線機器を示す複数のノードの位置情報と、前記位置情報が示す位置における第１の無線通信の受信信号強度と、前記各ノード間における受信信号強度であって、前記第１の無線通信よりも通信距離が短い第２の無線通信の受信信号強度とを記憶する記憶部から取得した前記複数のノードの位置情報、前記第１の無線通信の受信信号強度、及び第２の無線通信の受信信号強度に基づいて、前記第１の無線通信及び前記第２の無線通信により接続可能な少なくとも１つの第１ノードと前記第２の無線通信により接続可能な複数の第２ノードとにおけるマルチホップ通信の接続経路を算出する接続算出ステップと、コスト算出部が、前記接続算出ステップによって算出された前記接続経路に基づいて、前記接続経路上における前記第１ノードと複数の前記第２ノードとのコストの総和を算出するコスト算出ステップと、前記コスト算出部によって算出された前記コストの総和と、前記接続算出部によって算出された前記接続経路を示す情報とを出力する出力ステップと、選択部が、前記第１の無線通信の受信信号強度に基づいて判定した前記第１の無線通信によって接続可能な各ノードに対して、前記第２の無線通信の受信信号強度に基づいて判定した接続可能なノードにおける前記マルチホップ通信の階層ごとのノード数に、前記階層ごとの所定の係数を乗算した乗算値の総和を評価値として算出する評価算出処理と、前記評価算出処理によって算出された前記接続可能な各ノードに対する前記評価値に基づいて前記第１ノードを選択する選択処理とを実行する選択ステップとを実行させるためのプログラムであり、前記接続算出ステップにおいて、前記接続算出部が、前記選択ステップによって選択された前記第１ノードと前記複数の第２ノードとにおけるマルチホップ通信の接続経路を算出することを特徴とするプログラムである。 Also, an aspect of the present invention, the computer as a simulation apparatus, the connection calculator is, the position information of the plurality of nodes of a wireless device, the received signal strength of the first wireless communications at the location where the position information indicates And the received signal strength between the nodes, and the positions of the plurality of nodes acquired from the storage unit that stores the received signal strength of the second wireless communication having a communication distance shorter than the first wireless communication At least one first node connectable by the first wireless communication and the second wireless communication based on the information, the received signal strength of the first wireless communication, and the received signal strength of the second wireless communication And a connection calculating step for calculating connection paths for multi-hop communication between a plurality of second nodes connectable by the second wireless communication, and a cost calculating unit comprising the connection calculating step Thus, based on the calculated connection route, a cost calculation step of calculating a sum of costs of the first node and the plurality of second nodes on the connection route, and the cost calculated by the cost calculation unit An output step of outputting information indicating the connection path calculated by the connection calculation unit, and the selection unit determines the first radio determined based on a received signal strength of the first radio communication For each node that can be connected by communication, a predetermined coefficient for each layer is added to the number of nodes for each layer of the multi-hop communication in the connectable node determined based on the received signal strength of the second wireless communication. An evaluation calculation process for calculating the sum of the multiplication values multiplied by the evaluation value, and a previous value for each connectable node calculated by the evaluation calculation process A selection step of executing a selection process for selecting the first node based on an evaluation value, wherein in the connection calculation step, the connection calculation unit is selected by the selection step A program for calculating a connection path of multi-hop communication between a first node and the plurality of second nodes.

本発明によれば、確実な接続を確保しつつ、コストを低減した無線ネットワークシステムを構築することができる。   According to the present invention, it is possible to construct a wireless network system with reduced costs while ensuring a reliable connection.

本実施形態において構築する無線ネットワークシステムの一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the radio | wireless network system constructed | assembled in this embodiment. 本実施形態における無線親機の一例を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows an example of the wireless main | base station in this embodiment. 本実施形態における無線子機の一例を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows an example of the radio | wireless subunit | mobile_unit in this embodiment. 第１の実施形態によるシミュレーション装置の一例を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows an example of the simulation apparatus by 1st Embodiment. 本実施形態における地図及び無線機器の配置の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of arrangement | positioning of the map and radio | wireless apparatus in this embodiment. 本実施形態における入力情報テーブルの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the input information table in this embodiment. 本実施形態における無線機器の接続結果の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the connection result of the radio | wireless apparatus in this embodiment. 本実施形態における出力情報テーブルの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the output information table in this embodiment. 本実施形態における無線機器の接続処理の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the connection process of the radio | wireless apparatus in this embodiment. 本実施形態におけるシミュレーション装置の動作の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of operation | movement of the simulation apparatus in this embodiment. 第２の実施形態によるシミュレーション装置の一例を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows an example of the simulation apparatus by 2nd Embodiment. 本実施形態における親機選択のための評価結果テーブルの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the evaluation result table for the main | base station selection in this embodiment. 本実施形態における親機選択処理の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the main | base station selection process in this embodiment.

以下、本発明の一実施形態によるシミュレーション装置について図面を参照して説明する。
本実施形態におけるシミュレーション装置は、複数の無線機器を備える無線ネットワークシステムを評価及び構築するために用いるシミュレーション装置である。そこで、まず本実施形態において、前提となる無線ネットワークシステムについて説明する。 Hereinafter, a simulation apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
The simulation apparatus in the present embodiment is a simulation apparatus used for evaluating and constructing a wireless network system including a plurality of wireless devices. Therefore, first, a wireless network system as a premise in the present embodiment will be described.

図１は、本実施形態において構築する無線ネットワークシステムの一例を示すブロック図である。
図１において、無線ネットワークシステム１００は、センタサーバ１４０とＷＡＮ（Wide Area Network）ネットワーク２を介して接続されるマルチホップネットワーク部３を備えている。また、マルチホップネットワーク部３は、少なくとも１つの無線親機１１０と複数の無線子機１２０（１２０−１〜１２０−４）とを備え、無線親機１１０と複数の無線子機１２０とがマルチホップ通信により接続されている。マルチホップネットワーク部３は、例えば、無線メッシュネットワークが構築されている。ここで、無線子機１２０−１〜１２０−４は、同様の構成であるため、無線子機１２０−１〜１２０−４のうちの任意の無線子機、又は単に無線ネットワークシステム１００が備える無線子機を示すなど特に区別しない場合には、無線子機１２０として説明する。 FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a wireless network system constructed in the present embodiment.
In FIG. 1, the wireless network system 100 includes a multi-hop network unit 3 connected to a center server 140 via a WAN (Wide Area Network) network 2. Further, the multi-hop network unit 3 includes at least one wireless master device 110 and a plurality of wireless slave devices 120 (120-1 to 120-4), and the wireless master device 110 and the plurality of wireless slave devices 120 are multi-connected. Connected by hop communication. In the multi-hop network unit 3, for example, a wireless mesh network is constructed. Here, since the wireless slave units 120-1 to 120-4 have the same configuration, any wireless slave unit of the wireless slave units 120-1 to 120-4, or simply the wireless provided in the wireless network system 100 is provided. In the case where no distinction is made, such as indicating a slave unit, the wireless slave unit 120 will be described.

無線親機１１０は、例えば、携帯電話などの無線通信システムを利用して、ＷＡＮネットワーク２を介してセンタサーバ１４０に接続されている。また、無線親機１１０と無線子機１２０の間、及び無線子機１２０と無線子機１２０の間の無線通信は、無線親機１１０とセンタサーバ１４０との間の無線通信よりも近距離で、且つ、安価な無線通信方式により接続されている。   The wireless master device 110 is connected to the center server 140 via the WAN network 2 using a wireless communication system such as a mobile phone. Further, wireless communication between the wireless master device 110 and the wireless slave device 120 and between the wireless slave device 120 and the wireless slave device 120 is closer than wireless communication between the wireless master device 110 and the center server 140. And it is connected by an inexpensive wireless communication system.

本実施形態では、一例として、無線親機１１０とセンタサーバ１４０との間の無線通信方式が、３Ｇ移動通信システム（第３世代移動通信システム）であり、無線親機１１０と無線子機１２０の間、及び無線子機１２０と無線子機１２０の間の無線通信方式が、特定小電力無線システムである場合について説明する。ここで、特定小電力無線システムとは、例えば、９２０ＭＨｚ帯を利用した無線通信であり、無線ＬＡＮ（Wireless Local Area Network）に比べて、接続範囲（接続距離）が広い（長い）、通信品質が良い、省電力などの特徴を持っている。
また、特定小電力無線システムは、３Ｇ移動通信システムよりも通信距離が短く、通信コストが低い無線システムである。 In this embodiment, as an example, the wireless communication method between the wireless master device 110 and the center server 140 is a 3G mobile communication system (third generation mobile communication system). And a case where the wireless communication method between the wireless slave unit 120 and the wireless slave unit 120 is a specific low-power wireless system. Here, the specific low-power wireless system is, for example, wireless communication using the 920 MHz band, and has a wider (longer) connection range (connection distance) and communication quality than a wireless LAN (Wireless Local Area Network). It has good and power saving features.
The specific low-power radio system is a radio system that has a shorter communication distance and lower communication cost than a 3G mobile communication system.

また、無線親機１１０及び各無線子機１２０は、シリアル通信を介してデバイス１３０に接続されており、センタサーバ１４０は、３Ｇ移動通信システム（第１の無線通信）及び特定小電力無線システム（第２の無線通信）を利用して、デバイス１３０から情報を収集する。この無線ネットワークシステム１００は、例えば、複数の自動販売機（この場合、自動販売機は、無線親機１１０又は無線子機１２０を備える）から情報を収集するシステムに適用できる。なお、自動販売機に適用する場合、自動販売機は、上述したデバイス１３０を備え、自動販売機においてデバイス１３０が収集した情報をマルチホップ通信を利用してセンタサーバ１４０に出力する。   The wireless master device 110 and each wireless slave device 120 are connected to the device 130 via serial communication, and the center server 140 includes a 3G mobile communication system (first wireless communication) and a specific low-power wireless system ( Information is collected from the device 130 using the second wireless communication. The wireless network system 100 can be applied to, for example, a system that collects information from a plurality of vending machines (in this case, the vending machine includes the wireless master device 110 or the wireless slave device 120). When applied to a vending machine, the vending machine includes the device 130 described above, and outputs information collected by the device 130 in the vending machine to the center server 140 using multi-hop communication.

図２は、本実施形態における無線親機１１０の一例を示す機能ブロック図である。また、図３は、本実施形態における無線子機１２０の一例を示す機能ブロック図である。
図２に示すように、無線親機１１０は、マルチホップ制御部１１１、無線ＮＷ（無線ネットワーク）制御部１１２、特定小電力無線通信部１１３、ゲートウェイ部１１４、無線ＮＷ管理部１１５、及びＷＡＮ通信部１１６を備えている。また、図３に示すように、無線子機１２０は、マルチホップ制御部１２１、無線ＮＷ制御部１２２、及び特定小電力無線通信部１２３を備えている。 FIG. 2 is a functional block diagram showing an example of the wireless master device 110 in the present embodiment. FIG. 3 is a functional block diagram showing an example of the wireless slave unit 120 in the present embodiment.
As shown in FIG. 2, the wireless master device 110 includes a multi-hop control unit 111, a wireless NW (wireless network) control unit 112, a specific low power wireless communication unit 113, a gateway unit 114, a wireless NW management unit 115, and WAN communication. Part 116 is provided. As illustrated in FIG. 3, the wireless slave device 120 includes a multihop control unit 121, a wireless NW control unit 122, and a specific low power wireless communication unit 123.

マルチホップ制御部１１１（１２１）は、特定小電力無線通信部１１３（１２３）を介して自無線機からデータを送信する制御を行うとともに、他の無線機からのデータを中継する制御を行う。
無線ＮＷ制御部１１２（１２２）は、他の無線親機１１０又は無線子機１２０を検出し、無線メッシュネットワーク（通信経路）を形成するとともに、隣接する無線親機１１０又は無線子機１２０のＮＷ離脱を検出し、新たな無線親機１１０又は無線子機１２０と無線メッシュメッシュネットワーク（通信経路）を再形成する。
特定小電力無線通信部１１３（１２３）は、例えば、９２０ＭＨｚ帯を利用した特定小電力無線の通信モジュールである。 The multi-hop control unit 111 (121) performs control to transmit data from the own radio device via the specific low-power radio communication unit 113 (123), and performs control to relay data from other radio devices.
The wireless NW control unit 112 (122) detects another wireless master device 110 or the wireless slave device 120, forms a wireless mesh network (communication path), and sets the NW of the adjacent wireless master device 110 or the wireless slave device 120. A disconnection is detected, and a new wireless master device 110 or a wireless slave device 120 and a wireless mesh mesh network (communication path) are reconfigured.
The specific low power wireless communication unit 113 (123) is, for example, a specific low power wireless communication module using the 920 MHz band.

