JP6762202B2 - Arrangement method of wireless communication device, wireless network system and wireless communication device - Google Patents

Arrangement method of wireless communication device, wireless network system and wireless communication device Download PDF

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Description

本発明は、無線通信装置、無線ネットワークシステム及び無線通信装置の配置方法に係り、特に、建物の構造物を通信媒体とした通信に好適な無線通信装置、無線ネットワークシステム及び無線通信装置の配置方法に関する。 The present invention relates to a method of arranging a wireless communication device, a wireless network system, and a wireless communication device, and particularly, a method of arranging a wireless communication device, a wireless network system, and a wireless communication device suitable for communication using a building structure as a communication medium. Regarding.

利便性向上のため、無線通信が広く普及している。工場や発電所などの産業プラントにおいても、設置自由度の向上や設備拡充が容易な点から無線通信ネットワークが使われている。 Wireless communication has become widespread in order to improve convenience. Wireless communication networks are also used in industrial plants such as factories and power plants because of the ease of installation and equipment expansion.

無線通信では壁や設備などで電波の透過減衰が大きいエリアが問題となる。プラントにおいて大型の設備や壁、金属扉があり、無線通信における透過減衰が大きい。特に、原子力プラントでは、放射線の遮蔽、建屋の強度確保、津波等に対する水密性の高い構造が必要であり、厚さ1m以上の鉄筋コンクリートの壁や、金属扉が用いられる。 In wireless communication, there is a problem in areas where radio wave transmission attenuation is large, such as walls and equipment. There are large equipment, walls, and metal doors in the plant, and the transmission attenuation in wireless communication is large. In particular, in a nuclear power plant, it is necessary to shield radiation, secure the strength of the building, and have a highly watertight structure against tsunami, etc., and reinforced concrete walls with a thickness of 1 m or more and metal doors are used.

この場合、壁に電波透過用窓を設けるか、壁を迂回して壁内空間と壁外空間を接続する通信経路等を設ければ無線通信が可能となる。しかしながら、設置のために工事が必要であり、コストと時間が必要となる。また、原子力プラントのような厚さ1mにもなる分厚い鉄筋コンクリートの壁における工事は困難である。そのため、例えば、壁を挟んでホーンアンテナ等の大型の受信効率の高いアンテナを配置し、壁を透過して来る電波を受信し、増幅して再放射する技術が知られている。このような技術は、例えば、特開2011− 29992号公報に記載されている。 In this case, wireless communication is possible by providing a radio wave transmission window on the wall or providing a communication path or the like that bypasses the wall and connects the space inside the wall and the space outside the wall. However, construction is required for installation, which requires cost and time. In addition, it is difficult to construct a thick reinforced concrete wall with a thickness of 1 m, such as a nuclear power plant. Therefore, for example, there is known a technique in which a large antenna having high reception efficiency such as a horn antenna is arranged across a wall, and radio waves transmitted through the wall are received, amplified, and re-radiated. Such a technique is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-29992.

特開2011− 29992号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-29992

無線通信を行うにあたって鉄筋コンクリート壁は透過減衰量が大きい。例えば、厚さ1mで高密度な鉄筋コンクリート壁では、一般的な免許不要の無線機で用いられる2.4GHz帯域では100dB程度の減衰量が見込まれ、最大出力で送信しても最低感度以下に減衰してしまう。特に、高強度の壁面を構成する鉄筋コンクリートでは、径の太い鉄筋が短いピッチで埋め込まれるため、さらに、透過減衰量が大きくなる。上記の従来技術では、一般的にホーンアンテナ等の3次元的に大きな構造物は部屋のレイアウトに対する影響が大きい。また、鉄筋コンクリート壁は透過減衰量が大きく必ずしも十分な受信強度を得られるとは限らない。 Reinforced concrete walls have a large amount of transmission attenuation when performing wireless communication. For example, with a 1 m thick, high-density reinforced concrete wall, an attenuation of about 100 dB is expected in the 2.4 GHz band used in general unlicensed radios, and even if transmitted at maximum output, it will be attenuated below the minimum sensitivity. It ends up. In particular, in reinforced concrete constituting a high-strength wall surface, reinforcing bars having a large diameter are embedded at a short pitch, so that the amount of transmission attenuation is further increased. In the above-mentioned conventional technique, a three-dimensionally large structure such as a horn antenna generally has a large influence on the layout of the room. In addition, the reinforced concrete wall has a large amount of transmission attenuation, and it is not always possible to obtain sufficient reception strength.

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、設置が容易で電磁波が遮蔽されたエリアでも無線通信可能な無線通信装置、無線ネットワークシステム及び無線通信装置の配置方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a situation, and provides a method for arranging a wireless communication device, a wireless network system, and a wireless communication device that are easy to install and capable of wireless communication even in an area where electromagnetic waves are shielded. The purpose.

上記目的を達成するために、本発明では、鉄筋コンクリート壁と金属性物体で形成される遮蔽物の一方側である第一の空間に配置され、他方側である第二の空間の無線通信装置との間で無線通信を行う無線通信装置であって、前記鉄筋コンクリート壁は一方側から他方側に貫通する開口部を有しており、前記開口部に前記金属性物体が配置されており、前記開口部における前記金属性物体から前記鉄筋コンクリート壁面までのいづれかの位置に配置される第一のアンテナを有するように構成した。 In order to achieve the above object, in the present invention, the wireless communication device is arranged in the first space on one side of the shield formed by the reinforced concrete wall and the metallic object, and in the second space on the other side. A wireless communication device that performs wireless communication between the two, the reinforced concrete wall has an opening penetrating from one side to the other, and the metallic object is arranged in the opening, and the opening. It is configured to have a first antenna arranged at any position from the metallic object to the reinforced concrete wall surface in the portion.

より具知的には、金属扉の近くの壁面にアンテナ素子を密着して配置する。 More intelligently, the antenna element is placed in close contact with the wall surface near the metal door.

また、アンテナ素子は、ダイポールアンテナまたは平面アンテナ素子である。 The antenna element is a dipole antenna or a flat antenna element.

また、アンテナ素子は、壁面の誘電率ε1以上の誘電率ε2の誘電体で覆う誘電体層を有し、該誘電体層を壁面に密着して配置し、さらに該誘電率ε2による波長短縮効果を考慮したアンテナ素子設計とする。 Further, the antenna element has a dielectric layer covered with a dielectric having a dielectric constant of ε1 or more on the wall surface, the dielectric layer is arranged in close contact with the wall surface, and the wavelength shortening effect due to the dielectric constant ε2 is further provided. The antenna element is designed in consideration of.

また、アンテナ素子は、複数のアンテナ素子で構成され、各素子に対して、無線通信部からの入出力の振幅および位相を調整する機構を有する。 Further, the antenna element is composed of a plurality of antenna elements, and has a mechanism for adjusting the amplitude and phase of input / output from the wireless communication unit for each element.

