JP6835413B2 - 情報処理装置、情報処理システム、機器の位置管理方法、及びプログラム - Google Patents

情報処理装置、情報処理システム、機器の位置管理方法、及びプログラム Download PDF

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Description

本発明は、情報処理装置、情報処理システム、機器の位置管理方法、及びプログラムに関する。
物理量(温度、湿度、照度、加速度、音声、振動等)を測定し、監視、分析等を行う場合には、測定場所に関する情報が求められる場合がある。
しかし、物理量(温度等)を測定する機器(以下、センサ機器と呼ぶ)と、測定結果を監視、分析等を行う機器(以下、情報処理装置と呼ぶ)とが異なる場合には、測定場所に関する情報を取得できない場合がある。特に、センサ機器と情報処理装置とが異なる場所に配置されている場合、情報処理装置は、測定場所に関する情報を取得することが困難である場合がある。
例えば、センサ機器と情報処理装置とが異なる場所に配置されている場合、センサ機器は、測定した物理量のデータを含む電波信号(以下、単に電波と表現する)を、情報処理装置に送信してもよい。その場合、電波の送信元の位置(即ち、センサ機器の位置)が、測定場所である、と情報処理装置は判断してもよい。そこで、センサ機器が、測定した物理量のデータを含む電波を、情報処理装置に送信する場合、情報処理装置は、測定場所を特定するために、電波の送信元の位置を把握することが求められる。
特許文献1においては、無線機から送信された無線信号の電界強度に基づいて、無線信号を受信する装置と無線機間の距離を推定する技術が記載されている。
特許文献2においては、送信局と受信局間の距離と受信強度との関係を表す式(第1関係式)を、記憶部に予め記憶し、第1の関係式に受信強度を代入した式(第2関係式)を作成し、送信局と受信局それぞれの相対座標を算出する技術が記載されている。
特開2014−239393号公報 特開2006−300861号公報
なお、上記先行技術文献の開示を、本書に引用をもって繰り込むものとする。以下の分析は、本発明の観点からなされたものである。
上記の通り、センサ機器が、測定した物理量のデータを含む電波を、情報処理装置に送信する場合、情報処理装置は、測定場所を特定するために、電波の送信元の位置を把握することが求められる。
特許文献1、2に記載された技術においては、電界強度と、電波を受信する装置と電波を送信する装置間の距離との関係が既知である必要がある。つまり、特許文献1、2に記載された技術においては、電界強度に応じて、電波を受信する装置と、電波を送信する装置間の距離を予め測定(または算出)しておく必要がある。電界強度に応じて、電波を受信する装置と、電波を送信する装置間の距離を予め測定(または算出)していない場合には、電波を発信する機器の位置を管理できない。
そこで、本発明は、電波を発信する機器の位置を、容易に管理することに貢献する情報処理装置、情報処理システム、機器の位置管理方法、及びプログラムを提供することを目的とする。
第1の視点によれば、情報処理装置が提供される。前記情報処理装置は、複数の電波送信機から電波を受信する、受信部を備える。
さらに、前記情報処理装置は、前記受信部が同一の電波送信機から受信した、電波の電波強度を、少なくとも2つの測定時点において測定する、電波強度測定部を備える。
さらに、前記情報処理装置は、前記同一の電波送信機から送信された電波に関して、第1の測定時点と第2の測定時点間における電波強度に基づいて、前記第1の測定時点と前記第2の測定時点間における、前記電波送信機と自情報処理装置間の距離変化値を算出する、演算部を備え、
複数の電波送信機のうち、異なる電波送信機間の前記距離変化値に関する変化量は、第1の距離変化値と第2の距離変化値との差分、あるいは、第1の距離変化値に対する第2の距離変化値の比のいずれかであり、
前記第1の測定時点と前記第2の測定時点間における、前記電波送信機と自情報処理装置間の距離の変化パターンに関して、前記異なる電波送信機間の類似度を含む、ことを特徴とする。
第2の視点によれば、情報処理システムが提供される。前記情報処理システムは、複数の電波送信機と、前記電波送信機から電波を受信する情報処理装置と、を含んで構成される。
前記情報処理装置は、複数の電波送信機から電波を受信する、受信部を備える。
さらに、前記情報処理装置は、前記受信部が同一の電波送信機から受信した、電波の電波強度を、少なくとも2つの測定時点において測定する、電波強度測定部を備える。