また、ゲートウェイ部１１４は、無線メッシュネットワークとWANとの中継を行い、無線ＮＷ管理部１１５は、無線子機１２０の接続状態と、無線子機１２０との通信経路を管理する。また、ＷＡＮ通信部１１６は、例えば、３Ｇ移動通信システム（以下、３Ｇ通信と表記することがある）の通信モジュールである。
このように、無線親機１１０は、マルチホップ通信を利用する構成（マルチホップ制御部１１１、無線ＮＷ制御部１１２、特定小電力無線通信部１１３）とＷＡＮネットワーク２に接続する構成（ゲートウェイ部１１４、無線ＮＷ管理部１１５、ＷＡＮ通信部１１６）との両方を備えている。また、無線子機１２０は、マルチホップ通信に利用する構成（マルチホップ制御部１１１、無線ＮＷ制御部１１２、特定小電力無線通信部１１３）のみを備えている。そのため、無線子機１２０は、無線親機１１０に比べて安価な構成である。 The gateway unit 114 relays between the wireless mesh network and the WAN, and the wireless NW management unit 115 manages the connection state of the wireless slave device 120 and the communication path with the wireless slave device 120. The WAN communication unit 116 is, for example, a communication module of a 3G mobile communication system (hereinafter sometimes referred to as 3G communication).
As described above, the wireless master device 110 is configured to use multi-hop communication (multi-hop control unit 111, wireless NW control unit 112, specific low-power wireless communication unit 113) and to connect to the WAN network 2 (gateway unit 114). Wireless NW management unit 115 and WAN communication unit 116). The wireless slave device 120 includes only a configuration (multi-hop control unit 111, wireless NW control unit 112, specific low-power wireless communication unit 113) used for multi-hop communication. Therefore, the wireless slave device 120 has a configuration that is less expensive than the wireless master device 110.

次に、上述したような無線ネットワークシステム１００を構築することを前提として、本発明に係る第１の実施形態によるシミュレーション装置について説明する。
［第１の実施形態］
図４は、本実施形態によるシミュレーション装置１の一例を示す機能ブロック図である。
この図において、シミュレーション装置１は、管理端末１０、ＤＢ（データベース）サーバ２０、及びＡＰ（アプリケーション）サーバ３０を備えている。 Next, on the assumption that the wireless network system 100 as described above is constructed, a simulation apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described.
[First Embodiment]
FIG. 4 is a functional block diagram illustrating an example of the simulation apparatus 1 according to the present embodiment.
In this figure, the simulation apparatus 1 includes a management terminal 10, a DB (database) server 20, and an AP (application) server 30.

管理端末１０は、操作部１１と表示部１２とを備え、使用者が操作部１１によって操作した操作情報をＡＰサーバ３０に出力するとともに、ＡＰサーバ３０から取得した情報を表示部１２に表示する。ここで、表示部１２に表示する情報は、シミュレーション装置１における操作画面やシミュレーション処理の実行結果などである。   The management terminal 10 includes an operation unit 11 and a display unit 12, and outputs operation information operated by the user with the operation unit 11 to the AP server 30 and displays information acquired from the AP server 30 on the display unit 12. . Here, the information displayed on the display unit 12 includes an operation screen in the simulation apparatus 1 and a simulation process execution result.

ＤＢサーバ２０（記憶部）は、シミュレーション装置１における各種処理において用いられる情報を記憶する。ＤＢサーバ２０は、入力情報記憶部２１と、出力情報記憶部２２とを備えている。   The DB server 20 (storage unit) stores information used in various processes in the simulation apparatus 1. The DB server 20 includes an input information storage unit 21 and an output information storage unit 22.

入力情報記憶部２１は、シミュレーション処理の入力情報を記憶している。シミュレーション処理の入力情報には、例えば、各ノードの位置情報、位置情報が示す位置（各ノード）における３Ｇ通信（第１の無線通信）の受信信号強度、及び各ノード間における特定小電力無線（第２の無線通信）の受信信号強度などが含まれる。ここで、「ノード」とは、無線機器（無線親機１１０又は無線子機１２０）を示しており、初期状態において、「ノード」は、無線親機１１０及び無線子機１２０のいずれでもない無線機器であり、後述するＡＰサーバ３０の接続算出部３１による接続経路を算出する処理において、無線親機１１０又は無線子機１２０に決定される。また、この入力情報は、図５に示すようにノードを表示するための地図情報（地図画像Ｇ１）を含んでもよい。
なお、図５は、本実施形態における地図及び無線機器の配置の一例を示す図である。
この図において、白丸印は、各ノード（各無線機器）の配置を示している。また、ここでのノードの位置（無線機器の位置）は、例えば、既に設置されている自動販売機の位置を示している。 The input information storage unit 21 stores input information for simulation processing. The input information of the simulation process includes, for example, position information of each node, received signal strength of 3G communication (first wireless communication) at a position (each node) indicated by the position information, and specific low power wireless ( Received signal strength of the second wireless communication). Here, “node” indicates a wireless device (wireless master device 110 or wireless slave device 120). In an initial state, “node” is a wireless device that is neither wireless master device 110 nor wireless slave device 120. In the process of calculating a connection path by the connection calculation unit 31 of the AP server 30 described later, which is a device, the wireless master device 110 or the wireless slave device 120 is determined. Further, this input information may include map information (map image G1) for displaying nodes as shown in FIG.
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the arrangement of a map and wireless devices in the present embodiment.
In this figure, white circles indicate the arrangement of each node (each wireless device). Further, the node position (the position of the wireless device) here indicates, for example, the position of an already installed vending machine.

また、ノードの位置情報とは、例えば、所定の範囲における３次元の位置座標である。この３次元の位置座標（例えば、Ｘ軸座標、Ｙ軸座標、Ｚ軸座標）は、所定の範囲（例えば、図５の画像Ｇ１の範囲）における所定の位置を基準とした座標情報である。
また、各ノードにおける３Ｇ通信の受信信号強度は、例えば、各ノードにおける受信信号強度を「強」、「中」、「弱」により示している。この３Ｇ通信の受信信号強度は、各ノードの位置における受信信号強度の測定に基づいて予め取得したものであってもよいし、３Ｇ通信を提供するキャリア企業によって提供される電波強度情報を含むエリア情報などに基づいて予め取得したものであってもよい。
また、各ノード間における特定小電力無線の受信信号強度は、例えば、ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indication）の値である。ＲＳＳＩの値は、各ノード間において測定に基づいて予め取得したものでもよいし、各ノード間の座標から算出された各ノード間の距離情報に基づいて算出されたものでもよい。 The node position information is, for example, three-dimensional position coordinates in a predetermined range. The three-dimensional position coordinates (for example, X-axis coordinates, Y-axis coordinates, and Z-axis coordinates) are coordinate information based on a predetermined position in a predetermined range (for example, the range of the image G1 in FIG. 5).
In addition, the received signal strength of 3G communication at each node indicates, for example, the received signal strength at each node by “strong”, “medium”, and “weak”. The received signal strength of this 3G communication may be acquired in advance based on the measurement of the received signal strength at the position of each node, or an area including radio wave strength information provided by a carrier company that provides 3G communication. It may be acquired in advance based on information or the like.
Further, the received signal strength of the specific low power radio between the nodes is, for example, a value of RSSI (Received Signal Strength Indication). The RSSI value may be acquired in advance based on the measurement between the nodes, or may be calculated based on the distance information between the nodes calculated from the coordinates between the nodes.

入力情報記憶部２１は、図６に示すように、各ノードの位置情報と、各ノードにおける３Ｇ通信の受信信号強度と、各ノード間における特定小電力無線の受信信号強度とを関連付けて予め記憶している。
図６は、本実施形態における入力情報テーブルの一例を示す図である。
この図において、入力情報テーブルは、「ノードＩＤ」、「座標（３次元座標：Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）」、「３Ｇ強度」、及び「最大ＲＳＳＩ」を含んでいる。ここで、「ノードＩＤ」は、ノードを識別する識別情報を示し、「３Ｇ強度」は、上述した各ノードにおける３Ｇ通信の受信信号強度を示している。また、「最大ＲＳＳＩ」は、ノード間における特定小電力無線の受信信号強度を示しており、「相手」のノードＩＤと受信信号強度である「強度（ＲＳＳＩ）」とを関連付けて記憶している。 As shown in FIG. 6, the input information storage unit 21 stores in advance the location information of each node, the received signal strength of 3G communication at each node, and the received signal strength of the specific low-power radio between the nodes. doing.
FIG. 6 is a diagram showing an example of the input information table in the present embodiment.
In this figure, the input information table includes “node ID”, “coordinates (three-dimensional coordinates: X axis, Y axis, Z axis)”, “3G intensity”, and “maximum RSSI”. Here, “node ID” indicates identification information for identifying a node, and “3G strength” indicates a received signal strength of 3G communication in each node described above. “Maximum RSSI” indicates the received signal strength of the specific low-power radio between the nodes, and the “strength (RSSI)” that is the received signal strength is stored in association with the “partner” node ID. .

図６に示す例では、入力情報テーブルは、例えば、「ノードＩＤ」が「１」である場合に、「座標（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）」が「１００、２０、３０」を示し、「３Ｇ強度」が「強」、ノードＩＤ「１」と「２」との間の「強度（ＲＳＳＩ）」が「−１００」を示している。また、ノードＩＤ「１」と「３」との間の「強度（ＲＳＳＩ）」が「−１０」を示している。
このように、入力情報記憶部２１は、入力情報テーブルとして、全ての「ノードＩＤ」に対して、「３Ｇ強度」と、全ての「相手」との組み合わせ分の「強度（ＲＳＳＩ）」とを記憶している。 In the example illustrated in FIG. 6, for example, when the “node ID” is “1”, the “coordinate (X axis, Y axis, Z axis)” indicates “100, 20, 30”. , “3G strength” indicates “strong”, and “strength (RSSI)” between node IDs “1” and “2” indicates “−100”. Further, the “strength (RSSI)” between the node IDs “1” and “3” indicates “−10”.
In this way, the input information storage unit 21 stores “3G strength” and “strength (RSSI)” for all “partners” for all “node IDs” as an input information table. I remember it.

出力情報記憶部２２は、シミュレーション処理の出力情報を記憶している。ここで、シミュレーション処理の出力情報は、例えば、図７に示すようにノード（無線機器）の接続経路を表示する地図情報（地図画像Ｇ２）を含んでもよい。
なお、図７は、本実施形態における無線機器の接続結果の一例を示す図である。
この図において、縦縞模様の丸印（Ｐ１〜Ｐ３）は、無線親機１１０を示し、縦縞模様の丸印（Ｐ１〜Ｐ３）以外の丸印（横縞模様の丸印）は、無線子機１２０を示している。また、各丸印間を結ぶ線は、ノードの接続経路を示している。 The output information storage unit 22 stores output information of simulation processing. Here, the output information of the simulation process may include, for example, map information (map image G2) for displaying a connection route of the node (wireless device) as shown in FIG.
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a connection result of wireless devices in the present embodiment.
In this figure, the vertical stripes (P1 to P3) indicate the wireless master unit 110, and rounds other than the vertical stripes (P1 to P3) (horizontal stripes) indicate the wireless slave unit 120. Is shown. A line connecting the circles indicates a node connection path.

また、シミュレーション処理の出力情報は、図８に示すような情報を含んでいてもよい。すなわち、出力情報記憶部２２は、例えば、図８に示すように、各ノードが接続可能であるか否かを示す情報である「接続可否フラグ」と、各ノードが無線親機１１０であるか無線子機１２０であるかを示す情報である「機器フラグ」と、無線機器の設備価格の合計値を示す「合計金額」と、エリア（所定の範囲）内のノードが全て接続可能であるか否かを示す情報である「エリア接続可否」とを記憶する。   The output information of the simulation process may include information as shown in FIG. That is, the output information storage unit 22, for example, as shown in FIG. 8, “connection enable / disable flag” that is information indicating whether each node is connectable and whether each node is the wireless master device 110. Whether all the nodes in the area (predetermined range) can be connected to the “device flag”, which is information indicating whether the wireless slave device 120 is present, the “total amount” indicating the total value of the equipment price of the wireless device “Area connection availability”, which is information indicating whether or not, is stored.

図８は、本実施形態における出力情報テーブルの一例を示す図である。
この図において、出力情報テーブルは、例えば、「ノードＩＤ」、「座標（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）」、「３Ｇ強度」、「接続可否フラグ」、「機器フラグ」、「合計金額」、及び「エリア接続可否」を含んでいる。 FIG. 8 is a diagram showing an example of the output information table in the present embodiment.
In this figure, the output information table includes, for example, “node ID”, “coordinates (X axis, Y axis, Z axis)”, “3G strength”, “connectability flag”, “device flag”, “total amount”. , And “area connectability”.

