JP6268968B2

JP6268968B2 - Distance determination method, distance determination device, and distance determination program

Info

Publication number: JP6268968B2
Application number: JP2013239273A
Authority: JP
Inventors: 敦本田; 照尚二宮
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2013-11-19
Filing date: 2013-11-19
Publication date: 2018-01-31
Anticipated expiration: 2033-11-19
Also published as: JP2015100038A

Description

本発明は、距離判定方法、距離判定装置、及び距離判定プログラムに関する。 The present invention relates to a distance determination method, a distance determination device, and a distance determination program.

従来、複数の無線センサノードが所定エリアに配置された無線センサネットワークが利用されている。無線センサネットワークは、例えば、広大な農地での土壌水分量の測定や雪原での生体調査を行う際に、構成される。無線センサノードは、設置場所によっては、メンテナンスが困難となることがあるため、設置後は、可能な限り安定的に動作することが望ましい。各無線センサノードは、通常、送信ノードと受信ノードとの間に遮蔽物が存在しない伝搬環境（以下、「見通し内伝搬環境」と記す。）に設置される。 Conventionally, a wireless sensor network in which a plurality of wireless sensor nodes are arranged in a predetermined area is used. A wireless sensor network is configured, for example, when measuring soil moisture in a vast farmland or conducting a biological survey in a snowy field. Since the wireless sensor node may be difficult to maintain depending on the installation location, it is desirable that the wireless sensor node operate as stably as possible after installation. Each wireless sensor node is usually installed in a propagation environment (hereinafter referred to as “line-of-sight propagation environment”) in which no shielding object exists between the transmission node and the reception node.

この様な環境では、送信ノードのアンテナから発せられた電波は、ノード間の直接波及び大地からの反射波によって、受信ノードのアンテナに到達する。このため、見通し内伝搬環境では、上記直接波と上記反射波とが合成される時の位相差によっては、受信電界強度に落ち込み（ノッチ）が発生する場合がある。ノッチの発生は、例えば、上記直接波と上記反射波との位相差が３６０度となった場合等、受信信号の振幅が小さくなった場合に特に顕著となる。 In such an environment, a radio wave emitted from the antenna of the transmission node reaches the antenna of the reception node by a direct wave between the nodes and a reflected wave from the ground. For this reason, in the line-of-sight propagation environment, a drop (notch) may occur in the received electric field strength depending on the phase difference when the direct wave and the reflected wave are combined. The occurrence of the notch becomes particularly noticeable when the amplitude of the received signal becomes small, for example, when the phase difference between the direct wave and the reflected wave becomes 360 degrees.

特開平１１−２４３３６１号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-243361 特開２００９−２９０３３３号公報JP 2009-290333 A

上述した伝搬環境では、僅かな自然環境の変化により、反射波の振幅や位相が変動し、受信電界強度の変化が起き易くなる。自然環境の変化としては、例えば、雪原の地氷が解けることによる反射面の反射係数の変化、あるいは、樹木等の葉が落下することによる反射点や受信電界強度の位相差の変化が挙げられる。この様な自然環境の変化は、非常に長い時間間隔で発生するため、無線センサネットワークの利用者が、無線センサノードの設置時に、自然環境の変化を正確に予測して、通信品質の高い設置距離を決定することは困難である。 In the propagation environment described above, the amplitude and phase of the reflected wave fluctuate due to slight changes in the natural environment, and the received electric field strength is likely to change. Changes in the natural environment include, for example, changes in the reflection coefficient of the reflecting surface due to melting of the ice in the snow field, or changes in the reflection point and phase difference of the received electric field strength due to the fall of leaves such as trees. . Because such changes in the natural environment occur at very long time intervals, wireless sensor network users can accurately predict changes in the natural environment when installing wireless sensor nodes, and install with high communication quality. It is difficult to determine the distance.

また、利用者が、受信電界強度にマージンをもたせて、各無線センサノードの設置距離を決定したとしても、設置後の環境変化により、受信電界強度が低下することがある。無線センサノードにおける受信電界強度の低下は、通信品質の劣化、ひいてはデータ欠落等の通信障害の要因となる。この場合、無線センサノードの設置距離の変更や中継器の設置のため、現地に人を派遣することとなる。このため、ノード設置後においても、受信電界強度の変動による通信品質の劣化の少ない距離に、各無線センサノードを設置することが望まれる。 Even if the user determines the installation distance of each wireless sensor node with a margin for the reception electric field strength, the reception electric field strength may decrease due to an environmental change after installation. A decrease in the received electric field strength at the wireless sensor node causes a communication failure such as a deterioration in communication quality and data loss. In this case, a person is dispatched locally to change the installation distance of the wireless sensor node or to install a repeater. For this reason, it is desirable to install each wireless sensor node at a distance where there is little deterioration in communication quality due to fluctuations in received electric field strength even after the node is installed.

開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、ノード間の通信品質の劣化を低減させることのできる距離判定方法、距離判定装置、及び距離判定プログラムを提供することを目的とする。 The disclosed technology has been made in view of the above, and an object thereof is to provide a distance determination method, a distance determination device, and a distance determination program capable of reducing deterioration in communication quality between nodes.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本願の開示する距離判定方法によれば、距離判定装置が、送信アンテナと受信アンテナとの間の距離毎に、前記受信アンテナの受信電界強度を、パラメータを変化させて算出する。前記距離判定装置が、算出された前記受信電界強度の所定距離間の差分値を前記距離毎に算出する。前記距離判定装置が、算出された前記差分値が極小となる距離を、不安定と判定する。前記距離判定装置が、該判定の結果を出力する。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, according to the distance determination method disclosed in the present application, the distance determination device performs reception field strength of the reception antenna for each distance between the transmission antenna and the reception antenna. Is calculated by changing the parameters. The distance determination device calculates a difference value between the predetermined distances of the calculated received electric field strength for each distance. The distance determination device determines that the distance at which the calculated difference value is minimal is unstable. The distance determination device outputs a result of the determination.

本願の開示する距離判定方法の一つの態様によれば、ノード間の通信品質の劣化を低減させることができる。 According to one aspect of the distance determination method disclosed in the present application, it is possible to reduce deterioration in communication quality between nodes.

図１は、無線ノードが設置される見通し内伝搬環境を説明するための図である。FIG. 1 is a diagram for explaining a line-of-sight propagation environment in which a wireless node is installed. 図２は、設置距離判定装置の機能構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating a functional configuration of the installation distance determination device. 図３は、設置距離判定装置のハードウェア構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating a hardware configuration of the installation distance determination device. 図４は、設置距離判定装置の動作を説明するためのフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart for explaining the operation of the installation distance determination apparatus. 図５は、実施例における送受信間距離と受信電界強度との関係を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a relationship between the transmission / reception distance and the reception electric field strength in the embodiment. 図６は、実施例における送受信間距離と受信電界強度の差分値との関係を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating the relationship between the distance between transmission and reception and the difference value of the received electric field strength in the embodiment. 図７は、変形例１における送受信間距離と位相差との関係を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating a relationship between the transmission / reception distance and the phase difference in the first modification. 図８は、変形例２における送受信間距離と受信電界強度との関係を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the transmission / reception distance and the reception electric field strength in the second modification. 図９は、変形例２における送受信間距離と受信電界強度の差分値との関係を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a relationship between the transmission / reception distance and the difference value of the received electric field strength in the second modification. 図１０は、送受信間距離と受信電界強度の差分値との関係を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating the relationship between the transmission / reception distance and the difference value of the received electric field strength. 図１１は、受信電界強度の差分値において、送受信間距離が隣り合う正負の領域の距離幅を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating the distance width of the positive and negative regions where the distance between transmission and reception is adjacent in the difference value of the received electric field strength. 図１２は、送受信間距離と受信電界強度の差分値との関係を受信アンテナ高毎に示す図である。FIG. 12 is a diagram illustrating the relationship between the distance between transmission and reception and the difference value of the received electric field strength for each reception antenna height. 図１３は、設置距離判定プログラムを実行するコンピュータを示す図である。FIG. 13 is a diagram illustrating a computer that executes an installation distance determination program. 図１４Ａは、送信アンテナ高が４．５ｍの場合における送受信間距離と受信電界強度との関係を示す図である。FIG. 14A is a diagram illustrating a relationship between a transmission / reception distance and a reception electric field strength when the transmission antenna height is 4.5 m. 図１４Ｂは、送信アンテナ高が５．０ｍの場合における送受信間距離と受信電界強度との関係を示す図である。FIG. 14B is a diagram showing the relationship between the transmission / reception distance and the reception electric field strength when the height of the transmission antenna is 5.0 m. 図１４Ｃは、送信アンテナ高が５．５ｍの場合における送受信間距離と受信電界強度との関係を示す図である。FIG. 14C is a diagram illustrating a relationship between the transmission / reception distance and the reception electric field strength when the transmission antenna height is 5.5 m.

以下に、本願の開示する距離判定方法、距離判定装置、及び距離判定プログラムの実施例を、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、この実施例により、本願の開示する距離判定方法、距離判定装置、及び距離判定プログラムが限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of a distance determination method, a distance determination device, and a distance determination program disclosed in the present application will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the distance determination method, the distance determination apparatus, and the distance determination program which this application discloses are not limited by this Example.

図１は、無線ノードＮ１、Ｎ２が設置される見通し内伝搬環境を説明するための図である。図１に示す様に、本実施例では、無線ノードＮ１の送信アンテナＡ１と無線ノードＮ２の受信アンテナＡ２との間における伝搬パスモデルが、直接波及び地面からの反射波の２波のモデルから成る場合を想定する。図１では、送信アンテナＡ１から受信アンテナＡ２に向かう方向に、ｘ軸が規定されている。また、上記地面上のｘ軸と垂直方向にｙ軸が規定され、受信アンテナＡ２の高さ方向にｚ軸が規定されている。送受信アンテナ間距離ｄによっては、直接波及び反射波の影響により、受信電界強度Ｅに落ち込み（ノッチ）が発生する等、周辺環境の変化に起因する受信電界強度Ｅの変動が激しくなる設置距離が存在する。この様な距離に無線ノードＮ２を設置することは、通信品質の安定性の観点から好ましくないため、設置を回避することが望ましい。 FIG. 1 is a diagram for explaining a line-of-sight propagation environment in which wireless nodes N1 and N2 are installed. As shown in FIG. 1, in this embodiment, the propagation path model between the transmission antenna A1 of the wireless node N1 and the reception antenna A2 of the wireless node N2 is based on a model of two waves of a direct wave and a reflected wave from the ground. Assume that In FIG. 1, the x-axis is defined in the direction from the transmitting antenna A1 to the receiving antenna A2. Further, a y-axis is defined in the direction perpendicular to the x-axis on the ground, and a z-axis is defined in the height direction of the receiving antenna A2. Depending on the distance d between the transmitting and receiving antennas, there is an installation distance at which the fluctuation of the received electric field intensity E due to the change in the surrounding environment becomes severe, such as a drop (notch) in the received electric field intensity E due to the influence of the direct wave and the reflected wave Exists. Since it is not preferable to install the wireless node N2 at such a distance from the viewpoint of the stability of communication quality, it is desirable to avoid installation.