無線ネットワーク構築装置は、壁面の開口部にある金属扉付近に設置した複数の第1のアンテナ素子を接続する第1の無線通信部と、金属扉を挟んだ壁面に密着して複数の第2のアンテナ素子を接続する第2の無線通信部とを有し、各アンテナ素子間で送受信する信号の強度を測定し、第2のアンテナ素子位置の最適な場所を判断する判断部を有する。 The wireless network construction device includes a first wireless communication unit that connects a plurality of first antenna elements installed near a metal door at an opening of the wall surface, and a plurality of second wireless communication units that are in close contact with the wall surface sandwiching the metal door. It has a second wireless communication unit for connecting the antenna elements of the above, and has a determination unit for measuring the strength of signals transmitted and received between the antenna elements and determining the optimum position of the second antenna element.

なお、関連する更なる特徴、作用、効果は、本明細書の記述、添付図面から明らかになるものである。また、本発明の態様は、要素及び多様な要素の組み合わせ及び以降の詳細な記述と添付される特許請求の範囲の様態により達成され実現される。 Further related features, actions and effects will be clarified from the description and the accompanying drawings of the present specification. Moreover, the aspect of the present invention is achieved and realized by the combination of elements and various elements and the following detailed description and the aspect of the appended claims.

本発明によれば、アンテナの設置が容易で電磁波が遮蔽されたエリアでも無線通信が可能となる。 According to the present invention, it is possible to easily install an antenna and perform wireless communication even in an area where electromagnetic waves are shielded.

本発明の実施形態に係る無線通信装置の概略構成例を示す図である。It is a figure which shows the schematic configuration example of the wireless communication apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る無線通信装置の概略構成例(斜視図)を示す図である。It is a figure which shows the schematic configuration example (perspective view) of the wireless communication apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る電磁界解析結果例を示す図である。It is a figure which shows the example of the electromagnetic field analysis result which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る無線通信装置の概略構成例を示す図である。It is a figure which shows the schematic configuration example of the wireless communication apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る無線通信装置の概略構成例を示す図である。It is a figure which shows the schematic configuration example of the wireless communication apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る無線ネットワーク構築装置の概略構成例を示す図である。It is a figure which shows the schematic configuration example of the wireless network construction apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る無線ネットワークシステムの概略構成を示す図である。It is a figure which shows the schematic structure of the wireless network system which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る無線ネットワーク構築装置の概略構成例を示す図である。It is a figure which shows the schematic configuration example of the wireless network construction apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る無線通信装置の概略構成例を示す図である。It is a figure which shows the schematic configuration example of the wireless communication apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る無線通信装置の概略構成例を示す図である。It is a figure which shows the schematic configuration example of the wireless communication apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る無線通信装置の概略構成例を示す図である。It is a figure which shows the schematic configuration example of the wireless communication apparatus which concerns on embodiment of this invention.

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。添付図面では、機能的に同じ要素は同じ番号で表示される場合もある。なお、添付図面は本発明の原理に則った具体的な実施形態と実装例を示しているが、これらは本発明の理解のためのものであり、決して本発明を限定的に解釈するために用いられるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the attached drawings, functionally the same elements may be displayed with the same number. The accompanying drawings show specific embodiments and implementation examples based on the principles of the present invention, but these are for the purpose of understanding the present invention, and in order to interpret the present invention in a limited manner. Not used.

本実施形態では、当業者が本発明を実施するのに十分詳細にその説明がなされているが、他の実装、形態も可能で、本発明の技術的思想の範囲と精神を逸脱することなく構成、構造の変更や多様な要素の置き換えが可能であることを理解する必要がある。従って、以降の記述をこれに限定して解釈してはならない。また、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能又は構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複する説明を省略する。 In the present embodiment, the description is given in sufficient detail for those skilled in the art to carry out the present invention, but other implementations and embodiments are also possible, without departing from the scope and spirit of the technical idea of the present invention. It is necessary to understand that it is possible to change the structure and structure and replace various elements. Therefore, the following description should not be construed as limited to this. Further, in the present specification and the drawings, components having substantially the same function or configuration are designated by the same reference numerals, so that duplicate description will be omitted.

<無線通信装置の構成>
図1は、本発明の実施形態に係る無線通信装置100の概略構成を表す図である。無線通信装置100は、少なくとも第一のアンテナ素子101および、第一の無線通信部102から構成される。第一のアンテナ素子101は、ダイポールアンテナや、平面アンテナ等、厚みの少ない形状のものが望ましい。第一の無線通信部102は、第一のアンテナ素子101とコネクタ、ケーブルにより接続し無線信号の送受信を行う。110は、無線電波の遮蔽体となるコンクリート壁の水平断面形状を表す模式図である。図では一部しか記載していないが、建築物の部屋等を構成する壁面である。同様に112は金属扉の水平断面形状を表す。また、111はコンクリート壁内の鉄筋の水平断面形状を表す。図中の、111鉄筋と同じ小型の円形で示した箇所も同様に鉄筋を表す。金属扉112およびコンクリート壁110の右側と左側の空間は金属扉とコンクリート壁で仕切られている。
<Configuration of wireless communication device>
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a wireless communication device 100 according to an embodiment of the present invention. The wireless communication device 100 is composed of at least the first antenna element 101 and the first wireless communication unit 102. The first antenna element 101 preferably has a shape having a small thickness, such as a dipole antenna or a flat antenna. The first wireless communication unit 102 is connected to the first antenna element 101 by a connector and a cable to transmit and receive wireless signals. FIG. 110 is a schematic view showing a horizontal cross-sectional shape of a concrete wall that serves as a shield for radio waves. Although only a part of it is shown in the figure, it is a wall surface that constitutes a room of a building. Similarly, 112 represents the horizontal cross-sectional shape of the metal door. Further, 111 represents the horizontal cross-sectional shape of the reinforcing bar in the concrete wall. In the figure, the part shown by the same small circle as the 111 reinforcing bar also represents the reinforcing bar. The spaces on the right and left sides of the metal door 112 and the concrete wall 110 are separated by the metal door and the concrete wall.

また、図1の110−Aは、コンクリート壁の厚み方向の片方の面で第一のアンテナ素子101が設置される空間に面している面を表す。該空間を第一の空間と呼ぶ。また110−Bはコンクリート壁、金属扉で第一の空間から仕切られた空間に面したコンクリート壁のもう片方の面を表す。該空間を第二の空間と呼ぶ。 Further, 110-A in FIG. 1 represents a surface of the concrete wall facing the space in which the first antenna element 101 is installed on one surface in the thickness direction. The space is called the first space. 110-B represents the other side of the concrete wall facing the space partitioned from the first space by the concrete wall and the metal door. The space is called a second space.