ここで、「ノードＩＤ」、「３Ｇ強度」、及び「最大ＲＳＳＩ」は、上述した図６と同様である。また、「接続可否フラグ」は、例えば、接続可能な場合に「１」、接続不可能な場合に「０」を示している。また、「機器フラグ」は、例えば、ノードが無線親機１１０に選択された場合に「１」、無線子機１２０に選択された場合に「０」を示している。また、「エリア接続可否」は、エリア内のノードが全て接続可能である場合に「１」、接続不可能である場合に「０」を示している。   Here, the “node ID”, “3G strength”, and “maximum RSSI” are the same as those in FIG. Further, the “connectability flag” indicates, for example, “1” when the connection is possible and “0” when the connection is impossible. The “device flag” indicates, for example, “1” when the node is selected as the wireless master device 110 and “0” when the node is selected as the wireless slave device 120. Further, “area connectability” indicates “1” when all the nodes in the area can be connected, and “0” when the nodes cannot be connected.

図８に示す例では、出力情報テーブル（出力結果）は、例えば、「ノードＩＤ」が「１」である場合に、「座標（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）」が「１００、２０、３０」を示し、「３Ｇ強度」が「強」、「接続可否フラグ」が「１」（可能）、「機器フラグ」が「１」（無線親機１１０）を示している。また、出力情報テーブルは、例えば、「ノードＩＤ」が「２」である場合に、「座標（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）」が「３０、１０、１０」を示し、「３Ｇ強度」が「強」、「接続可否フラグ」が「１」（可能）、「機器フラグ」が「１」（無線子機１２０）を示している。また、この例では、「合計金額」が「○○円」を示し、「エリア接続可否」が「１」（接続可能）を示している。
このように、出力情報記憶部２２は、出力情報テーブルとして、全ての「ノードＩＤ」に対して、「座標（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）」、「３Ｇ強度」、及び「接続可否フラグ」、「機器フラグ」をそれぞれ記憶する。また、出力情報テーブルには、上述したように「合計金額」と、「エリア接続可否」とが含まれている。 In the example illustrated in FIG. 8, the output information table (output result) indicates that, for example, when “node ID” is “1”, “coordinates (X axis, Y axis, Z axis)” is “100, 20, 30 ”,“ 3G strength ”is“ strong ”,“ connectability flag ”is“ 1 ”(possible), and“ device flag ”is“ 1 ”(wireless master 110). In the output information table, for example, when “node ID” is “2”, “coordinates (X axis, Y axis, Z axis)” indicates “30, 10, 10”, and “3G intensity” Indicates “strong”, “connectability flag” indicates “1” (possible), and “device flag” indicates “1” (wireless slave unit 120). Further, in this example, “total amount” indicates “XX yen”, and “area connection availability” indicates “1” (connection possible).
As described above, the output information storage unit 22 outputs “coordinates (X axis, Y axis, Z axis)”, “3G strength”, and “connection availability flag” for all “node IDs” as an output information table. And “device flag” are stored. Further, as described above, the output information table includes “total amount” and “area connection availability”.

ＡＰサーバ３０（制御部）は、シミュレーション装置１におけるシミュレーション処理を実行するサーバ装置である。ＡＰサーバ３０は、管理端末１０から出力される操作情報とＤＢサーバ２０に記憶されている情報とに基づいて、無線ネットワークシステム１００を評価及び構築するシミュレーション処理を実行する。また、ＡＰサーバ３０は、シミュレーション処理の実行結果を管理端末１０に出力し、表示部１２に表示させる。ここで、ＡＰサーバ３０は、例えば、上述したＤＢサーバ２０の入力情報記憶部２１に予め記憶されている入力情報（図５及び図６参照）に基づいてシミュレーション処理を実行する。そして、ＡＰサーバ３０は、図７及び図８に示すようなシミュレーション処理の実行結果を示す結果情報を上述したＤＢサーバ２０の出力情報記憶部２２に記憶させるとともに、結果情報を管理端末１０に出力して表示部１２に表示させる。
また、ＡＰサーバ３０は、接続算出部３１と、コスト算出部３２と、結果出力部３４とを備えている。 The AP server 30 (control unit) is a server device that executes simulation processing in the simulation device 1. The AP server 30 executes a simulation process for evaluating and constructing the wireless network system 100 based on the operation information output from the management terminal 10 and the information stored in the DB server 20. In addition, the AP server 30 outputs the execution result of the simulation process to the management terminal 10 and displays it on the display unit 12. Here, the AP server 30 executes a simulation process based on, for example, input information (see FIGS. 5 and 6) stored in advance in the input information storage unit 21 of the DB server 20 described above. The AP server 30 stores the result information indicating the execution result of the simulation process as illustrated in FIGS. 7 and 8 in the output information storage unit 22 of the DB server 20 described above, and outputs the result information to the management terminal 10. And displayed on the display unit 12.
The AP server 30 includes a connection calculation unit 31, a cost calculation unit 32, and a result output unit 34.

接続算出部３１は、各ノードの位置情報と、各ノードにおける３Ｇ通信（第１の無線通信）の受信信号強度と、各ノード間における特定小電力無線通信（第２の無線通信）の受信信号強度とに基づいて、少なくとも１つの無線親機１１０（第１ノード）と複数の無線子機１２０（第２ノード）とにおけるマルチホップ通信の接続経路を算出する。   The connection calculation unit 31 receives the position information of each node, the received signal strength of 3G communication (first wireless communication) in each node, and the received signal of specific low-power wireless communication (second wireless communication) between the nodes. Based on the strength, a connection path for multi-hop communication between at least one wireless master device 110 (first node) and a plurality of wireless slave devices 120 (second node) is calculated.

また、具体的に、接続算出部３１は、入力情報記憶部２１から複数のノードの位置情報と、各ノードにおける３Ｇ通信の受信信号強度と、各ノード間における特定小電力無線通信の受信信号強度と取得する。接続算出部３１は、取得した複数のノードの位置情報、各ノードにおける３Ｇ通信の受信信号強度、及び各ノード間における特定小電力無線通信の受信信号強度に基づいて、以下の２つの処理を実行する。
接続算出部３１は、第１処理として、３Ｇ通信によって接続可能なノードとして選択された無線親機１１０に対して特定小電力無線通信によって接続可能なノードを、ノードの位置情報と特定小電力無線通信の受信信号強度とに基づいて、無線子機１２０として選択する。なお、本実施形態では、選択された無線親機１１０は、シミュレーション装置１の使用者によって、操作部１１を介して入力される。
さらに、接続算出部３１は、第２処理として、無線子機１２０に選択したノードに対して特定小電力無線通信によって接続可能なノードを、ノードの位置情報と特定小電力無線通信の受信信号強度とに基づいて、無線子機１２０として選択する処理を実行する。また、接続算出部３１は、この無線子機１２０として選択する処理を無線子機１２０として選択可能なノードがなくなるまで繰り返す。 Specifically, the connection calculating unit 31 receives the position information of a plurality of nodes from the input information storage unit 21, the received signal strength of 3G communication at each node, and the received signal strength of specific low-power wireless communication between the nodes. And get. The connection calculation unit 31 executes the following two processes based on the acquired position information of the plurality of nodes, the received signal strength of 3G communication at each node, and the received signal strength of specific low power wireless communication between the nodes. To do.
As the first process, the connection calculation unit 31 sets a node that can be connected by the specific low power wireless communication to the wireless master device 110 selected as a node that can be connected by 3G communication. Based on the received signal strength of communication, the wireless slave device 120 is selected. In the present embodiment, the selected wireless master device 110 is input via the operation unit 11 by the user of the simulation apparatus 1.
Further, as the second process, the connection calculation unit 31 sets a node that can be connected to the node selected by the wireless slave device 120 by the specific low power wireless communication, the node position information and the received signal strength of the specific low power wireless communication. Based on the above, the process of selecting as the wireless slave unit 120 is executed. The connection calculation unit 31 repeats the process of selecting the wireless slave device 120 until there is no node that can be selected as the wireless slave device 120.

また、接続算出部３１は、上述の第２処理によって未接続なノードがある場合に、未接続なノードにおいて、未接続なノードのうちから選択された無線親機１１０に対して、上述の第１処理及び第２処理を、無線親機１１０又は無線子機１２０として選択可能なノードがなくなるまで実行する。
また、接続算出部３１は、算出した接続経路を示す情報である図７に示すような出力情報を出力情報記憶部２２に記憶させる。 In addition, when there is an unconnected node by the above-described second processing, the connection calculating unit 31 performs the above-described first operation on the wireless master device 110 selected from among the unconnected nodes. The first process and the second process are executed until there is no node that can be selected as the wireless master device 110 or the wireless slave device 120.
Further, the connection calculation unit 31 stores output information as shown in FIG. 7 which is information indicating the calculated connection route in the output information storage unit 22.

コスト算出部３２は、接続算出部３１によって算出された接続経路に基づいて、接続経路におけるコストを算出する。ここで「接続経路におけるコスト」とは、例えば、当該接続経路を実現した場合における無線親機１１０及び無線子機１２０の設備初期投資費用である。すなわち、コスト算出部３２は、エリア内のノードのうち、無線親機１１０に選択された台数と、無線子機１２０に選択された台数と、各無線機器の設備価格とに基づいて、図８に示す「合計金額」を算出する。つまり、コスト算出部３２は、接続算出部３１によって算出された接続経路に基づいて、接続経路上における無線親機１１０と複数の無線子機１２０とのコストの総和を算出する。なお、各無線機器の設備価格は、例えば、ＤＢサーバ２０の入力情報記憶部２１に予め記憶されている。
また、コスト算出部３２は、出力結果として、図８に示すような出力情報を出力情報記憶部２２に記憶させる。 The cost calculation unit 32 calculates the cost in the connection route based on the connection route calculated by the connection calculation unit 31. Here, the “cost in the connection route” is, for example, the initial investment cost of equipment of the wireless master device 110 and the wireless slave device 120 when the connection route is realized. That is, the cost calculation unit 32 determines the number of nodes selected in the area from the nodes selected by the wireless master device 110, the number selected by the wireless slave device 120, and the equipment price of each wireless device. The “total amount” shown in FIG. That is, the cost calculation unit 32 calculates the sum of the costs of the wireless master device 110 and the plurality of wireless slave devices 120 on the connection route based on the connection route calculated by the connection calculation unit 31. The equipment price of each wireless device is stored in advance in the input information storage unit 21 of the DB server 20, for example.
Further, the cost calculation unit 32 stores output information as shown in FIG. 8 in the output information storage unit 22 as an output result.

結果出力部３４（出力部）は、コスト算出部３２によって算出されたコストの総和と、接続算出部３１によって算出された接続経路を示す情報とを管理端末１０に出力し、表示部１２に表示させる。   The result output unit 34 (output unit) outputs the sum of the costs calculated by the cost calculation unit 32 and information indicating the connection route calculated by the connection calculation unit 31 to the management terminal 10 and displays the information on the display unit 12. Let

次に、本実施形態におけるシミュレーション装置１の動作について説明する。
まず、シミュレーション装置１によるマルチホップ通信の接続経路を算出する処理について、図９を参照して説明する。 Next, the operation of the simulation apparatus 1 in this embodiment will be described.
First, processing for calculating a connection path of multi-hop communication by the simulation apparatus 1 will be described with reference to FIG.

図９は、本実施形態における無線機器の接続処理の一例を示す模式図である。
この図における例では、エリア内にノードＮ１〜Ｎ１４のノードがある場合について説明する。なお、図９（ａ）〜図９（ｆ）の各図において、ノードＮ１〜Ｎ１４は同一のノードを示し、ノードＮ１〜Ｎ１４のうちの説明に必要なノードの符号のみを記載して、説明に使用しないノードの符号を省略する。また、この図において、無線親機１１０を「親機」、無線子機１２０を「子機」、無線機器を単に「機器」と表記している。また、この図において、未接続の無線機器を白丸印、無線親機１１０を縦縞模様の丸印、無線子機１２０を横縞模様の丸印で図示している。 FIG. 9 is a schematic diagram illustrating an example of connection processing of a wireless device in the present embodiment.
In the example in this figure, a case where there are nodes N1 to N14 in the area will be described. In each of FIGS. 9A to 9F, the nodes N1 to N14 indicate the same node, and only the symbols of the nodes necessary for the description of the nodes N1 to N14 are described. Symbols of nodes that are not used for are omitted. In this figure, the wireless master device 110 is expressed as “master device”, the wireless slave device 120 as “slave device”, and the wireless device as simply “device”. In this figure, unconnected wireless devices are indicated by white circles, the wireless master device 110 is indicated by vertical stripes, and the wireless slave device 120 is indicated by horizontal stripes.