さらに、前記情報処理装置は、前記同一の電波送信機から送信された電波に関して、第1の測定時点と第2の測定時点間における電波強度に基づいて、前記第1の測定時点と前記第2の測定時点間における、前記電波送信機と自情報処理装置間の距離変化値を算出する、演算部を備え、
複数の電波送信機のうち、異なる電波送信機間の前記距離変化値に関する変化量は、第1の距離変化値と第2の距離変化値との差分、あるいは、第1の距離変化値に対する第2の距離変化値の比のいずれかであり、
前記第1の測定時点と前記第2の測定時点間における、前記電波送信機と自情報処理装置間の距離の変化パターンに関して、前記異なる電波送信機間の類似度を含む、ことを特徴とする。
第3の視点によれば、機器の位置管理方法が提供される。前記位置管理方法は、複数の電波送信機から電波を受信する工程を含む。
さらに、前記位置管理方法は、前記受信部が同一の電波送信機から送信された、電波の電波強度を、少なくとも2つの測定時点において測定する工程を含む。
さらに、前記位置管理方法は、前記同一の電波送信機から送信された電波に関して、第1の測定時点と第2の測定時点間における電波強度に基づいて、前記第1の測定時点と前記第2の測定時点間における、前記電波送信機に関する距離変化値を算出する工程を含み、
複数の電波送信機のうち、異なる電波送信機間の前記距離変化値に関する変化量は、第1の距離変化値と第2の距離変化値との差分、あるいは、第1の距離変化値に対する第2の距離変化値の比のいずれかであり、
前記第1の測定時点と前記第2の測定時点間における、前記電波送信機と自情報処理装置間の距離の変化パターンに関して、前記異なる電波送信機間の類似度を含む、ことを特徴とする。
なお、本方法は、電波送信機が送信した電波を受信する情報処理装置という、特定の機械に結び付けられている。
第4の視点によれば、プログラムが提供される。前記プログラムは、電波を受信する受信部を備える情報処理装置を制御するコンピュータに実行させるプログラムである。
前記プログラムは、同一の電波送信機から送信された、電波の電波強度を、少なくとも2つの測定時点において測定する処理を、前記コンピュータに実行させる。
さらに、前記プログラムは、前記同一の電波送信機から送信された電波に関して、第1の測定時点と第2の測定時点間における電波強度に基づいて、前記第1の測定時点と前記第2の測定時点間における、前記電波送信機に関する距離変化値を算出する処理を、前記コンピュータに実行させ、
複数の電波送信機のうち、異なる電波送信機間の前記距離変化値に関する変化量は、第1の距離変化値と第2の距離変化値との差分、あるいは、第1の距離変化値に対する第2の距離変化値の比のいずれかであり、
前記第1の測定時点と前記第2の測定時点間における、前記電波送信機と自情報処理装置間の距離の変化パターンに関して、前記異なる電波送信機間の類似度を含む、ことを特徴とする。
なお、これらのプログラムは、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記録することができる。記憶媒体は、半導体メモリ、ハードディスク、磁気記録媒体、光記録媒体等の非トランジェント(non-transient)なものとすることができる。本発明は、コンピュータプログラム製品として具現することも可能である。
本発明によれば、電波を発信する機器の位置を、容易に管理することに貢献する情報処理装置、情報処理システム、機器の位置管理方法、及びプログラムが提供される。
一実施形態の概要を説明するための図である。 情報処理システム1の全体構成の一例を示すブロック図である。 電波送信機300の内部構成の一例を示すブロック図である。 識別情報管理テーブルの一例を示す図である。 電波強度管理テーブルの一例を示す図である。 距離変化値管理テーブルの一例を示す図である。 情報処理システム1の動作の一例を示すフローチャートである。 情報処理装置100の動作の一例を示すフローチャートである。 情報処理装置100の動作の一例を示すフローチャートである。 情報処理装置100の動作の一例を示すフローチャートである。
初めに、図1を用いて一実施形態の概要について説明する。なお、この概要に付記した図面参照符号は、理解を助けるための一例として各要素に便宜上付記したものであり、この概要の記載はなんらの限定を意図するものではない。また、各ブロック図のブロック間の接続線は、双方向及び単方向の双方を含む。一方向矢印については、主たる信号(データ)の流れを模式的に示すものであり、双方向性を排除するものではない。
上記の通り、電波を発信する機器の位置を、容易に管理することに貢献する情報処理装置が望まれる。