一方、110−C、110−Dは金属扉が存在する開口部を構成する面であり、110−Cは第一空間に接する面、110−Dは、第二の空間に接する面を表す。 On the other hand, 110-C and 110-D are surfaces forming an opening in which a metal door exists, 110-C represents a surface in contact with the first space, and 110-D represents a surface in contact with the second space.

図2に、図1のコンクリート壁110及び金属扉112(領域A)の具体的な構成を示す。図2は、鉄筋コンクリート壁110の一部と、一つの金属扉112を示す斜視投影図である。図では一部しか記載していないが、建築物の部屋等を構成する壁面である。 FIG. 2 shows a specific configuration of the concrete wall 110 and the metal door 112 (region A) of FIG. FIG. 2 is a perspective projection drawing showing a part of the reinforced concrete wall 110 and one metal door 112. Although only a part of it is shown in the figure, it is a wall surface that constitutes a room of a building.

4種類の図2(a)〜(b)はそれぞれ同じ場所を示しており、見る角度、および金属扉の開閉状態が異なる場合を示している。図2(a)および(c)は第一の空間110−Aから見た場合であり、図2(b)(d)は、第二の空間110−Bから見た場合を示す。よって、図2(a)(c)で示される鉄筋コンクリート壁は、第一の空間に面する鉄筋コンクリート壁110であり、図2(b)(d)で示される鉄筋コンクリート壁は、第二の空間から見た鉄筋コンクリート壁110を示す。第一の空間、第二の空間は逆でもよい。 The four types of FIGS. 2 (a) and 2 (b) show the same location, and show different viewing angles and open / closed states of the metal door. 2 (a) and 2 (c) are views from the first space 110-A, and FIGS. 2 (b) and 2 (d) are views from the second space 110-B. Therefore, the reinforced concrete wall shown in FIGS. 2 (a) and 2 (c) is the reinforced concrete wall 110 facing the first space, and the reinforced concrete wall shown in FIGS. 2 (b) and 2 (d) is from the second space. The reinforced concrete wall 110 seen is shown. The first space and the second space may be reversed.

図2(a)(b)は、閉じた状態の金属扉112を示し、図2(c)(d)は、開いた状態の金属扉112である。各図とも、周辺の鉄筋コンクリート壁や、天井、床等は省略して記載している。図1は、例えば、図2(a)の上面図で、金属扉と鉄筋コンクリート壁の一部を表示している。 2 (a) and 2 (b) show the metal door 112 in the closed state, and FIGS. 2 (c) and 2 (d) show the metal door 112 in the open state. In each figure, the surrounding reinforced concrete walls, ceilings, floors, etc. are omitted. FIG. 1 is, for example, a top view of FIG. 2A, showing a part of a metal door and a reinforced concrete wall.

原子力プラントでは、放射線の遮蔽、建屋の強度確保、津波等に対する水密性の高い構造が必要であり、厚さ1m以上の鉄筋コンクリートの壁や、金属扉が用いられる。 In a nuclear power plant, it is necessary to shield radiation, secure the strength of the building, and have a highly watertight structure against tsunami, etc., and reinforced concrete walls with a thickness of 1 m or more and metal doors are used.

無線通信に広く用いられるマイクロ波帯、免許不要で広く用いられる2400MHz帯の周波数を用いることを念頭に置いており、一般にコンクリート材質は、無線通信に広く用いられるマイクロ波帯の周波数では、比誘電率5〜7、導電率0.002〜0.1S/m程度の損失性の電気的特性を持ち、原子力プラントでは強度確保のために厚さ1m以上の鉄筋コンクリートが用いられることが多い。このような電気的特性の一方壁面から他方壁面までの透過減衰は、免許不要で広く用いられる2400MHz帯では、80dB程度となり、さらに、直径40mm程度の鉄筋が200mmピッチで網目状に入った鉄筋コンクリートでは100dB程度にもなる。また、金属扉は、2400MHz帯においては、完全遮蔽体とみなされる。免許不要の通信規格における送信電力は10dBm程度であり、最低受信感度は-90dBm程度で設計されており、コンクリート壁の減衰量が100dBでは、ほぼ通信不能となる。 Keeping in mind that the frequency of the microwave band widely used for wireless communication and the frequency of 2400 MHz band widely used without a license are used, concrete materials are generally made of relative dielectric at the frequency of the microwave band widely used for wireless communication. Reinforced concrete with a thickness of 1 m or more is often used in order to secure strength in nuclear plants because it has lossy electrical characteristics with a rate of 5 to 7 and a conductivity of 0.002 to 0.1 S / m. The transmission attenuation from one wall surface to the other wall surface of such electrical characteristics is about 80 dB in the 2400 MHz band, which is widely used without a license, and in the case of reinforced concrete in which reinforcing bars with a diameter of about 40 mm are meshed at a pitch of 200 mm. It will be about 100 dB. Also, metal doors are considered complete shields in the 2400MHz band. The transmission power in the unlicensed communication standard is about 10 dBm, the minimum reception sensitivity is designed to be about -90 dBm, and if the attenuation of the concrete wall is 100 dB, communication is almost impossible.

本実施例においては、無線通信装置の送信電力Pt[dBm]、最低受信感度Pr[dBm]、受信マージンをM[dB]としたとき、金属扉112の厚みが、鉄筋コンクリートを構成する材質で、透過損失がLt=Pt-Pr+M以下となる厚みであることを前提とする。すなわち、Pt=10、Pr=-90,M=30とし、鉄筋コンクリートの透過損失をLa=100dB/mとした場合、許容減衰量Lt=10-(-90)+20 = 70dBとなり、許容距離Dm=La/Lt*D=70cm以下の金属扉の場合となる。 In this embodiment, when the transmission power Pt [dBm], the minimum reception sensitivity Pr [dBm], and the reception margin of the wireless communication device are M [dB], the thickness of the metal door 112 is the material constituting the reinforced concrete. It is assumed that the thickness is such that the transmission loss is Lt = Pt-Pr + M or less. That is, when Pt = 10, Pr = -90, M = 30, and the transmission loss of reinforced concrete is La = 100 dB / m, the allowable attenuation is Lt = 10-(-90) + 20 = 70 dB, and the allowable distance is Dm. = La / Lt * D = 70cm or less for metal doors.

前記アンテナ素子101を、110−Cの面に配置したとき、金属扉を挟んで、110−B上の面から許容距離Dm以内の距離に配置する。すなわち、前記アンテナ素子101を鉄筋コンクリート面110−Cの面に配置したときには、鉄筋コンクリート面110−Bの上面(鉄筋コンクリート面110−Dとの接続面)から通信電波が伝搬すると仮定して許容距離Dmを演算する。 When the antenna element 101 is arranged on the surface of 110-C, the antenna element 101 is arranged at a distance within the allowable distance Dm from the surface on 110-B with the metal door interposed therebetween. That is, when the antenna element 101 is arranged on the surface of the reinforced concrete surface 110-C, the allowable distance Dm is set on the assumption that the communication radio wave propagates from the upper surface of the reinforced concrete surface 110-B (the connection surface with the reinforced concrete surface 110-D). Calculate.