図２は、設置距離判定装置１０の機能構成を示すブロック図である。図２に示す様に、設置距離判定装置１０は、パラメータ入力部１１と、受信電界強度算出部１２と、差分値算出部１３と、判定部１４と、判定結果出力部１５とを有する。これら各構成部分は、一方向又は双方向に、信号やデータの入出力が可能な様に接続されている。 FIG. 2 is a block diagram illustrating a functional configuration of the installation distance determination device 10. As illustrated in FIG. 2, the installation distance determination device 10 includes a parameter input unit 11, a received electric field strength calculation unit 12, a difference value calculation unit 13, a determination unit 14, and a determination result output unit 15. Each of these components is connected so that signals and data can be input and output in one direction or in both directions.

パラメータ入力部１１は、送受信アンテナＡ１、Ａ２間の距離毎の受信電界強度Ｅを測定する際に使用されるパラメータを入力する。該パラメータは、例えば、受信アンテナＡ２のアンテナ高である。受信電界強度算出部１２は、送受信アンテナＡ１、Ａ２間の距離毎に、受信アンテナＡ２における受信電界強度Ｅを、パラメータ入力部１１に入力されたパラメータを変化させて測定する。受信電界強度算出部１２は、受信電界強度Ｅの測定に際し、図１に示した複数波の伝搬パスモデルを用いる。 The parameter input unit 11 inputs parameters used when measuring the received electric field strength E for each distance between the transmitting and receiving antennas A1 and A2. The parameter is, for example, the antenna height of the receiving antenna A2. The reception electric field strength calculation unit 12 measures the reception electric field strength E in the reception antenna A2 by changing the parameter input to the parameter input unit 11 for each distance between the transmission / reception antennas A1 and A2. The reception electric field strength calculation unit 12 uses the multi-wave propagation path model shown in FIG.

差分値算出部１３は、上記距離が同一であり、かつ、上記パラメータが異なる複数の受信電界強度Ｅの内、最大の受信電界強度Ｅ_ＭＡＸと最小の受信電界強度Ｅ_ＭＩＮとの差分値Ｄ（受信電界強度Ｅの変動幅）を算出する。判定部１４は、差分値算出部１３により算出された差分値Ｄを用いて、受信電界強度Ｅの変化の大小を判定する。すなわち、判定部１４は、受信電界強度Ｅの変化が大きい場合にノード設置距離が「不安定」と判定し、小さい場合に「安定」と判定する。判定結果出力部１５は、判定部１４により上記変化が小さいと判定された距離を、無線ノードＮ２の設置に適した距離として出力する。 The difference value calculating unit 13 has a difference value D () between the maximum received electric field strength E _MAX and the minimum received electric field strength E _MIN among the plurality of received electric field strengths E having the same distance and different parameters. The fluctuation range of the received electric field strength E) is calculated. The determination unit 14 determines the magnitude of the change in the received electric field strength E using the difference value D calculated by the difference value calculation unit 13. That is, the determination unit 14 determines that the node installation distance is “unstable” when the change in the received electric field strength E is large, and determines “stable” when the change is small. The determination result output unit 15 outputs the distance determined by the determination unit 14 that the change is small as a distance suitable for installation of the wireless node N2.

続いて、設置距離判定装置１０のハードウェア構成を説明する。図３は、設置距離判定装置１０のハードウェア構成を示すブロック図である。図３に示す様に、設置距離判定装置１０においては、物理的には、プロセッサ１０ａと、メモリ１０ｂと、と、ＲＦ（Radio Frequency）回路１０ｃと、入力装置１０ｄと、出力装置１０ｅとが、バスＢを介して各種信号やデータの入出力が可能な様に接続されている。設置距離判定装置１０のパラメータ入力部１１は、例えば、キーボード、マウス等の入力装置１０ｄにより実現される。受信電界強度算出部１２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等のプロセッサ１０ａとＲＦ回路１０ｃとにより実現される。差分値算出部１３及び判定部１４は、例えば、プロセッサ１０ａとＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等のメモリ１０ｂとにより実現される。判定結果出力部１５は、例えば、ディスプレイ等の出力装置１０ｅにより実現される。 Next, the hardware configuration of the installation distance determination device 10 will be described. FIG. 3 is a block diagram illustrating a hardware configuration of the installation distance determination device 10. As shown in FIG. 3, in the installation distance determination device 10, physically, a processor 10a, a memory 10b, an RF (Radio Frequency) circuit 10c, an input device 10d, and an output device 10e are: The bus B is connected so that various signals and data can be input and output. The parameter input unit 11 of the installation distance determination device 10 is realized by an input device 10d such as a keyboard and a mouse, for example. The reception electric field strength calculation unit 12 is realized by a processor 10a such as a CPU (Central Processing Unit) and a DSP (Digital Signal Processor) and an RF circuit 10c. The difference value calculation unit 13 and the determination unit 14 are realized by, for example, a processor 10a and a memory 10b such as a RAM (Random Access Memory) and a ROM (Read Only Memory). The determination result output unit 15 is realized by an output device 10e such as a display, for example.

なお、入力装置１０ｄ及び出力装置１０ｅは、設置距離判定装置１０の外部にあってもよい。 The input device 10d and the output device 10e may be outside the installation distance determination device 10.

次に、設置距離判定装置１０の動作を説明する。図４は、設置距離判定装置１０の動作を説明するためのフローチャートである。 Next, the operation of the installation distance determination device 10 will be described. FIG. 4 is a flowchart for explaining the operation of the installation distance determination device 10.

まずＳ１では、パラメータ入力部１１は、無線ノードＮ２の受信アンテナＡ２におけるパラメータとして、例えば、受信アンテナＡ２のアンテナ高を入力する。次に、Ｓ２では、受信電界強度算出部１２は、送信電力、送信アンテナ利得、受信アンテナ利得、及び伝搬損失から、パラメータ入力部１１により入力されたパラメータに対応する受信電界強度Ｅを、送信アンテナＡ１と受信アンテナＡ２との間の距離ｄ毎に、算出する。例えば、パラメータとして用いられるアンテナ高が４．５ｍ、５．０ｍ、５．５ｍの３種類である場合、各距離ｄ毎に、３データずつの受信電界強度Ｅが算出されることとなる。受信電界強度算出部１２は、受信電界強度Ｅの算出に際し、送信アンテナＡ１と受信アンテナＡ２との間を伝搬する複数波の伝搬パスモデル（図１参照）を用いることができる。 First, in S1, the parameter input unit 11 inputs, for example, the antenna height of the receiving antenna A2 as a parameter in the receiving antenna A2 of the wireless node N2. Next, in S2, the received electric field strength calculation unit 12 calculates the received electric field strength E corresponding to the parameter input by the parameter input unit 11 from the transmission power, the transmission antenna gain, the reception antenna gain, and the propagation loss. It calculates for every distance d between A1 and receiving antenna A2. For example, when there are three types of antenna heights used as parameters, 4.5 m, 5.0 m, and 5.5 m, the reception electric field strength E of three data is calculated for each distance d. When calculating the received electric field strength E, the received electric field strength calculating unit 12 can use a propagation path model (see FIG. 1) of a plurality of waves propagating between the transmitting antenna A1 and the receiving antenna A2.

Ｓ３では、差分値算出部１３は、上記距離ｄが同一であり、かつ、上記パラメータが異なる複数の受信電界強度Ｅの内、最大の受信電界強度Ｅ_ＭＡＸと最小の受信電界強度Ｅ_ＭＩＮとの差分値Ｄを算出する。Ｓ４では、判定部１４は、差分値算出部１３により算出された差分値Ｄに応じて、受信電界強度Ｅの変化の大小を判定する。例えば、判定部１４は、差分値Ｄが所定の閾値Ｔｈ未満である場合には、受信電界強度Ｅが測定された距離の位置が「安定」であると判定する。これに対し、判定部１４は、差分値Ｄが所定の閾値Ｔｈ以上である場合には、受信電界強度Ｅが測定された距離の位置が「不安定」であると判定する。 In S3, the difference value calculation unit 13 calculates the difference between the maximum received electric field strength E _MAX and the minimum received electric field strength E _MIN among the plurality of received electric field strengths E having the same distance d and different parameters. The difference value D is calculated. In S <b> 4, the determination unit 14 determines the magnitude of the change in the received electric field strength E according to the difference value D calculated by the difference value calculation unit 13. For example, when the difference value D is less than the predetermined threshold Th, the determination unit 14 determines that the position of the distance at which the received electric field strength E is measured is “stable”. On the other hand, when the difference value D is equal to or greater than the predetermined threshold Th, the determination unit 14 determines that the position of the distance at which the received electric field strength E is measured is “unstable”.

Ｓ５では、判定結果出力部１５は、Ｓ４における判定の結果を表示する。すなわち、判定結果出力部１５は、判定部１４により上記変化が小さいと判定された距離を、無線ノードＮ２の設置に適した距離として、利用者に通知する。 In S5, the determination result output unit 15 displays the determination result in S4. That is, the determination result output unit 15 notifies the user of the distance determined by the determination unit 14 that the change is small as a distance suitable for installation of the wireless node N2.