まず、図９（ａ）に示すように、［Ｓｔｅｐ１］において、ＡＰサーバ３０は、無線親機１１０（親機）を１台指定する。なお、本実施形態では、管理端末１０の操作部１１を介して、使用者によって無線親機１１０が選択される。図９（ａ）の例では、ノードＮ１〜Ｎ１４のうちのノードＮ３が、無線親機１１０として選択されている。なお、無線親機１１０は、３Ｇ通信によりセンタサーバ１４０と通信する必要があるため、３Ｇ通信の受信信号強度が、例えば、「強」又は「中」であるノードを選択する必要がある。   First, as shown in FIG. 9A, in [Step 1], the AP server 30 designates one wireless master device 110 (master device). In the present embodiment, the wireless master device 110 is selected by the user via the operation unit 11 of the management terminal 10. In the example of FIG. 9A, the node N3 among the nodes N1 to N14 is selected as the wireless master device 110. In addition, since the wireless master device 110 needs to communicate with the center server 140 by 3G communication, it is necessary to select a node whose received signal strength of 3G communication is “strong” or “medium”, for example.

次に、図９（ｂ）に示すように、［Ｓｔｅｐ２］において、ＡＰサーバ３０の接続算出部３１は、無線親機１１０（親機）に１ホップで接続可能な無線子機１２０（子機）を決定する。接続算出部３１は、例えば、ノードＮ３の無線親機１１０との間における特定小電力無線通信の受信信号強度（ＲＳＳＩ）が所定の強度以上のノードを無線子機１２０として選定する。ここでは、ノードＮ１、ノードＮ２、及びノードＮ４〜Ｎ６が、無線子機１２０として選定される。   Next, as shown in FIG. 9B, in [Step 2], the connection calculation unit 31 of the AP server 30 connects the wireless slave device 120 (slave device) that can be connected to the wireless master device 110 (master device) in one hop. ). For example, the connection calculating unit 31 selects, as the wireless slave device 120, a node whose received signal strength (RSSI) for specific low power wireless communication with the wireless master device 110 of the node N3 is equal to or higher than a predetermined strength. Here, the node N1, the node N2, and the nodes N4 to N6 are selected as the wireless slave units 120.

次に、図９（ｃ）に示すように、［Ｓｔｅｐ３］において、ＡＰサーバ３０の接続算出部３１は、無線親機１１０（親機）に２ホップで接続可能な無線子機１２０（子機）を決定する。接続算出部３１は、例えば、ノードＮ１、ノードＮ２、及びノードＮ４〜Ｎ６の無線子機１２０との間における特定小電力無線通信の受信信号強度（ＲＳＳＩ）が所定の強度以上のノードを新たな無線子機１２０として選定する。ここでは、ノードＮ７〜Ｎ９が、無線子機１２０として選定される。   Next, as shown in FIG. 9C, in [Step 3], the connection calculation unit 31 of the AP server 30 connects the wireless slave device 120 (slave device) that can be connected to the wireless master device 110 (master device) in two hops. ). For example, the connection calculating unit 31 newly adds a node whose received signal strength (RSSI) of specific low power wireless communication is higher than or equal to a predetermined strength to the wireless slave devices 120 of the node N1, the node N2, and the nodes N4 to N6. Select as the wireless slave unit 120. Here, the nodes N7 to N9 are selected as the wireless slave units 120.

次に、図９（ｄ）に示すように、［Ｓｔｅｐ４］において、ＡＰサーバ３０の接続算出部３１は、無線親機１１０（親機）に３ホップで接続可能な無線子機１２０（子機）を決定する。接続算出部３１は、例えば、ノードＮ７〜Ｎ９の無線子機１２０との間における特定小電力無線通信の受信信号強度（ＲＳＳＩ）が所定の強度以上のノードを新たな無線子機１２０として選定する。ここでは、ノードＮ１０〜Ｎ１２が、無線子機１２０として選定される。なお、ノードＮ１０〜Ｎ１２には、次に接続可能なノードが存在しないため、ＡＰサーバ３０は、次の［Ｓｔｅｐ５］を実行する。   Next, as shown in FIG. 9D, in [Step 4], the connection calculation unit 31 of the AP server 30 connects the wireless slave device 120 (slave device) that can be connected to the wireless master device 110 (master device) in three hops. ). For example, the connection calculation unit 31 selects a node whose received signal strength (RSSI) of specific low-power wireless communication with the wireless slave devices 120 of the nodes N7 to N9 is equal to or higher than a predetermined strength as the new wireless slave device 120. . Here, the nodes N10 to N12 are selected as the wireless slave units 120. In addition, since there is no node that can be connected next in the nodes N10 to N12, the AP server 30 executes the next [Step 5].

図９（ｅ）に示すように、［Ｓｔｅｐ５］において、ＡＰサーバ３０は、２つ目の無線親機１１０（親機）を指定する。ここでは、管理端末１０の操作部１１を介して、使用者によって、未接続のノード（ノードＮ１３及びノードＮ１４）のうちから、２代目の無線親機１１０が選択される。図９（ｅ）の例では、ノードＮ１３が、無線親機１１０として選択されている。   As shown in FIG. 9E, in [Step 5], the AP server 30 designates the second wireless master device 110 (master device). Here, the second-generation wireless master device 110 is selected from the unconnected nodes (node N13 and node N14) by the user via the operation unit 11 of the management terminal 10. In the example of FIG. 9E, the node N13 is selected as the wireless master device 110.

次に、図９（ｆ）に示すように、［Ｓｔｅｐ６］において、接続算出部３１は、２台目の無線親機１１０（親機）に１ホップで接続可能な無線子機１２０（子機）を決定する。接続算出部３１は、例えば、ノードＮ１３の無線親機１１０との間における特定小電力無線通信の受信信号強度（ＲＳＳＩ）が所定の強度以上のノードを無線子機１２０として選定する。ここでは、ノードＮ１４が、無線子機１２０として選定される。接続算出部３１は、２台目の無線親機１１０についても１台目と同様の処理を実行して、接続可能な無線機器（機器）を決定する。
なお、上述の図９の接続経路を算出する一例では、スター型のネットワーク接続となっているが、この結果を基に構築された無線ネットワークシステム１００は、メッシュ型のネットワーク接続として通信してもよいし、スター型のネットワーク接続として通信してもよい。 Next, as shown in FIG. 9F, in [Step 6], the connection calculation unit 31 connects the wireless slave device 120 (slave device) that can be connected to the second wireless master device 110 (master device) in one hop. ). For example, the connection calculating unit 31 selects, as the wireless slave device 120, a node whose received signal strength (RSSI) for specific low power wireless communication with the wireless master device 110 of the node N13 is equal to or higher than a predetermined strength. Here, the node N14 is selected as the wireless slave device 120. The connection calculation unit 31 executes the same processing as that for the first wireless master device 110 to determine a connectable wireless device (device).
In the example of calculating the connection path in FIG. 9 described above, a star-type network connection is used. However, the wireless network system 100 constructed based on this result may communicate as a mesh-type network connection. It may be communicated as a star type network connection.

次に、シミュレーション装置１によるシミュレーション処理について、図１０を参照して説明する。
図１０は、本実施形態におけるシミュレーション装置１の動作の一例を示すフローチャートである。なお、この図においても、図９と同様に、無線親機１１０を「親機」、無線子機１２０を「子機」、無線機器を単に「機器」と表記している。 Next, simulation processing by the simulation apparatus 1 will be described with reference to FIG.
FIG. 10 is a flowchart showing an example of the operation of the simulation apparatus 1 in the present embodiment. Also in this figure, as in FIG. 9, the wireless master device 110 is expressed as “master device”, the wireless slave device 120 as “slave device”, and the wireless device as simply “device”.

図１０において、まず、シミュレーション装置１のＡＰサーバ３０は、無線親機１１０（親機）を１台選択する（ステップＳ１０１）。ＡＰサーバ３０は、管理端末１０の操作部１１を介して、使用者によって無線親機１１０が指定されることにより、無線親機１１０（親機）を選択する。
なお、このステップＳ１０１の処理は、上述した図９（ａ）の［Ｓｔｅｐ１］の処理に対応する。 In FIG. 10, first, the AP server 30 of the simulation apparatus 1 selects one wireless master device 110 (master device) (step S101). The AP server 30 selects the wireless master device 110 (master device) when the user designates the wireless master device 110 via the operation unit 11 of the management terminal 10.
The process of step S101 corresponds to the process of [Step 1] in FIG.

次に、ＡＰサーバ３０の接続算出部３１は、ホップ数カウンタを初期化する（ステップＳ１０２）。ここで、ホップ数カウンタは、親機からの接続段数であるホップ数を示すカウンタであり、接続算出部３１は、ホップ数を“１”に初期化する。   Next, the connection calculation unit 31 of the AP server 30 initializes a hop number counter (step S102). Here, the hop number counter is a counter indicating the number of hops that is the number of connection stages from the parent device, and the connection calculation unit 31 initializes the hop number to “1”.

次に、接続算出部３１は、ホップ数カウンタが上限に達したか否かを判定する（ステップＳ１０３）。ここで、「上限」とは、ホップ数の上限値であり、例えば、１０ホップなどである。接続算出部３１は、ホップ数カウンタが上限に達した場合（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）に、処理をステップＳ１０４に進める。また、接続算出部３１は、ホップ数カウンタが上限に達していない場合（ステップＳ１０３：ＮＯ）に、処理をステップＳ１０５に進める。   Next, the connection calculation unit 31 determines whether or not the hop number counter has reached the upper limit (step S103). Here, the “upper limit” is an upper limit value of the number of hops, such as 10 hops. When the hop number counter reaches the upper limit (step S103: YES), the connection calculation unit 31 advances the process to step S104. Moreover, the connection calculation part 31 advances a process to step S105, when the hop number counter has not reached the upper limit (step S103: NO).

次に、ステップＳ１０４において、ＡＰサーバ３０は、残りのノードから無線親機１１０（親機）を選択可能であるか否かを判定する。ＡＰサーバ３０は、残りのノード（未接続のノード）のうちに、３Ｇ通信の受信信号強度が、例えば、「強」又は「中」であるノードがあるか否かを判定する。ＡＰサーバ３０は、残りのノードから無線親機１１０（親機）を選択可能である場合（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）に、処理をステップＳ１０１に戻して、残りのノードについて、無線親機１１０（親機）の選択から処理を繰り返す。また、ＡＰサーバ３０は、残りのノードから無線親機１１０（親機）を選択不可能である場合（ステップＳ１０４：ＮＯ）に、処理をステップＳ１０８に進める。
なお、このステップＳ１０４の処理は、上述した図９（ｅ）の［Ｓｔｅｐ５］の処理に対応する。 Next, in step S104, the AP server 30 determines whether or not the wireless parent device 110 (parent device) can be selected from the remaining nodes. The AP server 30 determines whether there is a node whose received signal strength of 3G communication is “strong” or “medium” among the remaining nodes (unconnected nodes), for example. When the AP server 30 can select the wireless master device 110 (master device) from the remaining nodes (step S104: YES), the AP server 30 returns the processing to step S101, and the wireless master device 110 (parent device) for the remaining nodes. Repeat the process from the selection of the machine. In addition, when the AP server 30 cannot select the wireless master device 110 (master device) from the remaining nodes (step S104: NO), the process proceeds to step S108.
Note that the processing in step S104 corresponds to the processing in [Step 5] in FIG.

また、ステップＳ１０５において、接続算出部３１は、ホップ数カウンタのホップ数で繋がる無線子機１２０（子機）を選択する。接続算出部３１は、例えば、既に選択されている無線親機１１０又は無線子機１２０を基準にして、特定小電力無線通信の受信信号強度（ＲＳＳＩ）が所定の強度以上のノードを無線子機１２０として選定する。なお、接続算出部３１は、各ノードの位置情報に基づいて、基準となる無線親機１１０又は無線子機１２０との距離を算出し、無線子機１２０として選定するノードの条件に、基準となる無線親機１１０又は無線子機１２０との距離が所定の距離以内という条件を含めてもよい。
なお、このステップＳ１０５の処理は、上述した図９における［Ｓｔｅｐ２］〜［Ｓｔｅｐ４］、及び［Ｓｔｅｐ６］の処理に対応する。 In step S105, the connection calculation unit 31 selects the wireless slave device 120 (slave device) connected by the hop count of the hop count counter. For example, the connection calculation unit 31 sets a node whose reception signal strength (RSSI) of specific low power wireless communication is equal to or higher than a predetermined strength on the basis of the already selected wireless master device 110 or the wireless slave device 120 as a wireless slave device. Select as 120. The connection calculation unit 31 calculates the distance from the wireless master device 110 or the wireless slave device 120 serving as a reference based on the position information of each node, and sets the reference and the condition of the node selected as the wireless slave device 120 as the reference. A condition that the distance from the wireless master device 110 or the wireless slave device 120 is within a predetermined distance may be included.
The process of step S105 corresponds to the processes of [Step 2] to [Step 4] and [Step 6] in FIG. 9 described above.