許容距離Dmは、鉄筋コンクリート構造、金属扉構造、アンテナ素子を含むMaxwell方程式の近傍解を含む数値解析手法により算出することにより、より詳細に求めることが可能である。時間領域差分法(FDTD法)や、有限要素法(FEM)、境界要素法(BEM)などが知られる。 The permissible distance Dm can be obtained in more detail by calculating it by a numerical analysis method including a neighborhood solution of Maxwell's equations including a reinforced concrete structure, a metal door structure, and an antenna element. The time domain difference method (FDTD method), the finite element method (FEM), the boundary element method (BEM), etc. are known.

図3は、あるアンテナ素子位置にある場合に、FDTD法によって得られた解析例である。図3において、紙面左右方向が、コンクリート壁110の上下方向に相当している。301は、第一のアンテナ素子101を金属扉112の近傍に配置した場合に、第二の空間内で許容減衰量以下となるエリアを示している。アンテナ素子の位置を変えて解析を行うことにより、許容距離を得ることが可能である。 FIG. 3 is an analysis example obtained by the FDTD method when the antenna element is located at a certain position. In FIG. 3, the horizontal direction of the paper surface corresponds to the vertical direction of the concrete wall 110. Reference numeral 301 denotes an area in the second space where the allowable attenuation is equal to or less than the allowable attenuation when the first antenna element 101 is arranged in the vicinity of the metal door 112. It is possible to obtain an allowable distance by performing analysis by changing the position of the antenna element.

以上のように、第一の空間に接するコンクリート壁開口面110−C上に密着して置かれたアンテナ101から許容減衰量Lt以下となる許容距離Dm以下で110−Bに到達することが可能となり、第二の空間内に置かれた第二のアンテナにおいて受信された電波の受信電力がPr+M以上の受信電力となるエリアを確保することが可能となる。なお、第一のアンテナ101は、第二の空間に面する開口面110−Dからの距離が許容距離Dm以内であれば、110−A上でも第一の空間に接している部分に配置してもよい。また、110−Bと110−Aの距離すなわちコンクリート壁の厚みが許容距離Dm以下であれば、110-Aのいずれの場所でも設置可能である。 As described above, it is possible to reach 110-B from the antenna 101 placed in close contact with the concrete wall opening surface 110-C in contact with the first space within the allowable distance Dm or less, which is the allowable attenuation amount Lt or less. Therefore, it is possible to secure an area where the received power of the radio wave received by the second antenna placed in the second space is Pr + M or more. If the distance from the opening surface 110-D facing the second space is within the permissible distance Dm, the first antenna 101 is arranged in a portion in contact with the first space even on 110-A. You may. Further, as long as the distance between 110-B and 110-A, that is, the thickness of the concrete wall is the allowable distance Dm or less, it can be installed at any place of 110-A.

<アンテナの構成例1>
以下に本実施例における変形例を説明する。変形例では上述の実施例と異なる部分を説明する。よって、説明が省略された部分は同様である。図4は、本発明の実施形態に係る第一のアンテナ素子における概略構成を示した図である。図1との違いは、第一のアンテナ素子101を、コンクリート壁110の比誘電率ε1以上の比誘電率ε2を有する誘電体201で覆っているところと、第一のアンテナ素子として、誘電体201内の波長は、波長短縮効果により、空気中における波長λに対して1/√ε2の長さとなるため、アンテナ素子の設計を誘電率ε2に合わせて変更した101−Aとしたところである。
<Antenna configuration example 1>
A modified example of this embodiment will be described below. In the modified example, a part different from the above-described embodiment will be described. Therefore, the part where the explanation is omitted is the same. FIG. 4 is a diagram showing a schematic configuration of the first antenna element according to the embodiment of the present invention. The difference from FIG. 1 is that the first antenna element 101 is covered with a dielectric 201 having a relative permittivity ε2 of the concrete wall 110 or more, and a dielectric as the first antenna element. Since the wavelength in 201 has a length of 1 / √ε2 with respect to the wavelength λ in the air due to the wavelength shortening effect, the design of the antenna element has been changed to 101-A according to the dielectric constant ε2.

以上のようにすることで、コンクリート壁の表面からの反射が低減されるため、無線通信部102からの給電電力が同じでも、壁面内への入射電力が大きく見込めるため、許容距離Dmを大きくすることが可能となる。従って、第一のアンテナを設置することができる範囲が広くなるため、配置の自由度が増え、設置が容易になる。 By doing so, the reflection from the surface of the concrete wall is reduced, so even if the power supplied from the wireless communication unit 102 is the same, the incident power into the wall surface can be expected to be large, so the allowable distance Dm is increased. It becomes possible. Therefore, since the range in which the first antenna can be installed is widened, the degree of freedom of arrangement is increased and the installation becomes easy.

<アンテナの構成例2>
図5は、本発明の実施形態に係る第一のアンテナ素子における概略構成を示した図である。図1との違いは、第一のアンテナ素子として、101−1、101−2、101−3の3個を距離dずつずらして配置し、各アンテナ素子と無線通信部102との間に、401給電係数調整部を介して接続しているところである。本実施例では3素子で説明するが、2素子もしくは4素子以上でもよい。
<Antenna configuration example 2>
FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration of the first antenna element according to the embodiment of the present invention. The difference from FIG. 1 is that three antenna elements, 101-1, 101-2, and 101-3, are arranged so as to be shifted by a distance d, and between each antenna element and the wireless communication unit 102, 401 It is being connected via the power supply coefficient adjusting unit. In this embodiment, three elements will be described, but two elements or four or more elements may be used.

給電係数調整部401は、無線通信部102と接続し、無線信号を送受信する。該無線信号は給電係数調整部において各素子に位相および振幅を調整して分配される。給電係数調整部401における調整の結果、各アンテナ素子101−1、101−2、101−3から放射される複素振幅をそれぞれV1,V2,V3とする。 The power supply coefficient adjusting unit 401 connects to the wireless communication unit 102 to transmit and receive wireless signals. The radio signal is distributed to each element by adjusting the phase and amplitude in the feeding coefficient adjusting unit. As a result of the adjustment in the feeding coefficient adjusting unit 401, the complex amplitudes radiated from the antenna elements 101-1, 101-2, and 101-3 are set to V1, V2, and V3, respectively.

図5中のθは、各アンテナ素子のボアサイト方向からの角度を示す。図5では、各素子のボアサイト方向は、第一の空間のコンクリート壁開口面110-Cに垂直な方向である。 Θ in FIG. 5 indicates the angle of each antenna element from the bore sight direction. In FIG. 5, the boresight direction of each element is the direction perpendicular to the concrete wall opening surface 110-C of the first space.