そこで、一例として、図1に示す情報処理装置1000を提供する。情報処理装置1000は、受信部1001と、電波強度測定部1002と、演算部1003とを備える。
受信部1001は、電波送信機から電波を受信する。電波強度測定部1002は、受信部1001が同一の電波送信機から受信した、電波の電波強度を、少なくとも2つの測定時点に測定する。演算部1003は、電波送信機から送信された電波に関して、第1の測定時点と第2の測定時点間における電波強度変化値を算出する。ここで、電波強度変化値とは、電波強度の変化を示す値である。
そして、演算部1003は、算出した電波強度変化値に基づいて、第1の測定時点と第2の測定時点間における、電波送信機と情報処理装置1000間の距離変化値を算出する。ここで、距離変化値とは、電波送信機と情報処理装置1000間の距離が変化した割合を示す値である。
従って、情報処理装置1000は、距離変化値に基づいて、電波送信機の位置の変化を容易に推定できる。よって、情報処理装置1000は、電波を発信する機器の位置を、容易に管理することに貢献する。
[第1の実施形態]
第1の実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。
図2は、本実施形態に係る情報処理システム1の全体構成の一例を示すブロック図である。情報処理システム1は、情報処理装置100と、複数(2以上)の電波送信機(300a、300b、300c、300d)とを含んで構成される。なお、以下の説明では、電波送信機(300a、300b、300c、300d)を夫々区別する必要がない場合には、電波送信機300と表現する。
情報処理装置100と電波送信機300は、無線ネットワーク200を介して接続する。無線ネットワーク200は、WiFi(Wireless Fidelity)、Bluetooth(登録商標)、ZigBee(登録商標)等の近距離無線通信(NFC(Near Field Communication))が混在するネットワークである。無線ネットワーク200は、情報処理装置100と各電波送信機300間の無線通信を行うために使用される。
次に、図3を参照しながら、電波送信機300の内部構成について詳細に説明する。
図3は、電波送信機300の内部構成の一例を示すブロック図である。電波送信機300は、機器記憶部301と、センサ部302と、データ送信部303と、機器制御部304とを含んで構成される。なお、電波送信機300は、図示しないハードウェア、ソフトウェアを含んでもよいことは勿論である。
機器記憶部301は、電波送信機300を識別する情報(以下、機器識別情報と呼ぶ)を保存する。
センサ部302は、物理量(温度、湿度、照度、加速度、音声、振動等)を検出するセンサを含んで構成される。センサ部302は、他の電波送信機300が備えるセンサとは同一の物理量を検出しても、異なる物理量を検出してもよい。
データ送信部303は、センサ部302が検出した物理量を示す情報と、自電波送信機300を識別する機器識別情報とを含む、データの電波を送信する。具体的には、機器制御部304は、センサ部302が検出した物理量(温度、湿度、照度、加速度、音声、振動等)を示す情報と、機器識別情報とを含むデータ信号(デジタル信号)を生成する。そして、機器制御部304は、生成したデータ信号を電波として、データ送信部303に送信させる。例えば、機器制御部304は、PLC(Programmable Logic Controller)を用いて実現される。
次に、図2を参照しながら、情報処理装置100の内部構成について詳細に説明する。
情報処理装置100は、制御部101と、受信部102と、機器識別情報検出部103と、電波強度測定部104と、記憶部110とを含んで構成される。
制御部101は、受信部102、機器識別情報検出部103、電波強度測定部104を制御する。また、制御部101は、記憶部110に記憶されたプログラム(演算プログラム(演算部)105、判定プログラム(判定部)106)を読み出し、処理を実行する。例えば、制御部101は、CPU(Central Processing Unit)を用いて実現される。なお、以下の説明では、説明の便宜上、制御部101が、記憶部110に記憶された演算プログラム105を読み出し、処理を実行することを、「演算プログラム105が処理を実行する」と表現する。同様に、以下の説明では、説明の便宜上、制御部101が、記憶部110に記憶された判定プログラム106を読み出し、処理を実行することを、「判定プログラム106が処理を実行する」と表現する。