次に、図５、図６を参照しながら、受信電界強度Ｅから設置距離の安定度を判定する方法について、より詳細に説明する。図５は、実施例における送受信間距離ｄと受信電界強度Ｅとの関係を示す図である。図５では、ｘ軸に、送信アンテナＡ１と受信アンテナＡ２との距離ｄ（単位はｍ）が規定され、ｙ軸に、受信アンテナＡ２における受信電界強度Ｅ（単位はｄＢｍ）が規定されている。図５に示す様に、２波モデルでは、受信アンテナＡ２のアンテナ高Ｈ２に応じて、受信電界強度Ｅの減衰の仕方が若干異なるが、何れのアンテナ高Ｈ２の場合も、受信電界強度Ｅ＝１６０ｍ付近または８０ｍ付近において、ノッチｎ１、ｎ２が発生している。 Next, a method for determining the stability of the installation distance from the received electric field strength E will be described in more detail with reference to FIGS. FIG. 5 is a diagram illustrating a relationship between the transmission / reception distance d and the reception electric field strength E in the embodiment. In FIG. 5, the distance d (unit is m) between the transmission antenna A1 and the reception antenna A2 is defined on the x-axis, and the received electric field strength E (unit is dBm) on the reception antenna A2 is defined on the y-axis. . As shown in FIG. 5, in the two-wave model, the method of attenuation of the received electric field strength E is slightly different depending on the antenna height H2 of the receiving antenna A2, but the received electric field strength E = Notches n1 and n2 are generated around 160m or 80m.

図５では、上記ノッチｎ１、ｎ２の距離は、アンテナ高Ｈ２毎に２０ｍ程度ずつずれている。このため、例えば、受信アンテナＡ２が、アンテナ高５．０ｍとして設置されたとしても、設置距離が送受信間距離ｄ＝１６０ｍ付近である場合、受信電界強度Ｅの変化は、周辺の電波環境の僅かな変化によっても、大きな変化として現れる可能性が高い。周辺の電波環境の変化としては、例えば、無線ノードＮ２の設置距離における積雪によるアンテナ高Ｈ２の変化、あるいは、路面の積雪が溶けて水になることによる反射係数の変化がある。そこで、設置距離判定装置１０は、この様な自然環境の変化に起因する設置環境の変化を、パラメータの変化によりシミュレーションすることで、受信電界強度Ｅの変動幅を推測する。 In FIG. 5, the distance between the notches n1 and n2 is shifted by about 20 m for each antenna height H2. For this reason, for example, even if the receiving antenna A2 is installed with an antenna height of 5.0 m, if the installation distance is in the vicinity of the distance between transmission and reception d = 160 m, the change in the received electric field strength E is a little in the surrounding radio wave environment. Even a small change is likely to appear as a big change. Changes in the surrounding radio wave environment include, for example, a change in antenna height H2 due to snow at the installation distance of the wireless node N2, or a change in reflection coefficient due to melting of snow on the road surface into water. Therefore, the installation distance determination device 10 estimates the fluctuation range of the received electric field strength E by simulating the change of the installation environment due to such a change of the natural environment by the change of the parameter.

図６は、実施例における送受信間距離ｄと受信電界強度Ｅの差分値Ｄとの関係を示す図である。図６では、ｘ軸に、送信アンテナＡ１と受信アンテナＡ２との距離ｄ（単位はｍ）が規定され、ｙ軸に、受信アンテナＡ２における受信電界強度Ｅの最大値・最小値の差分値Ｄ（単位はｄＢ）が規定されている。図６に示す様に、差分値Ｄは、送受信間距離ｄ＝約９０ｍ、約１４０ｍ、約１７５ｍの３箇所において、閾値Ｔｈである１０ｄＢを超えている。従って、設置距離判定装置１０は、送受信間距離ｄ＝約９０ｍ、約１４０ｍ、約１７５ｍの３箇所を、不安定な設置距離と判定し、利用者に通知する。 FIG. 6 is a diagram illustrating a relationship between the transmission / reception distance d and the difference value D of the received electric field strength E in the embodiment. In FIG. 6, the distance d (unit: m) between the transmission antenna A1 and the reception antenna A2 is defined on the x axis, and the difference value D between the maximum value and the minimum value of the reception electric field strength E at the reception antenna A2 is defined on the y axis. (Unit is dB) is defined. As shown in FIG. 6, the difference value D exceeds the threshold value Th of 10 dB at three locations where the transmission / reception distance d = about 90 m, about 140 m, and about 175 m. Accordingly, the installation distance determination device 10 determines that the three transmission / reception distances d = about 90 m, about 140 m, and about 175 m are unstable installation distances and notifies the user.

以上説明した様に、設置距離判定装置１０は、受信電界強度算出部１２と判定部１４と判定結果出力部１５とを有する。受信電界強度算出部１２は、送信アンテナと受信アンテナとの間の距離毎に、上記受信アンテナの受信電界強度を、パラメータを変化させて算出する。このとき、受信電界強度算出部１２は、送信アンテナと受信アンテナとの間を伝搬する複数波の伝搬パスモデルを用いて、上記受信電界強度を算出するものとしてもよい。判定部１４は、受信電界強度算出部１２により算出された上記受信電界強度において、所定値（例えば、５ｄＢｍ）以上の低下（ノッチ）の発生する距離の範囲（例えば、ｄ＝１４３〜１７８ｍ）を、不安定と判定する。判定結果出力部１５は、判定部１４による判定の結果を出力する。 As described above, the installation distance determination device 10 includes the received electric field strength calculation unit 12, the determination unit 14, and the determination result output unit 15. The reception field strength calculation unit 12 calculates the reception field strength of the reception antenna by changing the parameter for each distance between the transmission antenna and the reception antenna. At this time, the received electric field strength calculating unit 12 may calculate the received electric field strength using a propagation path model of a plurality of waves propagating between the transmitting antenna and the receiving antenna. The determination unit 14 determines a range of distances (for example, d = 143 to 178 m) where a decrease (notch) of a predetermined value (for example, 5 dBm) or more occurs in the reception field strength calculated by the reception field strength calculation unit 12. Judged as unstable. The determination result output unit 15 outputs the result of determination by the determination unit 14.

設置距離判定装置１０において、差分値算出部１３は、距離ｄが同一であり、かつ、上記パラメータが異なる複数の受信電界強度Ｅの内、最大の受信電界強度Ｅ_ＭＡＸと最小の受信電界強度Ｅ_ＭＩＮとの差分値Ｄ（受信電界強度Ｅの変動幅）を算出するものとしてもよい。この場合、判定部１４は、差分値算出部１３により算出された上記差分値を用いて、受信アンテナＡ２の距離における受信電界強度Ｅの変化の大小を判定する。判定結果出力部１５は、該判定の結果を出力する。すなわち、判定結果出力部１５は、上記変化が小さいと判定された距離ｄを、無線ノードＮ２の設置に適した距離として出力する。 In the installation distance determination device 10, the difference value calculation unit 13 has a maximum reception electric field strength E _MAX and a minimum reception electric field strength E among a plurality of reception electric field strengths E having the same distance d and different parameters. The difference value D from _MIN (the fluctuation range of the received electric field strength E) may be calculated. In this case, the determination unit 14 uses the difference value calculated by the difference value calculation unit 13 to determine the magnitude of the change in the received electric field strength E at the distance of the reception antenna A2. The determination result output unit 15 outputs the determination result. That is, the determination result output unit 15 outputs the distance d determined that the change is small as a distance suitable for installation of the wireless node N2.

また、設置距離判定装置１０において、上記パラメータは、例えば、受信アンテナＡ２のアンテナ高、あるいは、受信アンテナＡ２の設置面の反射係数である。 In the installation distance determination device 10, the parameter is, for example, the antenna height of the reception antenna A2 or the reflection coefficient of the installation surface of the reception antenna A2.

利用者は、設置距離判定装置１０からの出力情報を参照して、受信電界強度Ｅの変化の少ない安定した距離に無線ノードを設置することができる。これにより、各無線ノードが最適な距離に配置される確度が向上する。従って、設置距離判定装置１０は、ノード設置後における受信電界強度Ｅの変動の影響を抑制することができる。その結果、自然環境の変化に起因する通信品質劣化の低減が可能となる。 The user can install the wireless node at a stable distance with little change in the received electric field strength E with reference to the output information from the installation distance determination device 10. This improves the accuracy with which each wireless node is placed at an optimal distance. Therefore, the installation distance determination device 10 can suppress the influence of fluctuations in the received electric field strength E after the node is installed. As a result, it is possible to reduce communication quality degradation caused by changes in the natural environment.

次に、利用者による出力情報の利用の仕方について説明する。利用者は、無線ノードの設置場所を事前に検討する段階と、実際に無線ノードを設置する段階とにおいて、判定結果出力部１５からの出力情報を利用する。まず、事前検討段階では、利用者は、送信ノードＮ１の位置を地図上に設定した後、該位置を始点とする見通し内直線上の距離を、受信ノードＮ２の設置距離の候補として検討する。利用者は、ＰＣ（Personal Computer）等に格納されたアプリケーションプログラムにパラメータ（例えば、受信アンテナ高）を入力し、該パラメータを変化させて、上記見通し内直線上の距離の安定または不安定を判別する。そして、利用者は、送信ノードＮ１からの電波を安定して受信可能な領域の中から、ノード設置距離の候補を選択する。 Next, how to use the output information by the user will be described. The user uses the output information from the determination result output unit 15 in the stage of examining the installation location of the wireless node in advance and the stage of actually installing the wireless node. First, in the preliminary examination stage, after setting the position of the transmission node N1 on the map, the user examines the distance on the line of sight line starting from the position as a candidate for the installation distance of the reception node N2. A user inputs a parameter (for example, reception antenna height) into an application program stored in a PC (Personal Computer) or the like, and changes the parameter to determine whether the distance on the line of sight line is stable or unstable. To do. Then, the user selects a node installation distance candidate from an area where the radio wave from the transmission node N1 can be stably received.