今、k1をコンクリート壁110内の短縮波長λ1に対する波数、jを虚数単位とし、w2,w3は重みづけ係数(実数)とする。 Now, let k1 be the wavenumber for the shortened wavelength λ1 in the concrete wall 110, let j be the imaginary unit, and let w2 and w3 be the weighting coefficients (real numbers).

V2= w2*V1*exp(-j*k1*d*sinθ)、V3= w3*V1*exp(-j*2*k1*d*sinθ)とすれば、θ方向に放射される各素子の位相がそろうため、θ方向において強め合い、該方向における放射レベルを高くすることが可能となる。 If V2 = w2 * V1 * exp (-j * k1 * d * sinθ) and V3 = w3 * V1 * exp (-j * 2 * k1 * d * sinθ), then each element radiated in the θ direction Since the phases are aligned, it is possible to strengthen each other in the θ direction and raise the radiation level in that direction.

また、λ1は、コンクリート壁110の誘電率に依存するため、誘電率に誤差が含まれる場合、θ方向にずれが生じる。このため、実際のコンクリート壁110に合わせて給電調整部401で位相を調整することにより、θ方向のずれを低減することができる。 Further, since λ1 depends on the dielectric constant of the concrete wall 110, if the dielectric constant includes an error, a deviation occurs in the θ direction. Therefore, the deviation in the θ direction can be reduced by adjusting the phase with the power supply adjusting unit 401 according to the actual concrete wall 110.

また、V1、V2、V3と、合成された放射角度特性とは、フーリエ変換、逆フーリエ変換に類似する相互変換関係にあり、V1,w2,w3を給電調整部401によって調整することにより、所望の方向以外の放射を抑制することも可能である。ただし、使用する素子数により抑制可能な方向に限りがあるため、全てを抑制可能とは限らない。 Further, V1, V2, and V3 and the combined radiation angle characteristics have a mutual conversion relationship similar to the Fourier transform and the inverse Fourier transform, and it is desired by adjusting V1, w2, and w3 by the feeding adjustment unit 401. It is also possible to suppress radiation other than the direction of. However, since there is a limit to the direction in which suppression is possible depending on the number of elements used, not all can be suppressed.

以上のようにすることで、無線通信部102からの給電電力が同じでも、コンクリート壁110の伝搬損失が小さい方向への入射電力が大きく見込めるため、許容距離Dmが大きくすることが可能となる。従って、第一のアンテナを設置することができる範囲が広くなるため、配置の自由度が増え、設置が容易になる。 By doing so, even if the power supplied from the wireless communication unit 102 is the same, the incident power in the direction in which the propagation loss of the concrete wall 110 is small can be expected to be large, so that the allowable distance Dm can be increased. Therefore, since the range in which the first antenna can be installed is widened, the degree of freedom of arrangement is increased and the installation becomes easy.

また各アンテナ素子は、アンテナの構成例1のようにすることで、同様の効果を得ることができる。 Further, the same effect can be obtained by setting each antenna element as in the configuration example 1 of the antenna.

<無線ネットワーク構築装置の構成1>
図6に、本発明に係る無線ネットワーク構築装置の概略構成を示す。無線ネットワーク構成装置は、第一の空間に面するコンクリート壁開口面110−C上の、第二の空間に面するコンクリート壁開口面110−Bから許容距離Dm以内に第一のアンテナ101を配置する第一の無線通信装置100と、第二の空間内で許容減衰量以下となるエリア301内に、第二のアンテナ501を設置する第二の無線通信装置500とから構成される。
<Configuration 1 of wireless network construction device>
FIG. 6 shows a schematic configuration of the wireless network construction device according to the present invention. The wireless network configuration device arranges the first antenna 101 on the concrete wall opening surface 110-C facing the first space and within an allowable distance Dm from the concrete wall opening surface 110-B facing the second space. It is composed of a first wireless communication device 100 and a second wireless communication device 500 in which a second antenna 501 is installed in an area 301 having an allowable attenuation amount or less in the second space.

第一のアンテナ101は、許容距離以下であれば、第一の空間に面するコンクリート壁開口面110−Aに存在してもよい。 The first antenna 101 may exist on the concrete wall opening surface 110-A facing the first space as long as it is equal to or less than the allowable distance.

上記のような配置にすることにより、第一の無線通信装置100および第二の無線通信装置500の間で無線によって通信を行うことが可能となる。 With the above arrangement, it is possible to wirelessly communicate between the first wireless communication device 100 and the second wireless communication device 500.

以上のような構成により、遮蔽空間の間で通信を行い、無線ネットワークの一部を構築することが可能となる。 With the above configuration, it is possible to communicate between the shielded spaces and construct a part of the wireless network.

<無線ネットワーク構築装置の構成2>
図8に、本発明に係る無線ネットワーク構築装置の概略構成を示す。図6に示した構成に加え、位置決定装置700を有する。位置決定装置700は、映像を撮影する撮像部701および、第一の無線通信装置と無線通信を行う第三の無線通信装置、第一のアンテナの最適な位置を決定する位置決定部703で構成される。
<Configuration 2 of wireless network construction device>
FIG. 8 shows a schematic configuration of the wireless network construction device according to the present invention. In addition to the configuration shown in FIG. 6, it has a positioning device 700. The position determination device 700 includes an imaging unit 701 that captures an image, a third wireless communication device that performs wireless communication with the first wireless communication device, and a position determination unit 703 that determines the optimum position of the first antenna. Will be done.

なお、第三の無線通信装置の代わりに、有線通信部を有し、第一の無線通信装置に有線通信部を追加することで、有線接続としてもよい。 A wired communication unit may be provided instead of the third wireless communication device, and a wired communication unit may be added to the first wireless communication device to form a wired connection.

以下では無線通信により通信を行うものとして説明する。 Hereinafter, it will be described as assuming that communication is performed by wireless communication.

第一の無線通信装置、第二の無線通信装置および位置決定装置では、NTPなどにより時刻同期をとっておく。 In the first wireless communication device, the second wireless communication device, and the positioning device, the time is synchronized by NTP or the like.

コンクリート壁内の鉄筋構造や金属扉の配置等により、コンクリート壁内の透過損失が変わってくるため、第一のアンテナの位置は、現場での調整が必要である。 Since the transmission loss in the concrete wall changes depending on the reinforcing bar structure in the concrete wall and the arrangement of the metal doors, the position of the first antenna needs to be adjusted on site.

このため、第一アンテナ位置により第二の空間内に透過する電力の状態を確認する必要がある。 Therefore, it is necessary to confirm the state of the electric power transmitted in the second space by the position of the first antenna.