受信部102は、電波送信機300から電波を受信する。受信部102は、無線ネットワーク200を介して、電波送信機300から送信される近距離無線通信の電波を受信する。そして、受信部102は、無線通信規格に応じて定められた方式に基づいて、受信した電波の復調を行う。
機器識別情報検出部103は、受信部102が復調した信号を、無線通信規格に応じて定められた方式に基づいて読み込み、読み込んだ信号から、電波送信機300の機器識別情報を検出する。機器識別情報検出部103は、同一の機器識別情報に対応する、データの電波を、同一の電波送信機300から送信された電波である、と判断する。
記憶部110は、機器識別情報と、グループを識別するグループ識別情報とを対応付けて記憶する。具体的には、制御部101は、機器識別情報検出部103が検出した機器識別情報と、グループ識別情報とを対応付けて、識別情報保存領域111に保存する。グループ識別情報とは、機器識別情報に対応する電波送信機300が属する、グループを識別する情報である。電波送信機300をグルーピングする処理の詳細は後述する。
以下の説明では、識別情報保存領域111は、識別情報管理テーブルを記憶するものとする。そして、制御部101は、機器識別情報検出部103が検出した機器識別情報と、グループ識別情報とを対応付けて、識別情報管理テーブルに登録するものとする。
図4は、識別情報管理テーブルの一例を示す図である。識別情報管理テーブルは、機器識別情報と、グループ識別情報とを対応付けた情報を格納する。例えば、図4は、機器識別情報「aaaaa」の電波送信機300と、機器識別情報「bbbbb」の電波送信機300とが、グループ識別情報「group1」のグループに属することを示す。
電波強度測定部104は、受信部102が受信したデータ信号(電波)の電波強度を測定する。換言すると、電波強度測定部104は、機器識別情報に対応する電波送信機300毎に、電波強度を測定する。具体的には、電波強度測定部104は、受信部102が同一の電波送信機300から受信した、電波の電波強度を、少なくとも2つの測定時点に測定する。以下の説明では、説明の便宜上、機器識別情報に対応する電波送信機300の電波強度を、「機器識別情報に対応する電波強度」とも表現する。
記憶部110は、電波送信機300の機器識別情報と、電波強度測定部104が測定した電波強度と、受信部102が、電波強度に対応する電波を受信した、測定時点とを対応付けて記憶する。具体的には、制御部101は、電波強度測定部104が測定した電波強度と、対応する機器識別情報と、電波強度の測定時点に関する情報とを対応付けて、電波強度保存領域112に保存する。
以下の説明では、電波強度保存領域112は、電波強度管理テーブルを記憶するものとする。そして、制御部101は、機器識別情報と、機器識別情報に対応する電波送信機300の電波強度と、電波強度の測定時点に関する情報とを対応付けて、電波強度管理テーブルに登録するものとする。
ここで、電波強度の測定時点に関する情報とは、電波強度を測定した時点を特定することが可能な情報である。例えば、電波強度の測定時点に関する情報は、電波強度測定部104が電波強度を測定した、日時を示す情報であってもよい。
図5は、電波強度管理テーブルの一例を示す図である。電波強度管理テーブルは、機器識別情報と、電波強度と、測定時点とを格納する。図5は、4台の異なる電波送信機300に関して、測定時点「1」、「2」、「3」に測定された、各電波送信機300の電波強度を、電波強度管理テーブルが格納することを示す。
演算プログラム105は、同一の電波送信機300から送信された電波に関して、第1の測定時点と第2の測定時点間における、電波強度の変化を示す値(以下、電波強度変化値と呼ぶ)を算出する。そして、演算プログラム105は、同一の電波送信機300から送信された電波に関して、第1の測定時点と第2の測定時点間における電波強度に基づいて、第1の測定時点と第2の測定時点間における、電波送信機300と情報処理装置100間の距離変化値を算出する。なお、以下の説明では、受信部102の位置を基準とした電波送信機300の位置を、電波送信機300と情報処理装置100間の距離と呼ぶ。
ここで、演算プログラム105は、第1の測定時点と第2の測定時点間における、電波送信機300と情報処理装置100間の距離変化率を、距離変化値として算出してもよい。距離変化率の詳細については、後述する。
または、演算プログラム105は、同一の電波送信機300から送信された電波に関して、第1の測定時点と第2の測定時点間における、電波強度の変化率を、距離変化値として算出してもよい。