次に、実際の設置段階では、利用者はまず、上記地図上の設置予定距離に送信ノードＮ１を設置し、送信ノードＮ１から電波を送信させる。続いて、利用者は、事前検討段階にて選択された上記候補の距離に受信ノードＮ２を設置し、送信ノードＮ１からの電波を受信させる。このとき、利用者は、受信ノードＮ２の設置候補距離に近い複数箇所において、受信電界強度Ｅの測定を行う。例えば、利用者は、受信候補地点の前後２０ｍ以内を対象とし、２ｍ間隔で、２０点における受信電界強度Ｅの測定を行う。次いで、利用者は、該測定の結果を、送受信間距離ｄ対受信電界強度Ｅのグラフ（例えば、図５）にプロットすることにより、受信電界強度Ｅを測定した距離（設置予定距離）が安定領域に入っているか否かを確認する。併せて、利用者は、各設置予定距離において、実際に受信アンテナ高Ｈ２を変化させることで、受信電界強度Ｅが不安定にならないかの確認も行う。不安定にならない場合には、利用者は、その設置予定距離を、受信ノードＮ２の設置距離に確定する。 Next, in the actual installation stage, the user first installs the transmission node N1 at the planned installation distance on the map, and transmits radio waves from the transmission node N1. Subsequently, the user installs the reception node N2 at the candidate distance selected in the preliminary examination stage, and receives radio waves from the transmission node N1. At this time, the user measures the reception electric field strength E at a plurality of locations near the installation candidate distance of the reception node N2. For example, the user measures the received electric field strength E at 20 points at an interval of 2 m, targeting within 20 m before and after the reception candidate point. Next, the user plots the measurement result in a graph (e.g., FIG. 5) of the distance between transmission and reception d vs. received electric field strength E (for example, FIG. 5), thereby stabilizing the distance (scheduled installation distance) at which the received electric field strength E is measured. Check if you are in the area. At the same time, the user also confirms whether the reception electric field strength E does not become unstable by actually changing the reception antenna height H2 at each planned installation distance. If it does not become unstable, the user determines the installation distance as the installation distance of the receiving node N2.

以上、本発明の一実施例について説明したが、以下、上記実施例の変形例を説明する。 Although one embodiment of the present invention has been described above, modifications of the above embodiment will be described below.

（変形例１）
上記実施例に係る設置距離判定装置１０は、以下に説明する変形態様を採ることもできる。すなわち、上記実施例では、設置距離判定装置１０は、受信電界強度Ｅの差分値Ｄに基づき、無線ノードＮ２の設置距離の安定または不安定を判定するものとした。これに対し、変形例１では、設置距離判定装置１０は、直接波と地面からの反射波との位相差に基づき、無線ノードＮ２の設置距離の安定または不安定を判定する。具体的には、判定部１４は、直接波と反射波との位相差が所定値である場合に、設置距離が不安定であると判定し、上記所定値以外の場合には安定であると判定する。該所定値は、例えば、３６０ｄｅｇ、７２０ｄｅｇであるが、３６０ｄｅｇ±５ｄｅｇ、７２０ｄｅｇ±１０ｄｅｇという様に、所定の幅をもたせてもよい。 (Modification 1)
The installation distance determination apparatus 10 according to the above-described embodiment can take a modified aspect described below. That is, in the above-described embodiment, the installation distance determination device 10 determines whether the installation distance of the wireless node N2 is stable or unstable based on the difference value D of the received electric field strength E. On the other hand, in Modification 1, the installation distance determination device 10 determines whether the installation distance of the wireless node N2 is stable or unstable based on the phase difference between the direct wave and the reflected wave from the ground. Specifically, the determination unit 14 determines that the installation distance is unstable when the phase difference between the direct wave and the reflected wave is a predetermined value, and is stable when the phase difference is other than the predetermined value. judge. The predetermined values are, for example, 360 deg and 720 deg, but may have a predetermined width such as 360 deg ± 5 deg and 720 deg ± 10 deg.

図７は、変形例１における送受信間距離ｄと位相差Ｐとの関係を示す図である。図７では、ｘ軸に、送信アンテナＡ１と受信アンテナＡ２との距離ｄ（単位はｍ）が規定され、ｙ軸に、直接波と反射波との位相差Ｐ（単位はｄｅｇ）が規定されている。上記実施例で想定した伝搬パスモデルでは、直接波と反射波との位相差Ｐが３６０ｄｅｇまたは７２０ｄｅｇの時に、受信信号の振幅が極小化してノッチが発生する。このため、図７では、３６０ｄｅｇを示す直線Ｄ１と距離毎の位相差を示す曲線Ｌ１〜Ｌ３との交点から、不安定な距離の範囲が特定可能となる。図７では、直線Ｄ１と曲線Ｌ１との交点は、送受信間距離ｄ＝約１４０ｍに対応し、直線Ｄ１と曲線Ｌ３との交点は、送受信間距離ｄ＝約１８０ｍに対応する。従って、設置距離判定装置１０の判定部１４は、送受信間距離ｄ＝１４０〜１８０ｍの範囲が不安定領域であると判定する。同様に、７２０ｄｅｇを示す直線Ｄ２と曲線Ｌ１との交点は、送受信間距離ｄ＝約７０ｍに対応し、直線Ｄ２と曲線Ｌ３との交点は、送受信間距離ｄ＝約９０ｍに対応する。従って、設置距離判定装置１０の判定部１４は、送受信間距離ｄ＝７０〜９０ｍの範囲も不安定領域であると判定する。 FIG. 7 is a diagram illustrating a relationship between the transmission / reception distance d and the phase difference P in the first modification. In FIG. 7, the distance d (unit is m) between the transmitting antenna A1 and the receiving antenna A2 is defined on the x axis, and the phase difference P (unit is deg) between the direct wave and the reflected wave is defined on the y axis. ing. In the propagation path model assumed in the above embodiment, when the phase difference P between the direct wave and the reflected wave is 360 deg or 720 deg, the amplitude of the received signal is minimized and a notch is generated. For this reason, in FIG. 7, the range of the unstable distance can be specified from the intersection of the straight line D1 indicating 360 deg and the curves L1 to L3 indicating the phase differences for each distance. In FIG. 7, the intersection of the straight line D1 and the curve L1 corresponds to the distance between transmission and reception d = about 140 m, and the intersection of the straight line D1 and the curve L3 corresponds to the distance between transmission and reception d = about 180 m. Therefore, the determination unit 14 of the installation distance determination apparatus 10 determines that the range of the transmission / reception distance d = 140 to 180 m is an unstable region. Similarly, the intersection between the straight line D2 indicating 720 deg and the curve L1 corresponds to the distance between transmission and reception d = about 70 m, and the intersection between the straight line D2 and the curve L3 corresponds to the distance between transmission and reception d = about 90 m. Therefore, the determination unit 14 of the installation distance determination apparatus 10 determines that the range of the transmission / reception distance d = 70 to 90 m is also an unstable region.

上述した様に、設置距離判定装置１０は、直接波と地上反射波との位相差Ｐを基に、受信アンテナＡ２の設置に適した、送信アンテナＡ１からの距離を推測することができる。該推測の結果は、設置距離判定装置１０の利用者に通知されるため、利用者は、受信アンテナＡ２を何処に設置したらよいかを、容易かつ正確に判断することができる。 As described above, the installation distance determination device 10 can estimate the distance from the transmission antenna A1 that is suitable for installation of the reception antenna A2 based on the phase difference P between the direct wave and the ground reflected wave. Since the result of the estimation is notified to the user of the installation distance determination device 10, the user can easily and accurately determine where the reception antenna A2 should be installed.

なお、変形例１において不安定と判定する位相差は、３６０ｄｅｇ、７２０ｄｅｇに限らず、３６０ｄｅｇのｎ倍（ｎは自然数）であればよい。但し、ノッチの深さは、直接波と反射波との位相差Ｐ＝３６０ｄｅｇにおいて最大となり、位相差が増加するに連れて浅くなる。このため、設置距離判定装置１０の判定部１４は、ｎの値に上限値を設けて、例えばｎ≦３の場合のみを、不安定領域と判定するものとしてもよい。 Note that the phase difference determined as unstable in the first modification is not limited to 360 deg and 720 deg, and may be n times 360 deg (n is a natural number). However, the depth of the notch becomes maximum at the phase difference P = 360 deg between the direct wave and the reflected wave, and becomes shallower as the phase difference increases. For this reason, the determination unit 14 of the installation distance determination device 10 may set an upper limit value for the value of n and determine, for example, only when n ≦ 3 as an unstable region.

（変形例２）
更に、上記実施例に係る設置距離判定装置１０は、以下に説明する変形態様を採ることもできる。すなわち、上記実施例では、無線ノードＮ１の送信アンテナＡ１と無線ノードＮ２の受信アンテナＡ２との間における伝搬パスモデルとして、２波モデルを想定した。これに対し、変形例２では、見通し内伝搬環境における３波モデルを想定する。具体的には、壁面反射を考慮し、直接波と地面からの反射波とに、壁面からの反射波を加えた３波モデルを想定する。なお、送信アンテナＡ１及び受信アンテナＡ２から壁面までの直線距離は、例えば８ｍである。 (Modification 2)
Furthermore, the installation distance determination device 10 according to the above-described embodiment can also take the modified modes described below. That is, in the above embodiment, a two-wave model is assumed as a propagation path model between the transmission antenna A1 of the wireless node N1 and the reception antenna A2 of the wireless node N2. On the other hand, the second modification assumes a three-wave model in the line-of-sight propagation environment. Specifically, in consideration of wall surface reflection, a three-wave model is assumed in which a reflected wave from a wall surface is added to a direct wave and a reflected wave from the ground. The linear distance from the transmitting antenna A1 and the receiving antenna A2 to the wall surface is, for example, 8 m.