前記位置決定部703は、撮像部701により作業者が第一アンテナの仮の位置を変更する様子を撮影して該仮の位置を、時刻とともに取得する。 The position determination unit 703 photographs a state in which the operator changes the temporary position of the first antenna by the imaging unit 701, and acquires the temporary position together with the time.

この間、位置決定部703は、第三の無線通信装置702から、第一の無線通信装置を経由して、第二の無線通信装置にデータパケットを連続して送信する。 During this time, the positioning unit 703 continuously transmits data packets from the third wireless communication device 702 to the second wireless communication device via the first wireless communication device.

第二の無線通信装置は、パケットを受信することにより、受信電力を計測し、第一の無線通信装置に受信時刻とともに返送する
第一の無線通信装置は、第三の無線通信装置702に、前記受信電力と受信時刻を転送する。
The second wireless communication device measures the received power by receiving the packet and returns it to the first wireless communication device together with the reception time. The first wireless communication device is the third wireless communication device 702. The received power and reception time are transferred.

位置決定部703は、前記受信電力と受信時刻を受取、前記仮の位置と受信電力を位置の取得時刻と、受信時刻によって紐づける。 The position determination unit 703 receives the received power and the reception time, and associates the temporary position and the received power with the position acquisition time and the reception time.

最適な可能性のある全ての仮の位置に対して、受信電力を取得したのち、最適な位置を示す。 After acquiring the received power for all the temporary positions that may be optimal, the optimum position is shown.

<無線ネットワークシステムの構成>
図7に、本発明に係る無線ネットワークシステムの構成例を示す。第二の空間に面するコンクリート壁面110−B面から許容距離Dm以下に図1と同様に第一のアンテナ101が、コンクリート壁開口面110−C上に設置された無線通信装置100と、第二の空間内の許容減衰量以下となるエリア301内に第二のアンテナ501-1が設置された無線通信装置500-1と、第二の空間内のエリア301以外の任意の場所に第二のアンテナ501-2が設置された無線通信装置500−2と、第一の空間内の許容距離Dm以外の任意の位置に第二のアンテナ501−3が配置された無線通信装置500−3で構成される。無線通信装置100および500−1を介することにより、無線通信装置500−2および500−3の間で通信が可能な無線ネットワークとなる。
<Wireless network system configuration>
FIG. 7 shows a configuration example of the wireless network system according to the present invention. The first antenna 101 is installed on the concrete wall opening surface 110-C at a permissible distance Dm or less from the concrete wall surface 110-B surface facing the second space, as in FIG. The wireless communication device 500-1 in which the second antenna 501-1 is installed in the area 301 that is equal to or less than the allowable attenuation in the second space, and the second in any place other than the area 301 in the second space In the wireless communication device 500-2 in which the antenna 501-2 is installed, and in the wireless communication device 500-3 in which the second antenna 501-3 is arranged at an arbitrary position other than the allowable distance Dm in the first space. It is composed. Through the wireless communication devices 100 and 500-1, a wireless network capable of communicating between the wireless communication devices 500-2 and 500-3 is obtained.

<アンテナの構成例3>
図9は、より詳細な金属扉と鉄筋コンクリート壁との接続構造の例を示した図である。901は、金属扉とコンクリート壁の接続部にて、コンクリートの補強する金属プレートを示す。902は金属扉を開閉するためのヒンジ部であり、903は、第一の空間と第二の空間との間の密閉性を確保するためのシールド材である。このように、コンクリート壁と金属扉との間には、リンク構造が存在する場合がある。このような構造も電磁波の伝搬には影響を与えるため、このような構造をモデル化して許容距離を決定する必要がある。
<Antenna configuration example 3>
FIG. 9 is a diagram showing an example of a more detailed connection structure between the metal door and the reinforced concrete wall. Reference numeral 901 is a metal plate for reinforcing concrete at the connection portion between the metal door and the concrete wall. Reference numeral 902 is a hinge portion for opening and closing the metal door, and reference numeral 903 is a shielding material for ensuring the airtightness between the first space and the second space. As described above, a link structure may exist between the concrete wall and the metal door. Since such a structure also affects the propagation of electromagnetic waves, it is necessary to model such a structure to determine the allowable distance.

FDTD法は、マクスウェルの方程式を直接、空間および時間領域での差分方程式に展開して逐次計算をすることにより、電界、磁界を求める方法である。(K.S.Yee, “Numerical solution of initial boundary value problem involving Maxwell’sequations in isotropic media”, IEEE Trans. Antennas Propagatation, AP-14, no.3, pp.302-307, 1966.)空間を細かいセルに切り、物体の存在する範囲のセルに、当該物体の誘電率、透磁率、導電率を割り当て、それ以外のセルには真空の値を割り当てることにより、物体による電界および磁界の伝搬への影響を計算することができる。 The FDTD method is a method of obtaining an electric field and a magnetic field by directly expanding Maxwell's equations into difference equations in the space and time domains and performing sequential calculations. (KSYee, “Numerical solution of initial boundary value problem involving Maxwell's equations in isotropic media”, IEEE Trans. Antennas Propagatation, AP-14, no.3, pp.302-307, 1966.) Cut the space into small cells. , By assigning the permittivity, magnetic permeability, and conductivity of the object to the cells in the range where the object exists, and assigning the vacuum values to the other cells, the influence of the object on the propagation of the electric and magnetic fields is calculated. can do.

<アンテナの構成例4>
図10は、第二の空間に対して、第二のアンテナ1001および第二の無線通信部1002を配置した例を示している。解析により決定した範囲内に1001を設置することにより、1002および第一の無線通信部102の間で無線通信を行うことが可能となる。
<Antenna configuration example 4>
FIG. 10 shows an example in which the second antenna 1001 and the second wireless communication unit 1002 are arranged in the second space. By installing 1001 within the range determined by the analysis, wireless communication can be performed between 1002 and the first wireless communication unit 102.

<アンテナの構成例5>
図11は、第一のアンテナ周辺の鉄筋コンクリート壁面110-A,110-C上に配置するシールド1101である。金属体による遮蔽もしくは、電波吸収材による吸収効果により、第一のアンテナからの電磁波放射を、鉄筋コンクリート内を通過して、第一の空間へ再放射されることを防ぐことを目的としている。シールド1101の範囲は、第一のアンテナから放射された電磁波が、鉄筋コンクリート壁の第一の空間との境界面において、予め定める規定以上の強さとなる範囲を囲む位置に配置する。
<Antenna configuration example 5>
FIG. 11 is a shield 1101 arranged on the reinforced concrete wall surfaces 110-A and 110-C around the first antenna. The purpose is to prevent the electromagnetic wave radiation from the first antenna from passing through the reinforced concrete and being re-radiated to the first space by the shielding by the metal body or the absorption effect by the radio wave absorber. The range of the shield 1101 is arranged at a position surrounding a range in which the electromagnetic wave radiated from the first antenna becomes stronger than a predetermined value at the boundary surface with the first space of the reinforced concrete wall.