記憶部110は、機器識別情報と、機器識別情報に対応する電波送信機300に関する距離変化値と、距離変化値に対応する測定時点の組み合わせとを対応付けて記憶する。具体的には、演算プログラム105は、機器識別情報と、機器識別情報に対応する電波送信機300に関する距離変化値と、算出した距離変化値に対応する測定時点の組み合わせと、距離変化値を演算した時刻を示す情報とを対応付けて、距離変化値保存領域113に保存する。以下の説明では、距離変化値を演算した時刻を示す情報を、演算時刻情報と呼ぶ。
以下の説明では、距離変化値保存領域113は、距離変化値管理テーブルを記憶するものとする。そして、演算プログラム105は、機器識別情報と、機器識別情報に対応する電波送信機300の距離変化値と、算出した距離変化値に対応する測定時点の組み合わせと、距離変化値を演算した時刻を示す情報とを対応付けて、距離変化値管理テーブルに登録するものとする。
図6は、距離変化値管理テーブルの一例を示す図である。距離変化値管理テーブルは、機器識別情報と、測定時点2点間の組み合わせと、距離変化値と、演算時刻情報とを対応付けて格納する。例えば、図6は、機器識別情報「aaaaa」の電波送信機300に関して、測定時点「1」と測定時点「2」間における、距離変化値が「0.877」であることを示す。
判定プログラム106は、2以上の電波送信機300のうち、電波送信機300の位置が所定の範囲内の距離に存在する、電波送信機300の組み合わせがあるか否かを判断する。具体的には、判定プログラム106は、距離変化値保存領域113に登録された、距離変化値に基づいて、所定の範囲内の距離である、電波送信機300の組み合わせが存在するか否かを判断する。
具体的には、判定プログラム106は、距離変化値保存領域113を参照し、2つの異なる演算時点に対応する、2つの距離変化値を特定する。そして、判定プログラム106は、距離変化値保存領域113を参照し、特定した距離変化値に対応する、機器識別情報を特定する。
判定プログラム106は、複数の電波送信機300のうち、異なる電波送信機300間の距離変化値に関する変化量に応じて、異なる電波送信機を、距離変化値に関する変化量に応じたグループにグルーピングする。
具体的には、特定した2つの距離変化値の変化量が所定の範囲内である場合、これらの距離変化値に対応する電波送信機300は、所定の範囲内の距離に存在する、と判定プログラム106は判断する。また、例えば、2以上の距離変化値の平均値又は中央値の所定の範囲内である場合、これらの距離変化値に対応する電波送信機300は、所定の範囲内の距離に存在する、と判定プログラム106は判断してもよい。例えば、2以上の距離変化値の平均値又は中央値に対して、距離変化値が95%〜105%以内である場合、これらの距離変化値に対応する電波送信機300は、所定の範囲内の距離に存在する、と判定プログラム106は判断してもよい。
具体的には、判定プログラム106は、異なる電波送信機300間の距離変化値に関する変化量が所定の範囲内である電波送信機300を、同一のグループとしてグルーピングする。
そして、判定プログラム106は、同一のグループである、2以上の電波送信機300に対して、同一のグループ識別情報を割り当てる。より具体的には、判定プログラム106は、当該2以上の電波送信機300に対応する機器識別情報に対して、同一のグループ識別情報を、識別情報保存領域111に登録する。
以下、距離変化率について、詳細に説明する。
電波強度測定部104は、以下の(1)式を用いて電波強度を算出する。
Figure 0006835413
E:電波強度
d:電波送信機300と情報処理装置100間の距離
λ:電波の波長
P:送信電力
:送信利得
:受信利得
ここで、同一の電波送信機300が送信する電波に関して、送信電力P、送信利得A、受信利得Aが時系列で一定であると仮定する。なお、同一の電波送信機300が送信する電波に関して、送信電力、送信利得、受信利得が時系列で一定であればよく、異なる電波送信機300間で、送信電力、送信利得、受信利得が異なっていてもよい。ここで、同一の電波送信機300が送信する電波に関して、送信電力P、送信利得A、受信利得Aが一定である場合、(λ/4π)*P*A*Aは定数となる。そこで、以下の式(2)に示すように、(λ/4π)*P*A*Aを、定数kと表記する。その場合に、以下の(2)式を利用すると、(1)式は、以下の(3)式のように表現できる
Figure 0006835413

Figure 0006835413
ここで、第1の測定時点T1に測定された電波強度をET1と表記する。また、第1の測定時点T1における、電波強度ET1に対応する電波送信機300と情報処理装置100間の距離を、dT1と表記する。その場合、上記の(3)式は、以下の(4)式と表現される。