図８は、変形例２における送受信間距離ｄと受信電界強度Ｅとの関係を示す図である。図８では、ｘ軸に、送信アンテナＡ１と受信アンテナＡ２との距離ｄ（単位はｍ）が規定され、ｙ軸に、受信アンテナＡ２での受信電界強度Ｅ（単位はｄＢｍ）が規定されている。図８に示す様に、３波モデルでは、受信アンテナＡ２のアンテナ高Ｈ２に応じた受信電界強度Ｅの減衰の仕方に、大きな差はないが、アンテナ高Ｈ２＝５．０ｍの場合のノッチｎ３、ｎ４は、他のアンテナ高の場合と比較して顕著である。特に、受信電界強度Ｅ＝１９０ｍ付近で発生するノッチｎ３では、受信電界強度Ｅ＝１４０ｍ付近で発生するノッチｎ４と比較して、アンテナ高Ｈ２＝５．０ｍの場合の受信電界強度Ｅと他のアンテナ高の場合の受信電界強度Ｅとの差が大きい。従って、設置距離判定装置１０は、設置環境の変化に基づく受信電界強度Ｅの変動幅が、ノッチｎ３において極大化するとの推測が可能である。 FIG. 8 is a diagram illustrating a relationship between the transmission / reception distance d and the reception electric field strength E in the second modification. In FIG. 8, the distance d (unit: m) between the transmitting antenna A1 and the receiving antenna A2 is defined on the x axis, and the received electric field strength E (unit: dBm) at the receiving antenna A2 is defined on the y axis. Yes. As shown in FIG. 8, in the three-wave model, there is no significant difference in the attenuation method of the reception electric field intensity E according to the antenna height H2 of the reception antenna A2, but the notch n3 when the antenna height H2 = 5.0 m. , N4 is significant as compared with other antenna heights. In particular, in the notch n3 generated near the reception electric field strength E = 190 m, the reception electric field strength E in the case where the antenna height H2 = 5.0 m is compared with the other notch n4 generated near the reception electric field strength E = 140 m. The difference from the received electric field strength E when the antenna is high is large. Therefore, the installation distance determination device 10 can estimate that the fluctuation range of the received electric field strength E based on the change in the installation environment is maximized at the notch n3.

図９は、変形例２における送受信間距離ｄと受信電界強度Ｅの差分値Ｄとの関係を示す図である。図９では、ｘ軸に、送信アンテナＡ１と受信アンテナＡ２との距離ｄ（単位はｍ）が規定され、ｙ軸に、受信アンテナＡ２における受信電界強度Ｅの最大値・最小値の差分値Ｄ（単位はｄＢ）が規定されている。図９に示す様に、差分値Ｄは、送受信間距離ｄ＝約１９０ｍ、約１４０ｍの他、約１００ｍ以下の複数箇所において、閾値Ｔｈである１０ｄＢを超えている。このため、受信電界強度Ｅが不安定となる無線ノードＮ２の設置距離は多数存在することとなるが、その間隔は非常に短いため、設置距離判定装置１０が、各距離間隔毎に個別に安定度を判定し、判定結果を利用者に通知することは困難である。 FIG. 9 is a diagram illustrating a relationship between the transmission / reception distance d and the difference value D of the received electric field strength E in the second modification. In FIG. 9, the distance d (unit: m) between the transmission antenna A1 and the reception antenna A2 is defined on the x axis, and the difference value D between the maximum value and the minimum value of the reception electric field strength E at the reception antenna A2 is defined on the y axis. (Unit is dB) is defined. As shown in FIG. 9, the difference value D exceeds the threshold Th of 10 dB at a plurality of locations of about 100 m or less in addition to the distance between transmission and reception d = about 190 m and about 140 m. For this reason, there are many installation distances of the wireless node N2 where the received electric field strength E becomes unstable. However, since the intervals are very short, the installation distance determination device 10 is individually stable for each distance interval. It is difficult to determine the degree and notify the user of the determination result.

そこで、変形例２に係る設置距離判定装置１０は、上記実施例とは異なる方法によって、不安定な設置距離の判定、及び利用者への通知を行うものとしてもよい。すなわち、設置距離判定装置１０の判定結果出力部１５は、送受信間距離ｄ＝約１９０ｍ、約１４０ｍといったピンポイントの距離を、不安定な設置距離として出力するのではなく、例えば、「約１９０ｍ以下は不安定のため、２００〜３００ｍの間に設置して下さい。」といった出力方法を採るものとしてもよい。あるいは、利用者が、入力装置１０ｄにより特定の距離を指定し、これに応じて、設置距離判定装置１０が、指定された距離が“ＯＫ”であるか“ＮＧ”であるかの判定及び出力を行うものとしてもよい。かかる態様では、利用者が、無線ノードＮ２の設置距離として、例えば“ｄ＝８０ｍ”を入力すると、“設置ＮＧ”が応答され、“ｄ＝２５０ｍ”を入力すると、“設置ＯＫ”が応答されることとなる。 Therefore, the installation distance determination device 10 according to the modification 2 may perform determination of an unstable installation distance and notify the user by a method different from the above-described embodiment. That is, the determination result output unit 15 of the installation distance determination device 10 does not output the pinpoint distance such as the distance between transmission and reception d = about 190 m and about 140 m as an unstable installation distance, but, for example, “about 190 m or less It is also possible to adopt an output method such as “Because it is unstable, please install between 200 and 300 m”. Alternatively, the user designates a specific distance by the input device 10d, and the installation distance judgment device 10 determines and outputs whether the designated distance is “OK” or “NG” in response to this. It is good also as what performs. In such a mode, when the user inputs, for example, “d = 80 m” as the installation distance of the wireless node N2, “installation NG” is returned, and when “d = 250 m” is input, “installation OK” is returned. The Rukoto.

なお、変形例２では、設置距離判定装置１０の判定部１４は、不安定と判定する差分値Ｄの閾値Ｔｈ（図９参照）を、実施例（図６参照）と同様に“１０ｄＢ”としたが、２波モデルとは異なる閾値（例えば、８ｄＢ）を用いてもよい。また、送受信アンテナ間の伝搬パスモデルは、４波以上のパスモデルであってもよい。 In Modification 2, the determination unit 14 of the installation distance determination apparatus 10 sets the threshold value Th (see FIG. 9) of the difference value D determined to be unstable to “10 dB” as in the example (see FIG. 6). However, a threshold (for example, 8 dB) different from the two-wave model may be used. Further, the propagation path model between the transmitting and receiving antennas may be a path model of four or more waves.

上述した様に、設置距離判定装置１０は、見通し内伝搬環境における３波モデルにおいて、送受信間距離ｄと受信電界強度Ｅとを基に、受信アンテナＡ２の設置に適した、送信アンテナＡ１からの距離を推測することができる。該推測の結果は、設置距離判定装置１０の利用者に通知されるため、利用者は、壁面反射の考慮された、受信アンテナＡ２の正確な設置距離を、容易に知ることができる。 As described above, the installation distance determination apparatus 10 is based on the distance d between the transmission and reception and the received electric field strength E in the three-wave model in the line-of-sight propagation environment, from the transmission antenna A1 suitable for installation of the reception antenna A2. You can guess the distance. Since the result of the estimation is notified to the user of the installation distance determination device 10, the user can easily know the accurate installation distance of the reception antenna A2 in consideration of the wall reflection.

（ノッチ距離の算出方法）
続いて、図１０〜図１２を参照し、受信電界強度の落ち込み（ノッチ）の距離を算出する方法について説明する。まず、設置距離判定装置１０は、受信電界強度算出部１２により、受信電界強度Ｅを、送受信間距離ｄ＝１ｍ毎に算出する。その結果、図５の破線（受信アンテナ高Ｈ２＝５．０ｍ）に示した様な曲線が得られる。次に、設置距離判定装置１０は、差分値算出部１３により、１ｍ間隔で、受信電界強度Ｅの差分値を算出する。すなわち、差分値算出部１３は、送受信間距離ｄ＝２ｍ地点における受信電界強度Ｅとｄ＝１ｍ地点における受信電界強度Ｅとの差分値を算出した後、送受信間距離ｄ＝３ｍ地点における受信電界強度Ｅとｄ＝２ｍ地点における受信電界強度Ｅとの差分値を算出する。以降、差分値算出部１３は、送受信間距離ｄ＝３００ｍの地点まで、受信電界強度Ｅの差分値Ｄ３を１ｍ毎に算出する。 (Calculation method of notch distance)
Next, a method for calculating the distance (notch) of the reception electric field strength will be described with reference to FIGS. First, the installation distance determination apparatus 10 calculates the received electric field strength E for each transmission / reception distance d = 1 m by the received electric field strength calculation unit 12. As a result, a curve as shown by a broken line in FIG. 5 (receiving antenna height H2 = 5.0 m) is obtained. Next, the installation distance determination device 10 calculates the difference value of the received electric field strength E at intervals of 1 m by the difference value calculation unit 13. That is, the difference value calculation unit 13 calculates a difference value between the received electric field strength E at the point d = 2 m between the transmission and reception and the received electric field strength E at the point d = 1 m, and then receives the received electric field at the point d = 3 m between the transmission and reception. A difference value between the intensity E and the received electric field intensity E at the point where d = 2 m is calculated. Thereafter, the difference value calculation unit 13 calculates the difference value D3 of the received electric field strength E every 1 m up to a point where the distance between transmission and reception d = 300 m.

図１０は、送受信間距離ｄと受信電界強度Ｅの差分値Ｄ３との関係を示す図である。図１０では、ｘ軸に、送信アンテナＡ１と受信アンテナＡ２との距離ｄ（単位はｍ）が規定され、ｙ軸に、受信アンテナＡ２における受信電界強度Ｅの差分値Ｄ３（単位はｄＢ）が規定されている。受信電界強度Ｅの差分値Ｄ３は、単位距離（１ｍ）における受信電界強度Ｅの変化量である。図１０に示す様に、送受信間距離ｄが比較的短い場合（例えば、ｄ＝８０ｍ未満の領域）には、受信電界強度Ｅの差分値Ｄ３は、短い間隔（例えば、約２０ｍ以下）で、負の値から正の値に変化する。これに対し、送受信間距離ｄが長い場合（例えば、ｄ＝８０ｍ以上の領域）には、受信電界強度Ｅの差分値Ｄ３は、長い間隔（例えば、約６０ｍ以上）で、負の値から正の値に変化する。すなわち、受信アンテナＡ２が送信アンテナＡ１から遠くなるに連れて、単位距離における受信電界強度Ｅの変化量が負から正に移るまでの距離幅が大きくなる。 FIG. 10 is a diagram illustrating a relationship between the transmission / reception distance d and the difference value D3 of the received electric field strength E. In FIG. In FIG. 10, the distance d (unit is m) between the transmission antenna A1 and the reception antenna A2 is defined on the x axis, and the difference value D3 (unit is dB) of the reception electric field strength E at the reception antenna A2 is defined on the y axis. It is prescribed. The difference value D3 of the received electric field strength E is a change amount of the received electric field strength E at a unit distance (1 m). As shown in FIG. 10, when the distance d between transmission and reception is relatively short (for example, a region where d = 80 m or less), the difference value D3 of the received electric field strength E is a short interval (for example, about 20 m or less), Change from a negative value to a positive value. On the other hand, when the distance d between transmission and reception is long (for example, a region where d = 80 m or more), the difference value D3 of the received electric field strength E is positive from a negative value at a long interval (for example, about 60 m or more). Changes to the value of. That is, as the receiving antenna A2 is further away from the transmitting antenna A1, the distance width until the amount of change in the received electric field strength E at the unit distance shifts from negative to positive becomes larger.