このようなシールド1101を設置することにより、第一の無線通信装置は、第二の空間内にある第二の無線通信装置とのみ通信を行うことができ、サイバーセキュリティへの対策を達成することが可能となる。 By installing such a shield 1101, the first wireless communication device can communicate only with the second wireless communication device in the second space, and measures for cyber security can be achieved. Is possible.

また、シールド1101を、第二のアンテナから放射される電磁波の強さにたいして同様に設置範囲を決定することにより、第二の無線通信装置と通信可能な無線通信装置を第一の無線通信装置のみに限定することが可能となり、より高いセキュリティ対策が可能となる
以上のような構成により、互いに遮蔽された空間である第一の空間と第二の空間の間をつなぐ無線ネットワークを構築することが可能となる。
Further, by similarly determining the installation range of the shield 1101 with respect to the strength of the electromagnetic wave radiated from the second antenna, the wireless communication device capable of communicating with the second wireless communication device is limited to the first wireless communication device. With the above configuration, it is possible to build a wireless network that connects the first space and the second space, which are shielded spaces from each other. It will be possible.

また、金属扉付近で、コンクリート壁の透過距離が短くなり、少ない減衰量で透過する伝搬路を用いることができる。 Further, in the vicinity of the metal door, the transmission distance of the concrete wall is shortened, and a propagation path that transmits with a small amount of attenuation can be used.

また、装置を建物の構造物に貼り付けるだけで通信可能となり、大規模な穴あけ工事が不要のため、設置が容易であり、また扉付近の開口部で周辺構造物との干渉を避け、配置が容易となる。 In addition, communication is possible by simply attaching the device to the structure of the building, and since large-scale drilling work is not required, installation is easy, and the opening near the door avoids interference with surrounding structures and is placed. Becomes easier.

また、アンテナ素子から放射された電波の壁面からの反射が少なくなり、より多くの電力を壁面内に入射させることができる。 In addition, the reflection of radio waves radiated from the antenna element from the wall surface is reduced, and more electric power can be incident on the wall surface.

また、壁の透過距離の短い方向が主方向となる指向特性とすることて、持透過減衰量の小さい方向により多くの電力を放射することができる。 Further, by setting the directional characteristic in which the direction in which the transmission distance of the wall is short is the main direction, more power can be radiated in the direction in which the amount of transmission attenuation is small.

また、壁面内部構造による影響が最も少ないアンテナ素子の設置位置を容易に判断することが可能である。 In addition, it is possible to easily determine the installation position of the antenna element, which is least affected by the internal structure of the wall surface.

また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。全ての構成が相互に接続されていてもよい。 In addition, control lines and information lines are shown as necessary for explanation, and not all control lines and information lines are necessarily shown in the product. All configurations may be interconnected.

加えて、本技術分野の通常の知識を有する者には、本発明のその他の実装がここに開示された本発明の明細書及び実施形態の考察から明らかになる。記述された実施形態の多様な態様及び/又はコンポーネントは、データを管理する機能を有するコンピュータ化ストレージシステムに於いて、単独又は如何なる組み合わせでも使用することが出来る。明細書と具体例は典型的なものに過ぎず、本発明の範囲と精神は後続する請求範囲で示される。 In addition, to those with ordinary knowledge in the art, other implementations of the invention will become apparent from the discussion of the specification and embodiments of the invention disclosed herein. The various aspects and / or components of the described embodiments can be used alone or in any combination in a computerized storage system having the ability to manage data. The specification and examples are merely exemplary, and the scope and spirit of the invention is set forth in the following claims.

100 無線通信装置
101、101−A、101−1、101−2,101−3 第一のアンテナ素子、
102 第一の無線通信部、
110 コンクリート壁、
111 鉄筋、
112 金属扉、
110−A 第一の空間に面するコンクリート壁面、
110−B 第二の空間に面するコンクリート壁面、
110−C 第一の空間に面するコンクリート壁の開口部面、
110−D 第二の空間に面するコンクリート壁の開口部面、
201 誘電体
301 第二の空間内で許容減衰量以下となるエリア
401 給電係数調整部
500、500−1、500−2,500−3 無線通信装置
501、501−1,501−2、500−3 第二のアンテナ
700 位置決定装置
701 撮像部
702 第三の無線通信装置
901 金属プレート
902 ヒンジ部
903 シールド材
1002 第二の無線通信部
1101 シールド材
100 Wireless communication device 101, 101-A, 101-1, 101-2, 101-3 First antenna element,
102 First wireless communication unit,
110 concrete wall,
111 rebar,
112 metal door,
110-A Concrete wall surface facing the first space,
110-B Concrete wall surface facing the second space,
110-C The opening surface of the concrete wall facing the first space,
110-D The opening surface of the concrete wall facing the second space,
201 Dielectric 301 Area where the allowable attenuation is less than or equal to the allowable attenuation in the second space 401 Power supply coefficient adjusting unit 500, 500-1, 500-2,500-3 Wireless communication device 501, 501-1,501-2,500- 3 Second antenna 700 Positioning device 701 Imaging unit 702 Third wireless communication device 901 Metal plate 902 Hinge part 903 Shielding material 1002 Second wireless communication unit 1101 Shielding material

Claims (12)