Figure 0006835413
また、第2の測定時点T2に測定された電波強度をET2とする。また、第2の測定時点T2における、電波強度ET2に対応する電波送信機300と情報処理装置100間の距離を、dT2とする。その場合、上記の(3)式は、以下の(5)式と表現される。
Figure 0006835413
(4)式及び(5)式に基づいて、以下の(6)式が成立する。
Figure 0006835413
(6)式に基づいて、以下の(7)式が成立する。
Figure 0006835413
ここで、演算プログラム105は、第1の測定時点T1と第2の測定時点T2間の距離変化率(dT1/dT2)を(7)式に基づいて算出する。換言すると、演算プログラム105は、第1の測定時点の電波強度と、第2の測定時点の電波強度との比の平方根を、距離変化率として算出する。
従って、同一の電波送信機300が送信する電波に関して、送信電力、送信利得、受信利得が時系列で一定である場合、情報処理装置100は、異なる測定時点に測定した電波強度のデータを用いて、電波送信元の電波送信機300と情報処理装置100間の距離変化率を算出できる。
なお、上記の通り、同一の電波送信機300が送信する電波に関して、送信電力、送信利得、受信利得が時系列で一定であればよく、異なる電波送信機300間で、送信電力、送信利得、受信利得が異なっていてもよい。そのため、電波送信機300の送信電力、送信利得、受信利得が夫々異なる場合であっても、同一の電波送信機300においては、(7)式に示す関係が成立する。
次に、情報処理システム1の動作について詳細に説明する。
まず、図7を参照しながら、情報処理システム1の動作について説明する。
ステップA01において、電波送信機300は、物理量を検出し、検出した物理量を示す情報と、機器識別情報とを含むデータ信号を生成する。具体的には、電波送信機300のセンサ部302は、物理量を検出する。そして、電波送信機300の機器制御部304は、センサ部302が検出した物理量を示す情報と、機器識別情報とを含むデータ信号を生成する。
ステップA02において、電波送信機300は、生成したデータ信号を、情報処理装置100に送信する。具体的には、電波送信機300は、生成したデータ信号を、無線ネットワーク200を介して情報処理装置100に送信する。各電波送信機300は、電波送信機300毎の所定の期間、待機(ステップA03)した後、ステップA01に戻り、処理を継続する。
ステップB01において、情報処理装置100の受信部102は、センサ部302が検出した物理量を示す情報と、機器識別情報とを含むデータ信号を、受信データ信号として受信する。受信部102は、無線通信規格に応じて定められた方式に基づいて、受信データ信号を復調する。
ステップB02において、機器識別情報検出部103は、復調した、受信データ信号から、機器識別情報を検出する。具体的には、受信部102は、各電波送信機300から、データ信号を、受信データ信号として受信する。そして、機器識別情報検出部103は、復調した各受信データ信号を、無線通信規格に応じて定められた方式に基づいて読み込み、各電波送信機300の機器識別情報を検出する。
ステップB03において、制御部101は、機器識別情報検出部103が検出した機器識別情報を、識別情報保存領域111に登録する。
次に、図8を参照しながら、情報処理装置100の動作について説明する。
ステップB04において、電波強度測定部104は、機器識別情報に対応する電波送信機300毎に、電波強度を測定する。つまり、電波強度測定部104は、各機器識別情報に対応する電波強度を測定する。
ステップB05において、制御部101は、電波強度測定部104が測定した電波強度と、対応する機器識別情報と、電波強度の測定時点に関する情報とを対応付けて、電波強度保存領域112に保存する。
ステップB06において、電波強度測定部104が、識別情報保存領域111に登録された全ての機器識別情報に関して、対応する電波強度を測定したか否かを、制御部101は判断する。
識別情報保存領域111に登録された、全ての機器識別情報に関して、対応する電波強度を、電波強度測定部104が測定していない場合(ステップB06のNo分岐)には、ステップB04に戻り、処理を継続する。つまり、ステップB04に戻り、電波強度測定部104は、電波強度を未測定の電波送信機300に関して、電波強度を測定する。