次に、接続算出部３１は、選択されていない無線子機１２０（子機）が残っているか否かを判定する（ステップＳ１０６）。接続算出部３１は、選択されていない無線子機１２０（子機）が残っている場合（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）に、処理をステップＳ１０７に進める。また、接続算出部３１は、選択されていない無線子機１２０（子機）が残っていない場合（ステップＳ１０６：ＮＯ）に、処理をステップＳ１０８に進める。   Next, the connection calculation unit 31 determines whether or not the wireless slave device 120 (slave device) that has not been selected remains (step S106). The connection calculation unit 31 advances the processing to step S107 when there is a wireless slave device 120 (slave device) that has not been selected (step S106: YES). Moreover, the connection calculation part 31 advances a process to step S108, when the radio | wireless subunit | mobile_unit 120 (slave unit) which is not selected remains (step S106: NO).

次に、ステップＳ１０７において、接続算出部３１は、ホップ数カウンタをインクリメントして、処理をステップＳ１０３に戻す。すなわち、接続算出部３１は、ホップ数カウンタに“１”を加算して、ホップ数を更新して、更新したホップ数に接続可能な無線子機１２０を選択する。   Next, in step S107, the connection calculation unit 31 increments the hop number counter and returns the process to step S103. That is, the connection calculation unit 31 adds “1” to the hop number counter, updates the hop number, and selects the wireless slave device 120 that can be connected to the updated hop number.

また、ステップＳ１０８において、ＡＰサーバ３０のコスト算出部３２は、コストを算出する。すなわち、コスト算出部３２は、接続算出部３１によって算出された接続経路に基づいて、接続経路におけるコストを算出する。ここで「接続経路におけるコスト」とは、例えば、当該接続経路を実現した場合における無線親機１１０及び無線子機１２０の設備初期投資費用である。具体的に、コスト算出部３２は、エリア内のノードのうち、無線親機１１０に選択された台数と、無線子機１２０に選択された台数と、各無線機器の設備価格とに基づいて、図８に示す「合計金額」を算出する。   In step S108, the cost calculation unit 32 of the AP server 30 calculates the cost. That is, the cost calculation unit 32 calculates the cost in the connection route based on the connection route calculated by the connection calculation unit 31. Here, the “cost in the connection route” is, for example, the initial investment cost of equipment of the wireless master device 110 and the wireless slave device 120 when the connection route is realized. Specifically, the cost calculation unit 32, based on the number of nodes selected in the area, the number selected by the wireless master device 110, the number selected by the wireless slave device 120, and the equipment price of each wireless device, The “total amount” shown in FIG. 8 is calculated.

次に、コスト算出部３２は、接続不可ノードを決定し、処理を終了する（ステップＳ１０９）。すなわち、コスト算出部３２は、図８に示す出力情報記憶部２２の「接続可否フラグ」に対して、接続可能なノードに「１」を、接続不可能なノードに「０」を記憶させる。そして、コスト算出部３２は、出力情報記憶部２２の「エリア接続可否」に対して、エリア内のノードが全て接続可能である場合に「１」を、接続不可能である場合に「０」を記憶させる。   Next, the cost calculation unit 32 determines an unreachable node and ends the process (step S109). That is, the cost calculation unit 32 stores “1” in a connectable node and “0” in a non-connectable node in the “connectability flag” of the output information storage unit 22 shown in FIG. The cost calculation unit 32 then sets “1” when all the nodes in the area are connectable to “area connectability” in the output information storage unit 22, and “0” when the nodes are not connectable. Remember.

ＡＰサーバ３０の結果出力部３４は、このようにシミュレーション処理された結果情報を管理端末１０に出力して、表示部１２に出力させる。すなわち、結果出力部３４は、出力情報記憶部２２に記憶されている結果情報を表示部１２に表示させる。   The result output unit 34 of the AP server 30 outputs the result information thus simulated to the management terminal 10 and causes the display unit 12 to output the result information. That is, the result output unit 34 causes the display unit 12 to display the result information stored in the output information storage unit 22.

以上説明したように、本実施形態におけるシミュレーション装置１は、無線機器を示す複数のノードを備える無線ネットワークシステム１００におけるシミュレーション装置であって、接続算出部３１と、コスト算出部３２とを備えている。接続算出部３１は、複数のノードの位置情報と、位置情報が示す位置における３Ｇ通信の受信信号強度と、各ノード間における受信信号強度であって、特定小電力無線通信の受信信号強度とを記憶する入力情報記憶部２１から取得した複数のノードの位置情報、３Ｇ通信の受信信号強度と、及び特定小電力無線通信の受信信号強度に基づいて、少なくとも１つの無線親機１１０と複数の無線子機１２０とにおけるマルチホップ通信の接続経路を算出する。ここで、特定小電力無線通信は、３Ｇ通信よりも通信距離が短く、無線親機１１０は、３Ｇ通信及び特定小電力無線通信の両方の通信方式により接続可能な無線機器である。また、無線子機１２０は、特定小電力無線通信の通信方式により接続可能な無線機器である。そして、コスト算出部３２は、接続算出部３１によって算出された接続経路に基づいて、接続経路上における無線親機１１０と複数の無線子機１２０とのコストの総和におけるコストを算出する。
これにより、本実施形態におけるシミュレーション装置１は、無線ネットワークシステム１００の接続経路及びコストを算出することができる。そのため、シミュレーション装置１の使用者は、無線ネットワークシステム１００の接続経路及びコストの結果を比較することにより、構築する無線ネットワークシステム１００を事前に評価することができる。よって、本実施形態におけるシミュレーション装置１は、無線機器の確実な接続を確保しつつ、コストを低減した無線ネットワークシステム１００を構築することができる。 As described above, the simulation apparatus 1 according to the present embodiment is a simulation apparatus in the wireless network system 100 including a plurality of nodes representing wireless devices, and includes the connection calculation unit 31 and the cost calculation unit 32. . The connection calculation unit 31 obtains the position information of a plurality of nodes, the received signal strength of 3G communication at the position indicated by the position information, the received signal strength between the nodes, and the received signal strength of the specific low power wireless communication. Based on the position information of the plurality of nodes acquired from the input information storage unit 21 to be stored, the received signal strength of 3G communication, and the received signal strength of specific low-power wireless communication, at least one wireless master device 110 and a plurality of wireless devices A connection path for multi-hop communication with the slave unit 120 is calculated. Here, the specific low-power wireless communication has a shorter communication distance than the 3G communication, and the wireless master device 110 is a wireless device that can be connected by both the 3G communication and the specific low-power wireless communication. The wireless slave device 120 is a wireless device that can be connected by a communication method of specific low power wireless communication. Then, the cost calculation unit 32 calculates the cost in the sum of the costs of the wireless master device 110 and the plurality of wireless slave devices 120 on the connection route based on the connection route calculated by the connection calculation unit 31.
Thereby, the simulation apparatus 1 in this embodiment can calculate the connection path and cost of the wireless network system 100. Therefore, the user of the simulation apparatus 1 can evaluate the wireless network system 100 to be constructed in advance by comparing the connection path and cost result of the wireless network system 100. Therefore, the simulation apparatus 1 according to the present embodiment can construct the wireless network system 100 with reduced costs while ensuring reliable connection of wireless devices.

また、本実施形態では、接続算出部３１は、３Ｇ通信によって接続可能なノードとして選択された無線親機１１０に対して特定小電力無線通信によって接続可能なノードを、ノードの位置情報と特定小電力無線通信の受信信号強度とに基づいて、無線子機１２０として選択する第１処理を実行する。そして、接続算出部３１は、さらに、無線子機１２０に選択したノードに対して特定小電力無線通信によって接続可能なノードを、ノードの位置情報と特定小電力無線通信の受信信号強度とに基づいて、無線子機１２０として選択する処理を、無線子機１２０として選択可能なノードがなくなるまで繰り返す第２処理を実行する。
これにより、本実施形態におけるシミュレーション装置１は、無線機器の確実な接続を確保した適切な接続経路を算出することができる。また、この処理を実行することにより、本実施形態におけるシミュレーション装置１は、無線親機１１０に対してマルチホップ通信により接続不可能なノードを判定することができる。 Further, in the present embodiment, the connection calculation unit 31 sets a node that can be connected by specific low power wireless communication to the wireless master device 110 selected as a node that can be connected by 3G communication. Based on the received signal strength of the power wireless communication, the first process of selecting as the wireless slave unit 120 is executed. The connection calculating unit 31 further selects a node that can be connected to the node selected by the wireless slave device 120 by specific low power wireless communication based on the position information of the node and the received signal strength of the specific low power wireless communication. Thus, the second process of repeating the process of selecting as the wireless slave unit 120 until there is no node that can be selected as the wireless slave unit 120 is executed.
Thereby, the simulation apparatus 1 in the present embodiment can calculate an appropriate connection path that ensures a reliable connection of the wireless device. Further, by executing this processing, the simulation apparatus 1 in the present embodiment can determine a node that cannot be connected to the wireless master device 110 by multihop communication.

また、本実施形態では、接続算出部３１は、上述の第２処理によって未接続なノードがある場合に、未接続なノードにおいて、未接続なノードのうちから選択された第１ノードに対して、第１処理及び第２処理を、無線親機１１０又は無線子機１２０として選択可能なノードがなくなるまで実行する。
これにより、本実施形態におけるシミュレーション装置１は、例えば、所定の範囲（所定のエリア）内において、全てのノード（無線機器）が接続可能であるか否かを判定することができる。 Further, in the present embodiment, the connection calculation unit 31 performs the operation on the first node selected from the unconnected nodes in the unconnected nodes when there is an unconnected node in the second process described above. The first process and the second process are executed until there is no node that can be selected as the wireless master device 110 or the wireless slave device 120.
Thereby, the simulation apparatus 1 according to the present embodiment can determine, for example, whether or not all nodes (wireless devices) can be connected within a predetermined range (predetermined area).

また、本実施形態では、入力情報として使用する各ノードの位置情報は、３次元の位置座標である。
これにより、本実施形態におけるシミュレーション装置１は、立体的な位置を考慮した無線ネットワークシステム１００を評価することができる。本実施形態におけるシミュレーション装置１は、例えば、自動販売機における情報収集システムを構築する場合など、建物内の立体的な位置を考慮した無線ネットワークシステム１００を適切に評価及び構築することができる。 In this embodiment, the position information of each node used as input information is a three-dimensional position coordinate.
Thereby, the simulation apparatus 1 in this embodiment can evaluate the wireless network system 100 in consideration of a three-dimensional position. The simulation apparatus 1 according to the present embodiment can appropriately evaluate and construct the wireless network system 100 considering a three-dimensional position in a building, for example, when constructing an information collection system in a vending machine.

また、本実施形態によれば、無線ネットワークシステム１００におけるシミュレーション方法は、接続算出ステップと、コスト算出ステップとを含んでいる。接続算出ステップにおいて、接続算出部３１が、無線機器を示す複数のノードの位置情報と、位置情報が示す位置における３Ｇ通信の受信信号強度と、各ノード間における受信信号強度であって、特定小電力無線通信の受信信号強度とを記憶する記憶部から取得した前記複数のノードの位置情報、３Ｇ通信の受信信号強度、及び特定小電力無線通信の受信信号強度に基づいて、少なくとも１つの無線親機１１０と複数の無線子機１２０とにおけるマルチホップ通信の接続経路を算出する。そして、コスト算出ステップにおいて、コスト算出部３２が、接続算出ステップによって算出された接続経路に基づいて、接続経路上における無線親機１１０と複数の無線子機１２０とのコストの総和を算出する。出力ステップにおいて、結果出力部３４が、コスト算出ステップによって算出されたコストの総和と、接続算出ステップによって算出された接続経路を示す情報とを出力する。
これにより、本実施形態によるシミュレーション方法は、シミュレーション装置１と同様の効果を奏する。 In addition, according to the present embodiment, the simulation method in the wireless network system 100 includes a connection calculation step and a cost calculation step. In the connection calculation step, the connection calculation unit 31 includes the position information of a plurality of nodes indicating wireless devices, the received signal strength of 3G communication at the position indicated by the position information, and the received signal strength between the nodes. Based on the position information of the plurality of nodes acquired from the storage unit storing the received signal strength of power wireless communication, the received signal strength of 3G communication, and the received signal strength of specific low power wireless communication, at least one wireless parent The connection path of multi-hop communication between the device 110 and the plurality of wireless slave devices 120 is calculated. In the cost calculation step, the cost calculation unit 32 calculates the sum of the costs of the wireless master device 110 and the plurality of wireless slave devices 120 on the connection route based on the connection route calculated in the connection calculation step. In the output step, the result output unit 34 outputs the sum of the costs calculated in the cost calculation step and the information indicating the connection route calculated in the connection calculation step.
Thereby, the simulation method according to the present embodiment has the same effects as the simulation apparatus 1.