鉄筋コンクリート壁と金属性物体で形成される遮蔽物の一方側である第一の空間に配置され、他方側である第二の空間の無線通信装置との間で無線通信を行う無線通信装置であって、前記鉄筋コンクリート壁は一方側から他方側に貫通する開口部を有しており、前記開口部に前記金属性物体が配置されており、前記開口部における前記金属性物体から前記鉄筋コンクリート壁面までのいずれかの位置に配置される第一のアンテナを有し、該無線通信装置の送信出力と、該無線通信装置と無線通信を行う第二の無線通信装置の最低受信感度と、受信マージンとから算出する許容減衰量と、該許容減衰量と、前記コンクリート壁の減衰率と、から算出した特定の位置に前記第一のアンテナが配置されることを特徴とする無線通信装置。 It is a wireless communication device that is placed in the first space on one side of a shield formed of a reinforced concrete wall and a metal object, and wirelessly communicates with the wireless communication device in the second space on the other side. The reinforced concrete wall has an opening penetrating from one side to the other, and the metallic object is arranged in the opening, from the metallic object in the opening to the reinforced concrete wall surface. have a first antenna arranged in any position, the transmission output of the wireless communication device, and the lowest reception sensitivity of the second wireless communication device that performs wireless communication device and wireless communication, and a reception margin A wireless communication device, characterized in that the first antenna is arranged at a specific position calculated from a calculated allowable damping amount, the allowable damping amount, and a damping rate of the concrete wall. 請求項に記載の無線通信装置において、前記コンクリート壁の減衰率は、コンクリート壁内の鉄筋の太さ、ピッチ、深さを含む鉄筋構造情報に基づき、電磁界解析により求めた値を用いることを特徴とする無線通信装置。 In the wireless communication device according to claim 1 , the damping rate of the concrete wall shall be a value obtained by electromagnetic field analysis based on the reinforcing bar structure information including the thickness, pitch and depth of the reinforcing bars in the concrete wall. A wireless communication device characterized by. 請求項1または請求項に記載の無線通信装置において、前記第一のアンテナは、前記コンクリート壁の比誘電率以上の値の比誘電率を有する誘電体により覆われた構造を有し、該第一のアンテナは、該誘電体内での使用周波数帯における波長に基づき定められていることを特徴とする無線通信装置。 In the wireless communication device according to claim 1 or 2 , the first antenna has a structure covered with a dielectric having a relative permittivity equal to or higher than the relative permittivity of the concrete wall. The first antenna is a wireless communication device characterized in that it is determined based on the wavelength in the frequency band used in the dielectric. 請求項1から請求項に記載の無線通信装置において、前記第一のアンテナは、二つ以上のアンテナ素子で構成され、第一の無線通信部からの給電電力を、前記アンテナ素子に分配し、給電振幅と給電位相を指定した値に変更する給電係数調整部を有することを特徴とする無線通信装置。 In the wireless communication device according to claims 1 to 3 , the first antenna is composed of two or more antenna elements, and the power supplied from the first wireless communication unit is distributed to the antenna elements. , A wireless communication device characterized by having a feeding coefficient adjusting unit that changes the feeding amplitude and feeding phase to specified values. 請求項に記載の無線通信装置において、前記給電振幅と、給電位相は、前記第一のアンテナから、前記第二の空間内に面するコンクリート壁面に向く方向で、前記各アンテナ素子から放射される無線信号の位相がそろうように決定することを特徴とする無線通信装置。 In the wireless communication device according to claim 4 , the feeding amplitude and the feeding phase are radiated from each of the antenna elements in a direction from the first antenna toward a concrete wall surface facing the second space. A wireless communication device characterized in that the phases of wireless signals are determined to be aligned. 請求項または請求項に記載の無線通信装置において、前記給電振幅と、給電位相は、前記第一のアンテナから、前記第二の空間内に面するコンクリート壁面に向かう方向に前記各アンテナ素子の合成無線信号の、最大放射方向となるように決定することを特徴とする無線通信装置 In the wireless communication device according to claim 4 or 5 , the feeding amplitude and the feeding phase are each of the antenna elements in a direction from the first antenna toward a concrete wall surface facing the second space. A wireless communication device characterized by determining the maximum radiation direction of the synthetic radio signal of 請求項1の無線通信装置において、前記金属性物体と前記鉄筋コンクリート壁の接続部に配置される金属プレートと、前記金属性物体を開閉するためのヒンジ部と、第一の空間と第二の空間との間の密閉性を確保するためのシールド材を有することを特徴とする無線通信装置。 In the wireless communication device of claim 1, a metal plate arranged at a connection portion between the metallic object and the reinforced concrete wall, a hinge portion for opening and closing the metallic object, and a first space and a second space. A wireless communication device characterized by having a shielding material for ensuring airtightness between the two. 請求項1の無線通信装置において、前記第一のアンテナ周辺の鉄筋コンクリート壁に配置されたシールド材を有することを特徴とする無線通信装置。 The wireless communication device according to claim 1, wherein the wireless communication device has a shield material arranged on a reinforced concrete wall around the first antenna. 鉄筋コンクリート壁と金属性物体で形成される遮蔽物の一方側である第一の空間に配置され、他方側である第二の空間の無線通信装置との間で無線通信を行う無線通信装置であって、前記鉄筋コンクリート壁は一方側から他方側に貫通する開口部を有しており、前記開口部に前記金属性物体が配置されており、前記開口部における前記金属性物体から前記鉄筋コンクリート壁面までのいずれかの位置に配置される第一のアンテナと、第一のアンテナに接続される第一の無線通信部と、少なくとも一つ以上の第二のアンテナと、前記第二のアンテナに接続される第二の無線通信部とから構成されており、前記第二のアンテナは、前記第二の空間内で、許容減衰量となりうる範囲に配置し、前記第一のアンテナから放射された電力を、前記第二のアンテナで受信した受信電力が、指定値以上となるように特定の距離の範囲内で、前記第一のアンテナ位置を配置することを特徴とする無線ネットワークシステム。 It is a wireless communication device that is placed in the first space on one side of a shield formed of a reinforced concrete wall and a metal object, and wirelessly communicates with the wireless communication device in the second space on the other side. The reinforced concrete wall has an opening penetrating from one side to the other, and the metallic object is arranged in the opening, from the metallic object in the opening to the reinforced concrete wall surface. A first antenna arranged at any position, a first wireless communication unit connected to the first antenna, at least one or more second antennas, and connected to the second antenna. It is composed of a second wireless communication unit, the second antenna, and in the second space, and arranged in a range which can be the allowable attenuation, the power radiated from the first antenna , the received power received at the second antenna, a wireless network system, characterized in that within a distance of a specific so that the specified value or more, positioning the first antenna position. 請求項に記載の無線ネットワークシステムにおいて、前記第一のアンテナ位置と、前記第二のアンテナの受信電力と、を取得し、該第一のアンテナ位置を決定する位置決定部を持つことを特徴とする無線ネットワークシステム。 In the wireless network system according to claim 9, said first antenna position location, acquires a reception power of the second antenna, having a position determination unit that determines the antenna position of the first A wireless network system featuring. 請求項に記載の無線ネットワークシステムにおいて、位置決定部は、前記第一のアンテナを撮影する撮像部と、第一の無通信装置と無線通信を行う第三の無線通信部を有し、前記第二のアンテナの受信電力値を、前記第一の無線通信装置を経由して通信することで前記第一のアンテナ位置ならびに第二のアンテナの受信電力値を取得することを特徴とする無線ネットワークシステム。 In the wireless network system according to claim 9, position determination unit includes an imaging unit for photographing the first antenna, a third wireless communication unit that performs a first radio communications device and the wireless communication It is characterized in that the received power value of the first antenna and the received power value of the second antenna are acquired by communicating the received power value of the second antenna via the first wireless communication device. Wireless network system. 請求項の無線ネットワークシステムにおいて、前記金属性物体と前記鉄筋コンクリート壁の接続部に配置される金属プレートと、前記金属性物体を開閉するためのヒンジ部と、第一の空間と第二の空間との間の密閉性を確保するためのシールド材を有することを特徴とする無線ネットワークシステム。 In the wireless network system of claim 9 , a metal plate arranged at a connection portion between the metallic object and the reinforced concrete wall, a hinge portion for opening and closing the metallic object, and a first space and a second space. A wireless network system characterized by having a shielding material for ensuring airtightness between and.
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