一方、識別情報保存領域111に登録された、全ての機器識別情報に関して、対応する電波強度を、電波強度測定部104が測定した場合(ステップB06のYes分岐)には、ステップB07に遷移する。
ステップB07において、各電波送信機300に関して、電波強度の測定回数が、少なくとも2回以上の所定の回数を超えているか否かを、制御部101は判断する。
具体的には、制御部101は、電波強度管理テーブルを参照し、各電波送信機300に関して、電波強度の測定回数が、少なくとも2回以上の所定の回数を超えているか否かを、制御部101は判断する。
各電波送信機300に関して、電波強度の測定回数が、少なくとも2回以上の所定の回数を超えていない場合(ステップB07のNo分岐)には、ステップB04に戻り、処理を継続する。つまり、ステップB04に戻り、電波強度の測定回数が所定の回数未満である、電波送信機300に関して、電波強度測定部104は、電波強度を測定する。
一方、各電波送信機300に関して、電波強度の測定回数が、少なくとも2回以上の所定の回数を超えている場合(ステップB07のYes分岐)には、図9に示すステップB08に遷移する。
次に、図9を参照しながら、引き続き、情報処理装置100の動作について説明する。
ステップB08において、演算プログラム105は、電波強度保存領域112から、測定時点の情報を、順に、第1の測定時点の情報として抽出する。
ステップB09において、電波強度保存領域112から、全ての測定時点の情報を第1の測定時点の情報として抽出し、その第1の測定時点の情報の中の機器識別情報と、第1の測定時点以降の、第2の測定時点の情報の中の機器識別情報とを、一つずつ比較したか否かを、演算プログラム105は判断する。第1の測定時点の情報の中の機器識別情報と、第1の測定時点以降の、第2の測定時点の情報の中の機器識別情報とを、一つずつ比較した場合(ステップB09のYes分岐)には、図10に示すステップB14に遷移する。一方、第1の測定時点の情報の中の機器識別情報と、第1の測定時点以降の、第2の測定時点の情報の中の機器識別情報とを、一つずつ比較していない場合(ステップB09のNo分岐)には、ステップB10に遷移する。
ステップB10において、演算プログラム105は、電波強度保存領域112に保存された、測定時点のうち、第1の測定時点の情報とは異なる、測定時点の情報を、順に、第2の測定時点の情報として抽出する。
以下の説明では、第1の測定時点における電波強度を、第1の電波強度と呼ぶ。また、以下の説明では、第2の測定時点における電波強度を、第2の電波強度と呼ぶ。また、以下の説明では、第1の電波強度に対応する、電波送信機300の機器識別情報を、第1の測定時点の機器識別情報と呼ぶ。また、以下の説明では、第2の電波強度に対応する、電波送信機300の機器識別情報を、第2の測定時点の機器識別情報と呼ぶ。
ステップB11において、電波強度保存領域112から、第1の測定時点の情報とは異なる、全ての測定時点の情報を、第2の測定時点の情報として抽出し、その第2の測定時点の情報の中の機器識別情報と、抽出した第1の測定時点の情報の中の機器識別情報とを、一つずつ比較したか否かを、演算プログラム105は判断する。第2の測定時点の情報の中の機器識別情報と、抽出した第1の測定時点の情報の中の機器識別情報とを、一つずつ比較した場合(ステップB11のYes分岐)には、ステップB08に戻り、処理を継続する。一方、第2の測定時点の情報の中の機器識別情報と、抽出した第1の測定時点の情報の中の機器識別情報とを、一つずつ比較していない場合(ステップB11のNo分岐)には、ステップB12に遷移する。
ステップB12において、第1の測定時点の機器識別情報と、第2の測定時点の機器識別情報とが一致するか否かを、演算プログラム105は判断する。第1の測定時点の機器識別情報と、第2の測定時点の機器識別情報とが一致する場合(ステップB12のYes分岐)には、ステップB13に遷移する。一方、第1の測定時点の機器識別情報と、第2の測定時点の機器識別情報とが一致しない場合(ステップB12のNo分岐)には、ステップB10に戻り、処理を継続する。
ステップB13において、演算プログラム105は、距離変化値を計算し、距離変化値保存領域113に保存する。そして、ステップB10に遷移する。
つまり、情報処理装置100は、保持している全ての測定時点の組み合わせに対し、総当りで、機器識別情報を比較する。そして、情報処理装置100は、同一の機器識別情報に対応する、異なる測定時点の電波強度に基づいて、距離変化値を算出する。そして、情報処理装置100は、算出した距離変化値を、距離変化値保存領域113に保存する。