次に、第２の実施形態について、図面を参照して説明する。
［第２の実施形態］
図１１は、本実施形態によるシミュレーション装置１ａの一例を示す機能ブロック図である。
この図において、シミュレーション装置１ａは、管理端末１０、ＤＢサーバ２０ａ、及びＡＰサーバ３０ａを備えている。なお、この図において、図４と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
本実施形態におけるシミュレーション装置１ａは、無線親機１１０を選定する処理を自装置で実行する点が、上述した第１の実施形態と異なる。以下、この第１の実施形態と異なる点について、説明する。 Next, a second embodiment will be described with reference to the drawings.
[Second Embodiment]
FIG. 11 is a functional block diagram illustrating an example of the simulation apparatus 1a according to the present embodiment.
In this figure, the simulation apparatus 1a includes a management terminal 10, a DB server 20a, and an AP server 30a. In this figure, the same components as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
The simulation apparatus 1a in the present embodiment is different from the above-described first embodiment in that the process for selecting the wireless master device 110 is executed by the own apparatus. Hereinafter, differences from the first embodiment will be described.

ＤＢサーバ２０ａは、入力情報記憶部２１と、出力情報記憶部２２と、評価値記憶部２３を備えている。また、ＡＰサーバ３０ａは、接続算出部３１と、コスト算出部３２と、親機選定部３３と、結果出力部３４とを備えている。   The DB server 20 a includes an input information storage unit 21, an output information storage unit 22, and an evaluation value storage unit 23. Further, the AP server 30 a includes a connection calculation unit 31, a cost calculation unit 32, a parent device selection unit 33, and a result output unit 34.

評価値記憶部２３は、例えば、図１２に示すように無線親機１１０を選定する際の評価結果を記憶する。   The evaluation value storage unit 23 stores, for example, an evaluation result when selecting the wireless master device 110 as shown in FIG.

図１２は、本実施形態における親機選択のための評価結果テーブルの一例を示す図である。
この図において、出力情報テーブルは、例えば、「ノードＩＤ」、「１ホップ接続可能なノードＩＤ」、及び「評価値」を含んでいる。すなわち、評価値記憶部２３は、「ノードＩＤ」、「１ホップ接続可能なノードＩＤ」、及び「評価値」を関連付けて記憶している。 FIG. 12 is a diagram showing an example of an evaluation result table for selecting a master unit in the present embodiment.
In this figure, the output information table includes, for example, “node ID”, “node ID that can be connected by one hop”, and “evaluation value”. That is, the evaluation value storage unit 23 stores “node ID”, “node ID that can be connected by one hop”, and “evaluation value” in association with each other.

ここで、「ノードＩＤ」は、ノードを識別する識別情報を示し、「１ホップ接続可能なノードＩＤ」は、「ノードＩＤ」に対して１ホップで接続可能な全ノードのＩＤを示している。また、「評価値」は、各ホップ（１ホップ〜Ｎホップ）の接続数に応じた評価値、及び各ホップの評価値の合計値を示している。
図１２に示す例では、評価結果テーブルは、例えば、「ノードＩＤ」が「１」である場合に、「１ホップ接続可能なノードＩＤ」が「２」、「３」、「４」を示し、「評価値」の「合計値」が「７．６０」を示している。また、「ノードＩＤ」が「３」である場合に、「１ホップ接続可能なノードＩＤ」が「１」、「２」、「４」、「５」、「６」を示し、「評価値」の「合計値」が「８．９０」を示している。 Here, “node ID” indicates identification information for identifying a node, and “node ID that can be connected by one hop” indicates IDs of all nodes that can be connected by one hop to “node ID”. . The “evaluation value” indicates an evaluation value corresponding to the number of connections of each hop (1 hop to N hop) and a total value of the evaluation values of each hop.
In the example illustrated in FIG. 12, for example, when the “node ID” is “1”, the “node ID that can be connected by one hop” indicates “2”, “3”, and “4”. “Total value” of “Evaluation value” indicates “7.60”. Further, when the “node ID” is “3”, the “node ID that can be connected by one hop” indicates “1”, “2”, “4”, “5”, “6”, and “evaluation value” "Total value" of "" indicates "8.90".

親機選定部３３（選択部）は、各ノード（親機候補）に対して、特定小電力無線通信の受信信号強度に基づいて判定した接続可能なノードにおけるマルチホップ通信の階層（例、ホップ数）ごとのノード数に、階層ごとの所定の係数を乗算した乗算値の総和を評価値として算出する評価算出処理を実行する。ここで、各ノード（親機候補）は、３Ｇ通信の受信信号強度に基づいて判定した３Ｇ通信によって接続可能なノードである。親機選定部３３は、例えば、図１２に示すように、ホップ数ごとに評価値を算出するとともに、その合計値を算出する。なお、親機選定部３３は、ホップ数ごとの評価値を、下記の式（１）に基づいて算出する。   The base unit selection unit 33 (selection unit), for each node (base unit candidate), has a multi-hop communication hierarchy (for example, hop) in a connectable node determined based on the received signal strength of specific low power wireless communication. An evaluation calculation process is performed in which the sum of multiplication values obtained by multiplying the number of nodes for each number) by a predetermined coefficient for each layer is calculated as an evaluation value. Here, each node (master candidate) is a node that can be connected by 3G communication determined based on the received signal strength of 3G communication. For example, as shown in FIG. 12, base unit selection unit 33 calculates an evaluation value for each hop count and calculates a total value thereof. In addition, the main | base station selection part 33 calculates the evaluation value for every hop number based on following formula (1).

評価値ＥＩ＝（ホップ数Ｉにより接続可能なノード数）×（係数ＫＩ） ・・・（１） Evaluation value E I = (number of nodes connectable by the number of hops I) × (coefficient KI) (1)

ここで、ホップ数Ｉは、「１ホップ」、「２ホップ」などのホップ数を示し、係数ＫＩは、ホップ数Ｉに対応する重み付け係数を示している。この係数ＫＩは、例えば、「１ホップ」の場合に「Ｋ１＝１．０」、「２ホップ」の場合に「Ｋ２＝０．８」、「３ホップ」の場合に「Ｋ３＝０．５」、・・・である。なお、ホップ数Ｉが大きい場合に、係数ＫＩの値を小さくするのは、ホップ数が多くなる場合に、通信品質が低下することが考えられるためである。すなわち、無線親機１１０には、低いホップ数により多くのノードと接続可能なノードが適している。
このように、親機選定部３３は、ホップ数に応じて、重み付けをした評価値（ＥＩ）を算出する。そして、親機選定部３３は、図１２に示すように、ホップ数に応じた評価値の合計値をノード（親機候補）ごとに算出する。親機選定部３３は、算出した評価値を評価値記憶部２３に評価結果テーブルとして記憶させる。 Here, the number of hops I indicates the number of hops such as “1 hop” and “2 hops”, and the coefficient KI indicates a weighting coefficient corresponding to the number of hops I. This coefficient KI is, for example, “K1 = 1.0” in the case of “1 hop”, “K2 = 0.8” in the case of “2 hops”, and “K3 = 0.5 in the case of“ 3 hops ”. "... The reason why the coefficient KI is decreased when the number of hops I is large is that the communication quality may decrease when the number of hops increases. That is, a node that can be connected to many nodes with a low number of hops is suitable for the wireless master device 110.
Thus, base unit selection unit 33 calculates a weighted evaluation value (E I ) according to the number of hops. Then, as shown in FIG. 12, the parent device selection unit 33 calculates the total value of the evaluation values according to the number of hops for each node (parent device candidate). The parent device selection unit 33 stores the calculated evaluation value in the evaluation value storage unit 23 as an evaluation result table.

また、親機選定部３３は、評価算出処理によって算出された接続可能な各ノードに対する評価値に基づいて、無線親機１１０を選択する選択処理を実行する。具体的に、親機選定部３３は、評価値記憶部２３に記憶している評価結果テーブルを読み出して、評価値の「合計値」が最も大きい「ノードＩＤ」に対応するノードを無線親機１１０として選択する。
例えば、図１２に示す例では、「ノードＩＤ」が「３」のノードが「合計値」が最も大きいので、親機選定部３３は、「ノードＩＤ」が「３」に対応するノードを無線親機１１０として選択する。 Further, the parent device selection unit 33 executes a selection process for selecting the wireless parent device 110 based on the evaluation value for each connectable node calculated by the evaluation calculation process. Specifically, the parent device selection unit 33 reads the evaluation result table stored in the evaluation value storage unit 23, and assigns the node corresponding to the “node ID” having the highest “total value” of the evaluation values to the wireless parent device. Select as 110.
For example, in the example illustrated in FIG. 12, the node having “node ID” “3” has the largest “total value”, so the parent device selection unit 33 wirelessly selects a node corresponding to “3” as “node ID”. Select as base unit 110.

なお、本実施形態では、接続算出部３１は、親機選定部３３によって選択された無線親機１１０と、複数の無線子機１２０とにおけるマルチホップ通信の接続経路を算出する。   In the present embodiment, the connection calculation unit 31 calculates a connection path for multihop communication between the wireless master device 110 selected by the parent device selection unit 33 and the plurality of wireless slave devices 120.

次に、本実施形態におけるシミュレーション装置１ａの動作について説明する。
本実施形態におけるシミュレーション装置１ａの動作は、無線親機１１０を選定する処理を自装置で実行する点を除いて、図１０に示す第１の実施形態の動作と同様である。すなわち、本実施形態におけるシミュレーション装置１ａでは、図１０のステップＳ１０１の処理が異なり、この本実施形態におけるステップＳ１０１処理の詳細について説明する。 Next, the operation of the simulation apparatus 1a in this embodiment will be described.
The operation of the simulation apparatus 1a in the present embodiment is the same as the operation of the first embodiment shown in FIG. 10 except that the process for selecting the wireless master device 110 is executed by the own apparatus. That is, the simulation apparatus 1a in the present embodiment is different from the process in step S101 in FIG. 10, and details of the process in step S101 in the present embodiment will be described.

図１３は、本実施形態における親機選択処理の一例を示すフローチャートである。
この図において、親機選定部３３は、まず、ノードＩＤを初期化（ノードＩＤ＝０）する（ステップＳ２０１）。ここで初期化するノードＩＤは、評価値を算出するノードに対応する。 FIG. 13 is a flowchart illustrating an example of the parent device selection process in the present embodiment.
In this figure, the parent device selection unit 33 first initializes the node ID (node ID = 0) (step S201). The node ID to be initialized here corresponds to the node for calculating the evaluation value.

次に、親機選定部３３は、ホップ数Ｉを“１”にするとともに、変数ＳＥＩを初期化（ＳＥＩ＝０）する（ステップＳ２０２）。ここで、変数ＳＥＩは、図１２に示めされる「合計値」に対応する合計評価値を示している。 Next, base unit selection unit 33 sets hop count I to “1” and initializes variable SE I (SE I = 0) (step S202). Here, the variable SE I, shows a total evaluation value corresponding to "sum" as fit shown in Figure 12.

次に、親機選定部３３は、ホップ数Ｉにより接続可能なノード数と係数ＫＩとに基づいて、評価値ＥＩを算出する（ステップＳ２０３）。すなわち、親機選定部３３は、上述した式（１）を用いて評価値ＥＩを算出する。例えば、図１２の例では、「ノードＩＤ」が「１」にホップ数Ｉ（＝１ホップ）で接続可能なノードは、「２」、「３」、「４」の３つである。そのため、親機選定部３３は、以下の式（２）のように、評価値Ｅ１を算出する。 Next, base unit selection unit 33 calculates evaluation value E I based on the number of nodes connectable based on hop count I and coefficient KI (step S203). That is, base unit selection unit 33 calculates evaluation value E I using equation (1) described above. For example, in the example of FIG. 12, there are three nodes “2”, “3”, and “4” that can be connected with “node ID” “1” and the number of hops I (= 1 hop). For this reason, the parent device selection unit 33 calculates an evaluation value E 1 as shown in the following equation (2).

評価値Ｅ１＝３×１．０＝３．０ ・・・（２） Evaluation value E 1 = 3 × 1.0 = 3.0 (2)

次に、親機選定部３３は、算出したと評価値ＥＩを合計評価値ＳＥＩに加算する（ステップＳ２０４）。
次に、親機選定部３３は、ホップ数Ｉが上限に達したか否かを判定する（ステップＳ２０５）。ここで、「上限」とは、ホップ数Ｉの上限値Ｎであり、例えば、１０ホップなどである。親機選定部３３は、ホップ数Ｉが上限に達した場合（ステップＳ２０５：ＹＥＳ）に、処理をステップＳ２０７に進める。また、親機選定部３３は、ホップ数Ｉが上限に達していない場合（ステップＳ２０５：ＮＯ）に、処理をステップＳ２０６に進める。 Next, parent device selection unit 33 adds evaluation value E I to total evaluation value SE I once calculated (step S204).
Next, base unit selection unit 33 determines whether or not hop count I has reached the upper limit (step S205). Here, the “upper limit” is the upper limit N of the number of hops I, for example, 10 hops. When the number of hops I reaches the upper limit (step S205: YES), base unit selection unit 33 advances the process to step S207. Further, when the number of hops I has not reached the upper limit (step S205: NO), the parent device selection unit 33 advances the process to step S206.