図１１は、受信電界強度Ｅの差分値Ｄ３において、送受信間距離ｄが隣り合う正負の領域の距離幅Ｗ１〜Ｗ３を示す図である。図１１に示す様に、送受信間距離ｄが短い場合には、受信電界強度Ｅの差分値Ｄ３は、短距離で正の値に復帰するため、受信電界強度Ｅの大きな落ち込み（ノッチ）は現れない。一方、送受信間距離ｄが長くなるのに伴い、負の領域及び正の領域の距離も長くなるため、正の値に復帰するまでの距離が長くなり、その結果として、受信電界強度Ｅの大きな落ち込みが現れる。そこで、設置距離判定装置１０は、差分値算出部１３により、受信電界強度Ｅの差分値Ｄ３、すなわち単位距離における受信電界強度Ｅの変化量について、距離が隣り合う正と負の領域の組の距離幅Ｗ１〜Ｗ３をそれぞれ算出する。例えば、図１１では、距離幅Ｗ１＝約１８ｍ、距離幅Ｗ２＝約３８ｍ、距離幅Ｗ３＝約２００ｍと算出される。 FIG. 11 is a diagram illustrating the distance widths W1 to W3 of the positive and negative regions where the inter-transmission / reception distance d is adjacent in the difference value D3 of the received electric field strength E. As shown in FIG. 11, when the distance d between transmission and reception is short, the difference value D3 of the received electric field strength E returns to a positive value at a short distance, so that a large drop (notch) of the received electric field strength E appears. Absent. On the other hand, as the distance d between transmission and reception becomes longer, the distance between the negative region and the positive region also becomes longer, so the distance until returning to a positive value becomes longer. As a result, the reception electric field strength E becomes large. Depression appears. Therefore, the installation distance determination device 10 uses the difference value calculation unit 13 to calculate the difference value D3 of the received electric field strength E, that is, the amount of change in the received electric field strength E at a unit distance, of a pair of positive and negative regions adjacent to each other. The distance widths W1 to W3 are calculated respectively. For example, in FIG. 11, the distance width W1 = about 18 m, the distance width W2 = about 38 m, and the distance width W3 = about 200 m.

上述した様に、深いノッチは、距離幅の大きい領域に発生することから、設置距離判定装置１０は、判定部１４により、距離幅の閾値ＷＴ（例えば、約３０ｍ）を設定し、該閾値ＷＴ未満の距離幅（例えば、図１１の距離幅Ｗ１）を除外する。これにより、深いノッチが発生している正と負の領域の組（例えば、図１１の距離幅Ｗ２、Ｗ３）が、取得される。該領域の組の中で、受信電界強度Ｅの差分値Ｄ３が負の値から正の値に転じる距離（極小点）がノッチの距離である。すなわち、図１１では、送受信間距離ｄ＝８０ｍ付近の極小点Ｐ１と、送受信間距離ｄ＝１６０ｍ付近の極小点Ｐ２とが、ノッチ距離として算出される。 As described above, since a deep notch occurs in an area having a large distance width, the installation distance determination device 10 sets a distance width threshold value WT (for example, about 30 m) by the determination unit 14, and the threshold value WT. A distance width less than (for example, distance width W1 in FIG. 11) is excluded. As a result, a set of positive and negative regions (for example, distance widths W2 and W3 in FIG. 11) in which deep notches are generated is acquired. The distance (minimum point) at which the difference value D3 of the received electric field intensity E changes from a negative value to a positive value in the set of regions is the notch distance. That is, in FIG. 11, the minimum point P1 near the distance between transmission and reception d = 80 m and the minimum point P2 near the distance between transmission and reception d = 160 m are calculated as the notch distance.

（受信電界強度の不安定性の判定方法）
図１２は、送受信間距離ｄと受信電界強度Ｅの差分値Ｄ３との関係を受信アンテナ高Ｈ２毎に示す図である。図１２では、ｘ軸に、送信アンテナＡ１と受信アンテナＡ２との距離ｄ（単位はｍ）が規定され、ｙ軸に、受信アンテナＡ２における受信電界強度Ｅの差分値Ｄ３（単位はｄＢ）が規定されている。設置距離判定装置１０は、図１２に示す様に、差分値算出部１３により、設置パラメータ（例えば、受信アンテナ高Ｈ２）を変化させて、受信電界強度Ｅの差分値Ｄ３を算出する。そして、判定部１４は、上述した方法により算出されたノッチ距離を不安定と判定する。 (Method of judging instability of received electric field strength)
FIG. 12 is a diagram illustrating the relationship between the transmission / reception distance d and the difference value D3 of the reception electric field strength E for each reception antenna height H2. In FIG. 12, the distance d (unit: m) between the transmission antenna A1 and the reception antenna A2 is defined on the x axis, and the difference value D3 (unit: dB) of the reception electric field strength E at the reception antenna A2 is defined on the y axis. It is prescribed. As shown in FIG. 12, the installation distance determination device 10 calculates the difference value D3 of the received electric field strength E by changing the installation parameter (for example, the reception antenna height H2) by the difference value calculation unit 13. Then, the determination unit 14 determines that the notch distance calculated by the method described above is unstable.

上述した様に、設置距離判定装置１０は、受信電界強度Ｅに生じる正確なノッチ距離を用いて、ノード設置距離が不安定であるか否かを判定することができる。 As described above, the installation distance determination device 10 can determine whether or not the node installation distance is unstable by using an accurate notch distance generated in the received electric field strength E.

（設置距離判定プログラム）
また、上記実施例及び変形例で説明した各種の処理は、あらかじめ用意されたプログラムをコンピュータで実行することによって実現することができる。そこで、以下では、図１３を用いて、図２に示した設置距離判定装置１０と同様の機能を有する設置距離判定プログラムを実行するコンピュータの一例を説明する。 (Installation distance judgment program)
The various processes described in the above embodiments and modifications can be realized by executing a prepared program on a computer. Therefore, an example of a computer that executes an installation distance determination program having the same function as that of the installation distance determination apparatus 10 illustrated in FIG. 2 will be described below with reference to FIG.

図１３は、設置距離判定プログラム１６１を実行するコンピュータ１００を示す図である。図１３に示す様に、コンピュータ１００は、ＣＰＵ１１０と、入力装置１２０と、モニタ１３０と、無線通信装置１４０とを有する。更に、コンピュータ１００は、ＲＡＭ１５０と、ハードディスク装置１６０等のデータ記憶装置とを有し、これらをバス１７０で接続して構成される。ＣＰＵ１１０は、各種演算処理を実行する。入力装置１２０は、ユーザからのデータの入力を受け付ける。モニタ１３０は、各種情報を表示する。無線通信装置１４０は、無線通信を介して他のコンピュータとの間でデータの授受を行う。ＲＡＭ１５０は、各種情報を一時的に記憶する。 FIG. 13 is a diagram illustrating the computer 100 that executes the installation distance determination program 161. As illustrated in FIG. 13, the computer 100 includes a CPU 110, an input device 120, a monitor 130, and a wireless communication device 140. Further, the computer 100 includes a RAM 150 and a data storage device such as a hard disk device 160, which are connected by a bus 170. The CPU 110 executes various arithmetic processes. The input device 120 receives data input from the user. The monitor 130 displays various information. The wireless communication device 140 exchanges data with other computers via wireless communication. The RAM 150 temporarily stores various information.

そして、ハードディスク装置１６０には、図３に示したプロセッサ１０ａと同様の機能を有する設置距離判定プログラム１６１が記憶される。また、ハードディスク装置１６０には、図３に示したメモリ１０ｂに記憶される各種データ（パラメータ、安定度判定用の閾値、受信電界強度Ｅの測定結果）に対応する設置距離判定処理関連データ１６２及び判定履歴ファイル１６３が記憶される。 The hard disk device 160 stores an installation distance determination program 161 having the same function as the processor 10a shown in FIG. The hard disk device 160 also includes installation distance determination processing related data 162 corresponding to various data (parameters, threshold values for stability determination, measurement results of the received electric field strength E) stored in the memory 10b shown in FIG. A determination history file 163 is stored.

そして、ＣＰＵ１１０が設置距離判定プログラム１６１をハードディスク装置１６０から読み出してＲＡＭ１５０に展開することにより、設置距離判定プログラム１６１は、設置距離判定プロセス１５１として機能する様になる。そして、設置距離判定プロセス１５１は、設置距離判定処理関連データ１６２から読み出した情報等を、適宜ＲＡＭ１５０上の自身に割り当てられた領域に展開し、この展開したデータ等に基づいて各種データ処理を実行する。そして、設置距離判定プロセス１５１は、所定の情報を判定履歴ファイル１６３に出力する。 Then, the CPU 110 reads the installation distance determination program 161 from the hard disk device 160 and develops it in the RAM 150, so that the installation distance determination program 161 functions as the installation distance determination process 151. The installation distance determination process 151 expands information read from the installation distance determination processing related data 162 to an area allocated to itself on the RAM 150 as appropriate, and executes various data processing based on the expanded data. To do. Then, the installation distance determination process 151 outputs predetermined information to the determination history file 163.

なお、設置距離判定プログラム１６１は、必ずしもハードディスク装置１６０に格納されている必要はなく、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc−Read Only Memory）等の記憶媒体に記憶されたこのプログラムを、コンピュータ１００が読み出して実行する様にしてもよい。また、公衆回線、インターネット、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）等を介してコンピュータ１００に接続される他のコンピュータ（またはサーバ）等に、このプログラムを記憶させておいてもよい。この場合には、コンピュータ１００が、これらからプログラムを読み出して実行する。 The installation distance determination program 161 is not necessarily stored in the hard disk device 160. The computer 100 reads out this program stored in a storage medium such as a CD-ROM (Compact Disc-Read Only Memory). You may make it perform. Further, this program may be stored in another computer (or server) connected to the computer 100 via a public line, the Internet, a LAN (Local Area Network), a WAN (Wide Area Network), or the like. . In this case, the computer 100 reads the program from these and executes it.