次に、ステップＳ２０６において、親機選定部３３は、ホップ数Ｉをインクリメント（Ｉ＝Ｉ＋１）し、処理をステップＳ２０３に戻す。すなわち、親機選定部３３は、次のホップ数Ｉを基準として、評価値ＥＩ及び合計評価値ＳＥＩを算出する処理を繰り返す。 Next, in step S206, base unit selector 33 increments hop count I (I = I + 1), and returns the process to step S203. That is, base unit selection unit 33 repeats the process of calculating evaluation value E I and total evaluation value SE I with reference to the next hop count I.

例えば、インクリメントしたホップ数Ｉが“２”である場合に、次回のステップＳ２０３において、親機選定部３３は、以下の式（３）のように、評価値Ｅ２を算出する。 For example, if the incremented hop count I is "2", in the next step S203, the master unit selection unit 33, as shown in the following equation (3) to calculate the evaluation value E 2.

評価値Ｅ２＝３×０．８＝２．４ ・・・（３） Evaluation value E 2 = 3 × 0.8 = 2.4 (3)

また、ステップＳ２０７において、親機選定部３３は、ノードＩＤが上限に達したか否かを判定する。ここで、「上限」とは、エリア内に存在するノードの数を示している。親機選定部３３は、ノードＩＤが上限に達した場合（ステップＳ２０７：ＹＥＳ）に、処理をステップＳ２０９に進める。また、親機選定部３３は、ノードＩＤが上限に達していない場合（ステップＳ２０７：ＮＯ）に、処理をステップＳ２０８に進める。   In step S207, the parent device selection unit 33 determines whether the node ID has reached the upper limit. Here, the “upper limit” indicates the number of nodes existing in the area. When the node ID reaches the upper limit (step S207: YES), the parent device selection unit 33 advances the process to step S209. Further, when the node ID has not reached the upper limit (step S207: NO), the parent device selection unit 33 advances the process to step S208.

次に、ステップＳ２０８において、親機選定部３３は、ノードＩＤをインクリメント（ノードＩＤ＝ノードＩＤ＋１）し、処理をステップＳ２０２に戻す。すなわち、親機選定部３３は、合計評価値ＳＥＩの算出が完了し、次のノードＩＤにおける評価値ＥＩ及び合計評価値ＳＥＩを算出する処理を繰り返す。 Next, in step S208, base unit selection unit 33 increments the node ID (node ID = node ID + 1), and returns the process to step S202. That is, the master unit selection unit 33 completes calculation of the total evaluation value SE I can repeat the process of calculating the evaluation value E I and a total evaluation value SE I in the next node ID.

また、ステップＳ２０９において、親機選定部３３は、最も合計評価値ＳＥＩの値が大きいノードを無線親機１１０（親機）に選定し、処理を終了する。 Further, in step S209, the master unit selection unit 33 selects a node value having the largest total evaluation value SE I in radio cell station 110 (parent device), the process ends.

以上説明したように、本実施形態におけるシミュレーション装置１ａは、親機選定部３３を備えている。親機選定部３３は、各ノード（親機候補）に対して、特定小電力無線通信の受信信号強度に基づいて判定した接続可能なノードにおけるマルチホップ通信の階層（例、ホップ数）ごとのノード数に、階層ごとの所定の係数を乗算した乗算値の総和を評価値として算出する評価算出処理を実行する。ここで、各ノード（親機候補）は、３Ｇ通信の受信信号強度に基づいて判定した３Ｇ通信によって接続可能なノードである。また、親機選定部３３は、評価算出処理によって算出された接続可能な各ノードに対する評価値に基づいて、無線親機１１０を選択する選択処理を実行する。そして、接続算出部３１は、親機選定部３３によって選択された無線親機１１０と複数の第２ノードとにおけるマルチホップ通信の接続経路を算出する。
これにより、本実施形態におけるシミュレーション装置１ａは、適切な無線親機１１０を自動で算出することができる。そのため、本実施形態におけるシミュレーション装置１ａは、無線機器の確実な接続を確保しつつ、コストを低減した無線ネットワークシステム１００を構築することができる。 As described above, the simulation apparatus 1a according to the present embodiment includes the parent device selection unit 33. The base unit selection unit 33 performs, for each node (base unit candidate), for each multi-hop communication layer (eg, the number of hops) in the connectable node determined based on the received signal strength of the specific low power wireless communication. An evaluation calculation process is performed in which the sum of multiplication values obtained by multiplying the number of nodes by a predetermined coefficient for each hierarchy is calculated as an evaluation value. Here, each node (master candidate) is a node that can be connected by 3G communication determined based on the received signal strength of 3G communication. Further, the parent device selection unit 33 executes a selection process for selecting the wireless parent device 110 based on the evaluation value for each connectable node calculated by the evaluation calculation process. Then, the connection calculation unit 31 calculates a connection path for multi-hop communication between the wireless parent device 110 selected by the parent device selection unit 33 and the plurality of second nodes.
Thereby, the simulation apparatus 1a in the present embodiment can automatically calculate an appropriate wireless master device 110. Therefore, the simulation apparatus 1a according to the present embodiment can construct the wireless network system 100 with reduced costs while ensuring reliable connection of wireless devices.

なお、本発明は、上記の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能である。例えば、上記の各実施形態において、シミュレーション装置１（１ａ）は、管理端末１０、ＤＢサーバ２０（２０ａ）、及びＡＰサーバ３０（３０ａ）に分割されて構成される場合について説明したが、これに限定されるわけではない。例えば、シミュレーション装置１（１ａ）は、任意のコンピュータ装置に分散又は集約して構成されてもよいし、１つの装置として構成されてもよい。なお、シミュレーション装置１（１ａ）を、１つの装置として構成する場合には、上述したＡＰサーバ３０（３０ａ）の機能を制御部とし、ＤＢサーバ２０（２０ａ）の機能を記憶部として構成してもよい。   The present invention is not limited to the above embodiments, and can be modified without departing from the spirit of the present invention. For example, in each of the above embodiments, the simulation apparatus 1 (1a) has been described as being divided into the management terminal 10, the DB server 20 (20a), and the AP server 30 (30a). It is not limited. For example, the simulation apparatus 1 (1a) may be configured to be distributed or aggregated in an arbitrary computer apparatus, or may be configured as one apparatus. When the simulation apparatus 1 (1a) is configured as one apparatus, the function of the AP server 30 (30a) described above is configured as a control unit, and the function of the DB server 20 (20a) is configured as a storage unit. Also good.

また、上記の各実施形態において、コスト算出部３２が算出するコストとして設備初期投資費用を算出する場合について説明したが、算出するコストには、通信コストやメンテナンスのためのコストなどのランニングコストを含めてもよい。また、コスト算出部３２は、３Ｇ通信を提供するキャリア企業の選択も含めて、コストを算出してもよい。この場合、シミュレーション装置１（１ａ）は、キャリア企業の選択を含めた無線ネットワークシステム１００のコストを評価することができる。   In each of the above embodiments, the case where the equipment initial investment cost is calculated as the cost calculated by the cost calculation unit 32 has been described. However, the calculated cost includes a running cost such as a communication cost and a maintenance cost. May be included. In addition, the cost calculation unit 32 may calculate the cost including selection of a carrier company that provides 3G communication. In this case, the simulation apparatus 1 (1a) can evaluate the cost of the wireless network system 100 including the selection of the carrier company.

また、上記の各実施形態において、特定小電力通信を利用してマルチホップ通信を実現する場合を説明したが、他の通信方式を利用してもよい。例えば、無線ネットワークシステム１００は、特定小電力通信の代わりに、無線ＬＡＮによる通信を利用してもよい。   In each of the above embodiments, the case where multi-hop communication is realized using specific low-power communication has been described. However, other communication methods may be used. For example, the wireless network system 100 may use wireless LAN communication instead of specific low-power communication.

また、上記の各実施形態において、接続算出部３１は、接続可能なノードがなくなるまで、無線親機１１０を選択して接続経路を算出する形態を説明したが、１つの無線親機１１０において接続可能なノードがなくなった場合に接続経路を算出する処理を終了してもよい。この場合、コスト算出部３２は、エリア内の一部のノードにおけるコストの総和を算出してもよい。   Further, in each of the embodiments described above, the connection calculation unit 31 selects the wireless master device 110 and calculates the connection route until there are no nodes that can be connected. When there are no more possible nodes, the process for calculating the connection route may be terminated. In this case, the cost calculation unit 32 may calculate the sum of costs at some nodes in the area.

また、上記の各実施形態において、無線ネットワークシステム１００は、自動販売機の情報収集のためのシステムに適用する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、大規模なマンションや複数の棟からなるマンションなどにおいて、電気やガスの利用情報を収集するスマートメータなどの無線ネットワークシステムに適用してもよい。   Further, in each of the above embodiments, the case where the wireless network system 100 is applied to a system for collecting information on vending machines has been described, but the present invention is not limited to this. For example, the present invention may be applied to a wireless network system such as a smart meter that collects electricity and gas usage information in a large-scale condominium or a condominium composed of a plurality of buildings.

また、上記の各実施形態において、シミュレーション装置１（１ａ）は、選択した無線親機１１０を基準にした無線ネットワークシステム１００の接続経路及びコストを算出する場合について説明したが、無線親機１１０となるノードを順番に変更して、それぞれについての接続経路及びコストを算出してもよい。また、この場合、シミュレーション装置１（１ａ）は、算出した接続経路及びコストを比較する処理を実行してもよい。
また、上記の各実施形態において、各ノードは、既に設置されている自動販売機である場合について説明したが、これから設置しようとしている場合、又は追加しようとしている場合に適用してもよい。 In each of the above embodiments, the simulation apparatus 1 (1a) has been described with respect to calculating the connection route and cost of the wireless network system 100 based on the selected wireless master device 110. The nodes may be changed in order, and the connection path and cost for each may be calculated. In this case, the simulation apparatus 1 (1a) may execute a process of comparing the calculated connection path and cost.
In each of the above embodiments, each node has been described as being a vending machine that is already installed. However, the present invention may be applied to a case where the node is to be installed or to be added.

また、図８に示す一例では、「エリア接続可否」は、「可能」又は「不可能」を「１」又は「０」により表す形態について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、「エリア接続可否」は、エリア内の全てのノードのうちの、通信可能なノードの割合を示すようにしてもよい。この場合、例えば、エリア内全体に２０個のノードがあり、そのうちの１８個のノードが接続可能となった場合に、「エリア接続可否」は、９０％（＝１８／２０×１００）という表示としてもよい。   In the example illustrated in FIG. 8, “area connection availability” has described a form in which “possible” or “impossible” is represented by “1” or “0”, but is not limited thereto. For example, “area connectability” may indicate the ratio of communicable nodes among all the nodes in the area. In this case, for example, when there are 20 nodes in the entire area and 18 of them are connectable, “area connectability” is displayed as 90% (= 18/20 × 100). It is good.

また、上記の各実施形態において、結果出力部３４は、表示部１２に結果情報を表示させる形態について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、結果出力部３４は、結果情報をファイルとして、ファイルサーバ装置などの記憶装置に出力してもよいし、結果情報を別の端末装置などにデータ出力してもよい。   Further, in each of the above embodiments, the result output unit 34 has been described with respect to the form in which the result information is displayed on the display unit 12, but the present invention is not limited to this. For example, the result output unit 34 may output the result information as a file to a storage device such as a file server device, or may output the result information to another terminal device or the like.

なお、本発明におけるシミュレーション装置１（１ａ）の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより上述した無線ネットワークシステム１００におけるシミュレーション処理を行ってもよい。ここで、「記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行する」とは、コンピュータシステムにプログラムをインストールすることを含む。ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、インターネットやＷＡＮ、ＬＡＮ、専用回線等の通信回線を含むネットワークを介して接続された複数のコンピュータ装置を含んでもよい。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。このように、プログラムを記憶した記録媒体は、ＣＤ−ＲＯＭ等の非一過性の記録媒体であってもよい。また、記録媒体には、当該プログラムを配信するために配信サーバからアクセス可能な内部または外部に設けられた記録媒体も含まれる。なお、プログラムを複数に分割し、それぞれ異なるタイミングでダウンロードした後にシミュレーション装置１（１ａ）で合体される構成や、分割されたプログラムのそれぞれを配信する配信サーバが異なっていてもよい。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、ネットワークを介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また、上記プログラムは、上述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、上述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。   A program for realizing the function of the simulation apparatus 1 (1a) in the present invention is recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium is read into a computer system and executed. You may perform the simulation process in the wireless network system 100 mentioned above. Here, “loading and executing a program recorded on a recording medium into a computer system” includes installing the program in the computer system. The “computer system” here includes an OS and hardware such as peripheral devices. Further, the “computer system” may include a plurality of computer devices connected via a network including a communication line such as the Internet, WAN, LAN, and dedicated line. The “computer-readable recording medium” refers to a storage device such as a flexible medium, a magneto-optical disk, a portable medium such as a ROM and a CD-ROM, and a hard disk incorporated in a computer system. As described above, the recording medium storing the program may be a non-transitory recording medium such as a CD-ROM. The recording medium also includes a recording medium provided inside or outside that is accessible from the distribution server in order to distribute the program. It should be noted that the program may be divided into a plurality of parts and downloaded at different timings and combined in the simulation apparatus 1 (1a), or the distribution server that distributes each of the divided programs may be different. Furthermore, the “computer-readable recording medium” holds a program for a certain period of time, such as a volatile memory (RAM) inside a computer system that becomes a server or a client when the program is transmitted via a network. Including things. The program may be for realizing a part of the functions described above. Furthermore, what can implement | achieve the function mentioned above in combination with the program already recorded on the computer system, what is called a difference file (difference program) may be sufficient.