ここで、上記実施例及び変形例では、設置距離判定装置１０は、送信アンテナ高Ｈ１を一定（５．０ｍ）とし、受信アンテナ高Ｈ２を変化させながら、受信電界強度Ｅの測定を行うものとしたが、これとは反対に、送信アンテナ高Ｈ１を変化させるものとしてもよい。図１４Ａは、送信アンテナ高Ｈ１が４．５ｍの場合における送受信間距離ｄと受信電界強度Ｅとの関係を示す図である。図１４Ｂは、送信アンテナ高Ｈ１が５．０ｍの場合における送受信間距離ｄと受信電界強度Ｅとの関係を示す図である。図１４Ｃは、送信アンテナ高Ｈ１が５．５ｍの場合における送受信間距離ｄと受信電界強度Ｅとの関係を示す図である。図１４Ａ〜図１４Ｃに示す様に、送信アンテナ高Ｈ１の増加に伴い、ノッチの距離は、徐々に遠距離側に移動するが、この場合でも、受信アンテナ高Ｈ２が低い程、ノッチは近距離側に発生するという関係は維持される。また、送信アンテナ高Ｈ１＝４．５ｍかつ受信アンテナ高Ｈ２＝５．０ｍの場合（図１４Ａ参照）と、送信アンテナ高Ｈ１＝５．０ｍかつ受信アンテナ高Ｈ２＝４．５ｍの場合（図１４Ｂ参照）とは、曲線が重なり、送受信間距離ｄに対する受信電界強度Ｅの値は同一となる。同様に、送信アンテナ高Ｈ１＝４．５ｍかつ受信アンテナ高Ｈ２＝５．５ｍの場合（図１４Ａ参照）と、送信アンテナ高Ｈ１＝５．０ｍかつ受信アンテナ高Ｈ２＝５．０ｍの場合（図１４Ｂ参照）とは、曲線が重なり、送受信間距離ｄに対する受信電界強度Ｅの値は同一となる。 Here, in the said Example and modification, the installation distance determination apparatus 10 makes the transmission antenna height H1 constant (5.0 m), and measures the received electric field strength E while changing the reception antenna height H2. However, on the contrary, the transmission antenna height H1 may be changed. FIG. 14A is a diagram illustrating a relationship between the transmission / reception distance d and the reception electric field strength E when the transmission antenna height H1 is 4.5 m. FIG. 14B is a diagram illustrating a relationship between the transmission / reception distance d and the reception electric field strength E when the transmission antenna height H1 is 5.0 m. FIG. 14C is a diagram illustrating a relationship between the transmission / reception distance d and the reception electric field strength E when the transmission antenna height H1 is 5.5 m. As shown in FIGS. 14A to 14C, as the transmission antenna height H1 increases, the notch distance gradually moves to the far side. Even in this case, the lower the reception antenna height H2, the shorter the notch becomes. The relationship that occurs on the side is maintained. In addition, the transmission antenna height H1 = 4.5 m and the reception antenna height H2 = 5.0 m (see FIG. 14A), and the transmission antenna height H1 = 5.0 m and the reception antenna height H2 = 4.5 m (FIG. 14B). "Ref."), The curves overlap, and the value of the received electric field strength E with respect to the distance d between transmission and reception is the same. Similarly, the transmission antenna height H1 = 4.5 m and the reception antenna height H2 = 5.5 m (see FIG. 14A), and the transmission antenna height H1 = 5.0 m and the reception antenna height H2 = 5.0 m (see FIG. 14). 14B), the curves overlap, and the value of the received electric field strength E with respect to the distance d between transmission and reception is the same.

なお、上記実施例及び変形例では、設置距離判定装置１０は、受信電界強度Ｅの算出を、伝搬パスモデル（図１参照）から行うものとしたが、設置現場において複数箇所での実測（フィッティング）を行うものとしてもよい。かかる態様では、設置距離判定装置１０は、受信電界強度Ｅの現地での実測値を基に、ノッチ距離の確認や安定度の判定を行ってもよいし、伝搬パスモデルから一旦算出された受信電界強度Ｅの計算値を補正するために、実測値を用いてもよい。更に、補正対象となる受信電界強度Ｅ及びその差分値Ｄに関し、作業効率を向上する観点から、設置距離判定装置１０は、必ずしも全ての送受信間距離ｄにおける実測を行わなくてもよい。例えば、設置距離判定装置１０は、伝搬パスモデルによりノッチの存在が確認された距離（例えば、ｄ＝１６０ｍ、８０ｍ付近）、あるいは、伝搬パスモデルにより不安定と判定された距離（ｄ＝９０ｍ、１４０ｍ、１７５ｍ付近）においてのみ、実測を行うものとしてもよい。これにより、送受信間距離ｄを問わず実測する場合と比較して、現地での実測箇所が減少する。その結果、安定度の判定精度を維持しつつ、判定処理の効率を向上することが可能となる。 In the above-described embodiments and modifications, the installation distance determination device 10 calculates the received electric field strength E from the propagation path model (see FIG. 1). However, actual measurement (fitting) at a plurality of locations on the installation site. ) May be performed. In such an aspect, the installation distance determination device 10 may confirm the notch distance and determine the stability based on the actually measured value of the received electric field strength E, or the reception distance once calculated from the propagation path model. In order to correct the calculated value of the electric field strength E, an actual measurement value may be used. Furthermore, regarding the received electric field intensity E and the difference value D to be corrected, the installation distance determination device 10 does not necessarily perform the actual measurement at all the transmission / reception distances d from the viewpoint of improving work efficiency. For example, the installation distance determination device 10 may determine the distance at which the presence of the notch is confirmed by the propagation path model (for example, near d = 160 m, 80 m), or the distance determined by the propagation path model to be unstable (d = 90 m, Actual measurement may be performed only in the vicinity of 140 m and 175 m. Thereby, compared with the case where it measures regardless of the distance d between transmission / reception, the actual measurement location in a field reduces. As a result, it is possible to improve the efficiency of the determination process while maintaining the stability determination accuracy.

あるいは、設置距離判定装置１０の判定部１４は、無線ノードＮ２の設置距離の安定または不安定の判定に際し、パラメータの変化に伴って受信電界強度Ｅに発生するノッチの大きさに応じて、優先順位を設定するものとしてもよい。すなわち、判定部１４は、発生したノッチの大きい順に順位を付した場合に、例えば上位２番目以内の大きさのノッチが生じた距離の範囲を、不安定と判定する。再び図５を参照すると、最大のノッチはノッチｎ１であり、送受信間距離ｄ１＝１４３〜１７８ｍ付近に発生している。また、２番目に大きいノッチはノッチｎ２であり、送受信間距離ｄ２＝７０〜９０ｍ付近に発生している。従って、かかる態様では、判定部１４は、これら２つの距離ｄ１、ｄ２の範囲を不安定エリアと判定する。なお、ノッチの大きさは、グラフ（例えば、図５）から目視によって確認することもできるが、所定の算定式から算出するものとしてもよい。 Alternatively, the determination unit 14 of the installation distance determination device 10 prioritizes the determination of whether the installation distance of the wireless node N2 is stable or unstable depending on the magnitude of the notch generated in the received electric field strength E with the change of the parameter. The order may be set. In other words, the determination unit 14 determines, for example, that the range of distances in which the notch having the second largest magnitude is generated is unstable when the ranks are assigned in descending order of the generated notches. Referring to FIG. 5 again, the largest notch is the notch n1, which occurs near the distance between transmission and reception d1 = 143 to 178 m. The second largest notch is the notch n2, which occurs near the distance between transmission and reception d2 = 70 to 90 m. Therefore, in this aspect, the determination unit 14 determines the range of these two distances d1 and d2 as an unstable area. In addition, although the magnitude | size of a notch can also be confirmed visually from a graph (for example, FIG. 5), it is good also as what is calculated from a predetermined | prescribed calculation formula.

また、上記実施例及び変形例では、設置距離判定装置１０は、同一距離において変化させるパラメータを、受信側の無線ノードＮ２のアンテナ高としたが、これに限らず、パラメータは、例えば、反射面の反射係数であってもよい。この場合、反射係数は、例えば、地面の誘電率及び導電率から算出される、無線ノードＮ２の設置面の反射係数であるが、送信側の無線ノードＮ１の設置面の反射係数、あるいは、周辺の壁面や天井面の反射係数であってもよい。また、上記パラメータは、無線ノードＮ１の送信電力、あるいは、送信側のアンテナＡ１のアンテナ利得、受信側のアンテナＡ２のアンテナ利得、受信感度値等であってもよい。これらのパラメータは、必ずしも各々独立に用いられなくてもよく、組み合わせて使用してもよい。 Moreover, in the said Example and modification, although the installation distance determination apparatus 10 made the parameter changed in the same distance the antenna height of the radio | wireless node N2 of a receiving side, it is not restricted to this, A parameter is a reflective surface, for example May be a reflection coefficient. In this case, the reflection coefficient is, for example, the reflection coefficient of the installation surface of the wireless node N2 calculated from the dielectric constant and conductivity of the ground, but the reflection coefficient of the installation surface of the wireless node N1 on the transmission side or the periphery It may be the reflection coefficient of the wall surface or ceiling surface. The parameter may be the transmission power of the wireless node N1, or the antenna gain of the antenna A1 on the transmission side, the antenna gain of the antenna A2 on the reception side, the reception sensitivity value, and the like. These parameters do not necessarily have to be used independently, but may be used in combination.

更に、上記実施例及び変形例では、設置距離判定装置１０としてＰＣを想定して説明したが、タブレット端末やスマートフォンであってもよい。また、無線ノードとして、土壌水分量の測定装置や生態調査のための観測装置を想定したが、本発明は、スマートフォン、携帯電話、Personal Digital Assistant（ＰＤＡ）等、無線通信を行う様々な通信機器に対して適用可能である。無線通信の安定性の判断に用いられる指標についても、受信電界強度に限らず、例えば、Signal to Interference Ratio（ＳＩＲ）、Received Signal Strength Indication（ＲＳＳＩ）、Signal to Interference and Noise Ratio（ＳＩＮＲ）、Reference Signal Received Power（ＲＳＲＰ）、Reference Signal Received Quality（ＲＳＲＱ）であってもよい。あるいは、Channel Quality Indicator（ＣＱＩ）、Precoding Matrix Indicator（ＰＭＩ）、Rank Indicator（ＲＩ）、Layer Indicator（ＬＩ）等のChannel State Information（ＣＳＩ)であってもよい。 Furthermore, in the said Example and modification, although PC was demonstrated as the installation distance determination apparatus 10, a tablet terminal and a smart phone may be sufficient. In addition, although a soil moisture measuring device and an observation device for ecological survey are assumed as wireless nodes, the present invention is various communication devices that perform wireless communication, such as smartphones, mobile phones, and personal digital assistants (PDAs). Is applicable. The index used for the determination of the stability of wireless communication is not limited to the received electric field strength. For example, Signal to Interference Ratio (SIR), Received Signal Strength Indication (RSSI), Signal to Interference and Noise Ratio (SINR), Reference Signal Received Power (RSRP) or Reference Signal Received Quality (RSRQ) may be used. Alternatively, it may be Channel State Information (CSI) such as Channel Quality Indicator (CQI), Precoding Matrix Indicator (PMI), Rank Indicator (RI), Layer Indicator (LI).

また、上記実施例及び変形例では、送信アンテナＡ１と受信アンテナＡ２との間の距離ｄは、大地に沿った水平方向の距離としたが、垂直方向（例えば、高さ方向、深さ方向）の距離、あるいは、斜め方向の距離であってもよい。 In the above-described embodiments and modifications, the distance d between the transmission antenna A1 and the reception antenna A2 is a horizontal distance along the ground, but is in the vertical direction (for example, the height direction and the depth direction). Or a diagonal distance.

更に、無線ノードＮ２の設置距離の判定結果の出力先に関しても、設置距離判定装置１０の出力装置１０ｅに限らず、設置距離判定装置１０以外の外部装置（例えば、無線ノードＮ１、Ｎ２、コンピュータ１００等）であってもよい。 Furthermore, the output destination of the determination result of the installation distance of the wireless node N2 is not limited to the output device 10e of the installation distance determination device 10, but an external device other than the installation distance determination device 10 (for example, the wireless nodes N1, N2, the computer 100). Etc.).

また、上記実施例及び変形例において、設置距離判定装置１０の各構成要素は、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的態様は、図示のものに限らず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況等に応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することもできる。例えば、図２に示した差分値算出部１３と判定部１４とを、１つの構成要素として統合してもよい。あるいは、受信電界強度算出部１２が、差分値算出部１３の機能を包含するものとしてもよい。また、これとは反対に、受信電界強度算出部１２に関し、例えば、アンテナ高を変化させて測定する部分と、設置面の反射係数を変化させて測定する部分とに分散してもよい。また、メモリ１０ｂを、設置距離判定装置１０の外部装置として、ネットワークやケーブル経由で接続する様にしてもよい。 Moreover, in the said Example and modification, each component of the installation distance determination apparatus 10 does not necessarily need to be physically comprised like illustration. That is, the specific mode of distribution / integration of each device is not limited to the illustrated one, and all or a part thereof is functionally or physically distributed in an arbitrary unit according to various loads or usage conditions. -It can also be integrated and configured. For example, the difference value calculation unit 13 and the determination unit 14 illustrated in FIG. 2 may be integrated as one component. Alternatively, the received electric field strength calculation unit 12 may include the function of the difference value calculation unit 13. On the other hand, the received electric field intensity calculation unit 12 may be dispersed, for example, into a part to be measured by changing the antenna height and a part to be measured by changing the reflection coefficient of the installation surface. Further, the memory 10b may be connected as an external device of the installation distance determination device 10 via a network or a cable.

また、上記説明では、変形例毎に個別の説明を行ったが、変形例１と変形例２とを組み合わせることもできる。例えば、設置距離判定装置１０は、直接波と地面からの反射波との位相差に基づき、無線ノードＮ２の設置距離の安定度を判定する技術に対し、見通し内伝搬環境における３波モデルを適用するものとしてもよい。 Further, in the above description, the individual description is given for each modification. However, Modification 1 and Modification 2 can be combined. For example, the installation distance determination device 10 applies a three-wave model in a line-of-sight propagation environment to a technique for determining the stability of the installation distance of the wireless node N2 based on the phase difference between a direct wave and a reflected wave from the ground. It is good to do.

１０設置距離判定装置
１０ａプロセッサ
１０ｂメモリ
１０ｃＲＦ（Radio Frequency）回路
１０ｄ入力装置
１０ｅ出力装置
１１パラメータ入力部
１２受信電界強度算出部
１３差分値算出部
１４判定部
１５判定結果出力部
１００コンピュータ
１１０ＣＰＵ（Central Processing Unit）
１２０入力装置
１３０モニタ
１４０無線通信装置
１５０ＲＡＭ（Random Access Memory）
１５１設置距離判定プロセス
１６０ハードディスク装置
１６１設置距離判定プログラム
１６２設置距離判定処理関連データ
１６３判定履歴ファイル
１７０バス
Ａ装置アンテナ
Ａ１送信アンテナ
Ａ２受信アンテナ
Ｂバス
ｄ送信アンテナと受信アンテナ間の距離
Ｄ受信電界強度の最大値と最小値との差分値
ｄ１ノッチｎ１の生じる距離の範囲
Ｄ１位相差３６０ｄｅｇを示す直線
ｄ２ノッチｎ２の生じる距離の範囲
Ｄ２位相差７２０ｄｅｇを示す直線
Ｄ３受信電界強度の差分値
Ｅ受信電界強度
Ｈ１送信アンテナ高
Ｈ２受信アンテナ高
Ｌ１受信アンテナ高４．５ｍの場合の位相差を示す曲線
Ｌ２受信アンテナ高５．０ｍの場合の位相差を示す曲線
Ｌ３受信アンテナ高５．５ｍの場合の位相差を示す曲線
ｎ１ノッチ（ｄ＝１６０ｍ付近）
Ｎ１、Ｎ２無線ノード
ｎ２ノッチ（ｄ＝８０ｍ付近）
ｎ３ノッチ（ｄ＝１９０ｍ付近）
ｎ４ノッチ（ｄ＝１４０ｍ付近）
Ｐ直接波と反射波との位相差
Ｐ１、Ｐ２極小点（ノッチ）
Ｔｈ安定・不安定判別閾値
Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３距離幅
ＷＴ距離幅の閾値 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Installation distance determination apparatus 10a Processor 10b Memory 10c RF (Radio Frequency) circuit 10d Input apparatus 10e Output apparatus 11 Parameter input part 12 Received electric field strength calculation part 13 Difference value calculation part 14 Determination part 15 Determination result output part 100 Computer 110 CPU ( Central Processing Unit)
120 Input Device 130 Monitor 140 Wireless Communication Device 150 RAM (Random Access Memory)
151 Installation Distance Judgment Process 160 Hard Disk Device 161 Installation Distance Judgment Program 162 Installation Distance Judgment Processing Related Data 163 Judgment History File 170 Bus A Device Antenna A1 Transmit Antenna A2 Receive Antenna B Bus d Distance between Transmitter Antenna and Receive Antenna D Received Field Strength The difference value d1 between the maximum value and the minimum value D1 The distance range D1 where the notch n1 occurs D1 The straight line d2 indicating the phase difference 360deg D2 The distance range D2 where the notch n2 occurs D3 The straight line D3 indicating the phase difference 720deg Difference value E of the received electric field intensity Strength H1 Transmitting antenna height H2 Receiving antenna height L1 Curve L2 indicating the phase difference when the receiving antenna height is 4.5 m Curve L3 indicating the phase difference when the receiving antenna height is 5.0 m Level at the receiving antenna height of 5.5 m Curve n1 notch indicating phase difference (near d = 160m)
N1, N2 Wireless node n2 Notch (near d = 80m)
n3 notch (d = 190m)
n4 notch (d = 140m vicinity)
P Phase difference between direct wave and reflected wave P1, P2 Minimum point (notch)
Th Stability / unstable discrimination threshold W1, W2, W3 Distance width WT Distance width threshold

Claims

The distance determination device
For each distance between the transmitting antenna and the receiving antenna, the received electric field strength of the receiving antenna is calculated by changing the parameter,
A difference value between the predetermined distances of the calculated received electric field strength is calculated for each distance;
The distance at which the calculated difference value turns from a negative value to a positive value is determined as unstable,
A distance determination method characterized by outputting a result of the determination.

The distance determination according to claim 1, wherein in the calculation of the received electric field strength, the received electric field strength is calculated using a propagation path model of a plurality of waves propagating between the transmitting antenna and the receiving antenna. Method.

In the calculation of the difference value, the difference value between the maximum reception field strength and the minimum reception field strength among a plurality of reception field strengths having the same distance and different parameters is further calculated.
The distance determination method according to claim 1, wherein in the determination, the magnitude of the change in the received electric field strength at the distance of the reception antenna is determined using the calculated difference value.

The distance determination method according to claim 1, wherein the parameter is an antenna height of the receiving antenna.

The distance determination method according to claim 1, wherein the parameter is a reflection coefficient of an installation surface of the receiving antenna.

A first calculation unit that calculates a reception electric field strength of the reception antenna by changing a parameter for each distance between the transmission antenna and the reception antenna;
A second calculation unit that calculates a difference value between predetermined distances of the received electric field intensity calculated by the first calculation unit for each distance;
A determination unit that determines that the distance at which the difference value calculated by the second calculation unit turns from a negative value to a positive value is unstable;
An output unit that outputs a result of the determination by the determination unit.

On the computer,
For each distance between the transmitting antenna and the receiving antenna, the received electric field strength of the receiving antenna is calculated by changing the parameter,
A difference value between the predetermined distances of the calculated received electric field strength is calculated for each distance;
The distance at which the calculated difference value turns from a negative value to a positive value is determined as unstable,
A distance determination program for executing a process of outputting the determination result.