また、上述した機能の一部または全部を、ＬＳＩ（Large Scale Integration）等の集積回路として実現してもよい。上述した各機能は個別にプロセッサ化してもよいし、一部、または全部を集積してプロセッサ化してもよい。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現してもよい。また、半導体技術の進歩によりＬＳＩに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いてもよい。   In addition, some or all of the functions described above may be realized as an integrated circuit such as an LSI (Large Scale Integration). Each function described above may be individually made into a processor, or a part or all of them may be integrated into a processor. Further, the method of circuit integration is not limited to LSI, and may be realized by a dedicated circuit or a general-purpose processor. Further, in the case where an integrated circuit technology that replaces LSI appears due to progress in semiconductor technology, an integrated circuit based on the technology may be used.

１、１ａ シミュレーション装置
２ ＷＡＮネットワーク
３ マルチホップネットワーク部
１０ 管理端末
１１ 操作部
１２ 表示部
２０、２０ａ ＤＢサーバ
２１ 入力情報記憶部
２２ 出力情報記憶部
２３ 評価値記憶部
３０、３０ａ ＡＰサーバ
３１ 接続算出部
３２ コスト算出部
３３ 親機選定部
３４ 結果出力部
１００ 無線ネットワークシステム
１１０ 無線親機
１１１、１２１ マルチホップ制御部
１１２、１２２ 無線ＮＷ制御部
１１３、１２３ 特定小電力無線通信部
１１４ ゲートウェイ部
１１５ 無線ＮＷ管理部
１１６ ＷＡＮ通信部
１２０、１２０−１、１２０−２、１２０−３、１２０−４ 無線子機
１３０ デバイス DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1a Simulation apparatus 2 WAN network 3 Multihop network part 10 Management terminal 11 Operation part 12 Display part 20, 20a DB server 21 Input information storage part 22 Output information storage part 23 Evaluation value storage part 30, 30a AP server 31 Connection calculation Unit 32 Cost calculation unit 33 Base unit selection unit 34 Result output unit 100 Wireless network system 110 Wireless base unit 111, 121 Multihop control unit 112, 122 Wireless NW control unit 113, 123 Specific low power wireless communication unit 114 Gateway unit 115 Wireless NW management unit 116 WAN communication unit 120, 120-1, 120-2, 120-3, 120-4 Wireless slave unit 130 device

Claims (3)

無線機器を示す複数のノードの位置情報と、前記位置情報が示す位置における第１の無線通信の受信信号強度と、前記各ノード間における受信信号強度であって、前記第１の無線通信よりも通信距離が短い第２の無線通信の受信信号強度とを記憶する記憶部から取得した前記複数のノードの位置情報、前記第１の無線通信の受信信号強度、及び第２の無線通信の受信信号強度に基づいて、前記第１の無線通信及び前記第２の無線通信により接続可能な少なくとも１つの第１ノードと前記第２の無線通信により接続可能な複数の第２ノードとにおけるマルチホップ通信の接続経路を算出する接続算出部と、
前記接続算出部によって算出された前記接続経路に基づいて、前記接続経路上における前記第１ノードと複数の前記第２ノードとのコストの総和を算出するコスト算出部と、
前記コスト算出部によって算出された前記コストの総和と、前記接続算出部によって算出された前記接続経路を示す情報とを出力する出力部と、
前記第１の無線通信の受信信号強度に基づいて判定した前記第１の無線通信によって接続可能な各ノードに対して、前記第２の無線通信の受信信号強度に基づいて判定した接続可能なノードにおける前記マルチホップ通信の階層ごとのノード数に、前記階層ごとの所定の係数を乗算した乗算値の総和を評価値として算出する評価算出処理と、前記評価算出処理によって算出された前記接続可能な各ノードに対する前記評価値に基づいて前記第１ノードを選択する選択処理とを実行する選択部と
を備え、
前記接続算出部は、
前記選択部によって選択された前記第１ノードと前記複数の第２ノードとにおけるマルチホップ通信の接続経路を算出する
ことを特徴とするシミュレーション装置。 Position information of a plurality of nodes indicating a wireless device, received signal strength of first wireless communication at a position indicated by the position information, and received signal strength between the nodes, and more than the first wireless communication The position information of the plurality of nodes, the received signal strength of the first wireless communication, and the received signal of the second wireless communication acquired from the storage unit that stores the received signal strength of the second wireless communication having a short communication distance. Based on the strength, multi-hop communication between at least one first node connectable by the first wireless communication and the second wireless communication and a plurality of second nodes connectable by the second wireless communication A connection calculation unit for calculating a connection route;
A cost calculation unit that calculates a sum of costs of the first node and the plurality of second nodes on the connection path based on the connection path calculated by the connection calculation unit;
An output unit that outputs the sum of the costs calculated by the cost calculation unit and information indicating the connection path calculated by the connection calculation unit;
Connectable nodes determined based on the received signal strength of the second wireless communication for each node connectable by the first wireless communication determined based on the received signal strength of the first wireless communication An evaluation calculation process for calculating a sum of multiplication values obtained by multiplying the number of nodes for each hierarchy of the multi-hop communication by a predetermined coefficient for each hierarchy as an evaluation value, and the connectable calculated by the evaluation calculation process A selection unit that performs a selection process of selecting the first node based on the evaluation value for each node, and
The connection calculation unit
A simulation device that calculates a connection path of multi-hop communication between the first node and the plurality of second nodes selected by the selection unit. シミュレーション装置が実行するシミュレーション方法であって、
前記シミュレーション装置の接続算出部が、無線機器を示す複数のノードの位置情報と、前記位置情報が示す位置における第１の無線通信の受信信号強度と、前記各ノード間における受信信号強度であって、前記第１の無線通信よりも通信距離が短い第２の無線通信の受信信号強度とを記憶する記憶部から取得した前記複数のノードの位置情報、前記第１の無線通信の受信信号強度、及び第２の無線通信の受信信号強度に基づいて、前記第１の無線通信及び前記第２の無線通信により接続可能な少なくとも１つの第１ノードと前記第２の無線通信により接続可能な複数の第２ノードとにおけるマルチホップ通信の接続経路を算出する接続算出ステップと、
前記シミュレーション装置のコスト算出部が、前記接続算出ステップによって算出された前記接続経路に基づいて、前記接続経路上における前記第１ノードと複数の前記第２ノードとのコストの総和を算出するコスト算出ステップと、
前記シミュレーション装置の出力部が、前記コスト算出部によって算出された前記コストの総和と、前記接続算出部によって算出された前記接続経路を示す情報とを出力する出力ステップと、
前記シミュレーション装置の選択部が、前記第１の無線通信の受信信号強度に基づいて判定した前記第１の無線通信によって接続可能な各ノードに対して、前記第２の無線通信の受信信号強度に基づいて判定した接続可能なノードにおける前記マルチホップ通信の階層ごとのノード数に、前記階層ごとの所定の係数を乗算した乗算値の総和を評価値として算出する評価算出処理と、前記評価算出処理によって算出された前記接続可能な各ノードに対する前記評価値に基づいて前記第１ノードを選択する選択処理とを実行する選択ステップと
を含み、
前記接続算出ステップにおいて、
前記接続算出部が、前記選択ステップによって選択された前記第１ノードと前記複数の第２ノードとにおけるマルチホップ通信の接続経路を算出する
ことを特徴とするシミュレーション方法。 A simulation method executed by a simulation apparatus,
The connection calculation unit of the simulation apparatus includes position information of a plurality of nodes indicating wireless devices, received signal strength of first wireless communication at a position indicated by the position information, and received signal strength between the nodes. Position information of the plurality of nodes acquired from a storage unit that stores received signal strength of second wireless communication having a communication distance shorter than that of the first wireless communication, received signal strength of the first wireless communication, And at least one first node connectable by the first wireless communication and the second wireless communication based on the received signal strength of the second wireless communication and a plurality of connectable by the second wireless communication A connection calculating step of calculating a connection path of multi-hop communication with the second node;
A cost calculation in which a cost calculation unit of the simulation apparatus calculates a sum of costs of the first node and the plurality of second nodes on the connection path based on the connection path calculated in the connection calculation step. Steps,
An output step for the output unit of the simulation apparatus to output the sum of the costs calculated by the cost calculation unit and information indicating the connection path calculated by the connection calculation unit;
The selection unit of the simulation apparatus sets the received signal strength of the second wireless communication to each node connectable by the first wireless communication determined based on the received signal strength of the first wireless communication. An evaluation calculation process for calculating, as an evaluation value, a sum of multiplication values obtained by multiplying the number of nodes for each layer of the multi-hop communication in the connectable nodes determined based on a predetermined coefficient for each layer; and the evaluation calculation process A selection step of selecting the first node based on the evaluation value for each connectable node calculated by:
In the connection calculating step,
The simulation method, wherein the connection calculation unit calculates a connection path of multihop communication between the first node and the plurality of second nodes selected in the selection step. シミュレーション装置としてのコンピュータに、
接続算出部が、無線機器を示す複数のノードの位置情報と、前記位置情報が示す位置における第１の無線通信の受信信号強度と、前記各ノード間における受信信号強度であって、前記第１の無線通信よりも通信距離が短い第２の無線通信の受信信号強度とを記憶する記憶部から取得した前記複数のノードの位置情報、前記第１の無線通信の受信信号強度、及び第２の無線通信の受信信号強度に基づいて、前記第１の無線通信及び前記第２の無線通信により接続可能な少なくとも１つの第１ノードと前記第２の無線通信により接続可能な複数の第２ノードとにおけるマルチホップ通信の接続経路を算出する接続算出ステップと、
コスト算出部が、前記接続算出ステップによって算出された前記接続経路に基づいて、前記接続経路上における前記第１ノードと複数の前記第２ノードとのコストの総和を算出するコスト算出ステップと、
前記コスト算出部によって算出された前記コストの総和と、前記接続算出部によって算出された前記接続経路を示す情報とを出力する出力ステップと、
選択部が、前記第１の無線通信の受信信号強度に基づいて判定した前記第１の無線通信によって接続可能な各ノードに対して、前記第２の無線通信の受信信号強度に基づいて判定した接続可能なノードにおける前記マルチホップ通信の階層ごとのノード数に、前記階層ごとの所定の係数を乗算した乗算値の総和を評価値として算出する評価算出処理と、前記評価算出処理によって算出された前記接続可能な各ノードに対する前記評価値に基づいて前記第１ノードを選択する選択処理とを実行する選択ステップと
を実行させるためのプログラムであり、
前記接続算出ステップにおいて、
前記接続算出部が、前記選択ステップによって選択された前記第１ノードと前記複数の第２ノードとにおけるマルチホップ通信の接続経路を算出する
ことを特徴とするプログラム。 In the computer as a simulation device,
The connection calculating unit includes position information of a plurality of nodes indicating wireless devices, received signal strength of first wireless communication at a position indicated by the position information, and received signal strength between the nodes, The position information of the plurality of nodes acquired from the storage unit storing the received signal strength of the second wireless communication having a communication distance shorter than the wireless communication of the first wireless communication, the second received signal strength of the first wireless communication, and the second Based on the received signal strength of wireless communication, at least one first node connectable by the first wireless communication and the second wireless communication and a plurality of second nodes connectable by the second wireless communication; A connection calculating step of calculating a connection path of multi-hop communication in
A cost calculating step in which a cost calculating unit calculates a sum of costs of the first node and the plurality of second nodes on the connection path based on the connection path calculated in the connection calculation step;
An output step of outputting the sum of the costs calculated by the cost calculation unit and information indicating the connection path calculated by the connection calculation unit;
The selection unit determines, based on the received signal strength of the second wireless communication, for each node connectable by the first wireless communication determined based on the received signal strength of the first wireless communication An evaluation calculation process for calculating a sum of multiplication values obtained by multiplying the number of nodes for each layer of the multi-hop communication in a connectable node by a predetermined coefficient for each hierarchy as an evaluation value, and the evaluation calculation process A selection step of executing a selection process of selecting the first node based on the evaluation value for each connectable node, and
In the connection calculating step,
The connection calculation unit calculates a connection path for multi-hop communication between the first node and the plurality of second nodes selected in the selection step.
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