上記の通り、演算プログラム105は、第1の測定時点と第2の測定時点間における、電波送信機300と情報処理装置100間の距離変化率を、距離変化値として算出してもよい。または、演算プログラム105は、同一の電波送信機300から送信された電波に関して、第1の測定時点と第2の測定時点間における、電波強度の変化率を、距離変化値として算出してもよい。
なお、図9は、情報処理装置100の動作の一例を示し、情報処理装置100の動作を限定する趣旨ではない。上記の処理と同一の結果を得られる処理であれば、処理の詳細は問わない。
次に、図10を参照しながら、引き続き、情報処理装置100の動作について説明する。
ステップB14において、判定プログラム106は、距離変化値保存領域113に保存された、演算時点の情報を、順に、第1の演算時点の情報として抽出する。
以下の説明では、第1の演算時点の情報の中の測定時点の組み合わせを、第1の参照測定時点と呼ぶ。また、以下の説明では、第2の演算時点の情報の中の測定時点の組み合わせを、第2の参照測定時点と呼ぶ。また、以下の説明では、第1の参照測定時点に対応する距離変化値を、第1の距離変化値と呼ぶ。また、以下の説明では、第2の参照測定時点に対応する距離変化値を、第2の距離変化値と呼ぶ。
ステップB15において、距離変化値保存領域113から、全ての演算時点の情報を第1の演算時点の情報として抽出し、その第1の演算時点の情報の中の第1の参照測定時点と、その演算時点以降の、第2の演算時点の情報の中の第2の参照測定時点とを、一つずつ比較したか否かを、判定プログラム106は判断する。第1の演算時点の情報の中の第1の参照測定時点と、その演算時点以降の、第2の演算時点の情報の中の第2の参照測定時点とを、一つずつ比較した場合(ステップB15のYes分岐)には、情報処理装置100は、処理を終了する。一方、第1の演算時点の情報の中の第1の参照測定時点と、その演算時点以降の、第2の演算時点の情報の中の第2の参照測定時点とを、一つずつ比較していない場合(ステップB15のNo分岐)には、ステップB16に遷移する。
ステップB16において、判定プログラム106は、距離変化値保存領域113に保存された、演算時点のうち、第1の演算時点の情報とは異なる、演算時点の情報を、順に、第2の演算時点の情報として抽出する。
ステップB17において、距離変化値保存領域113から、全ての演算時点の情報を、第2の演算時点の情報として抽出し、その第2の演算時点の情報の中の第1の参照測定時点と、抽出した第1の演算時点の情報の中の第2の参照測定時点とを、一つずつ比較したか否かを、判定プログラム106は判断する。第2の演算時点の情報の中の第1の参照測定時点と、抽出した第1の演算時点の情報の中の第2の参照測定時点とを、一つずつ比較した場合(ステップB17のYes分岐)には、ステップB14に戻り、処理を継続する。一方、第2の演算時点の情報の中の第1の参照測定時点と、抽出した第1の演算時点の情報の中の第2の参照測定時点とを、一つずつ比較していない場合(ステップB17のNo分岐)には、ステップB18に遷移する。
ステップB18において、第1の参照測定時点と第2の参照測定時点とが一致するか否かを、判定プログラム106は判断する。第1の参照測定時点と第2の参照測定時点とが一致する場合(ステップB18のYes分岐)には、ステップB19に遷移する。一方、第1の参照測定時点と第2の参照測定時点とが一致しない場合(ステップB18のNo分岐)には、ステップB16に戻り、処理を継続する。
ステップB19において、第1の距離変化値に対する第2の距離変化値の変化量が、所定の範囲内の値であるか否かを、判定プログラム106は判断する。第1の距離変化値に対する第2の距離変化値の変化量が、所定の範囲内の値である場合(ステップB19のYes分岐)には、ステップB20に遷移する。ここで、第1の距離変化値に対する第2の距離変化値の変化量は、第1の距離変化値と第2の距離変化値との差分であってもよい。あるいは、第1の距離変化値に対する第2の距離変化値の変化量は、第1の距離変化値に対する第2の距離変化値の比(第1の距離変化値に対する第2の距離変化値の割合)であってもよい。
ステップB20において、グルーピング処理を実行する。第1の距離変化値に対する第2の距離変化値の変化量が、所定の範囲内である場合、2以上の電波送信機300が所定の範囲内の距離に存在する、と判定プログラム106は判断する。具体的には、判定プログラム106は、距離変化値保存領域113を参照し、第1の距離変化値に対応する機器識別情報と、第2の距離変化値に対応する機器識別情報とを特定する。特定した2以上の機器識別情報に対応する、2以上の電波送信機300が所定の範囲内の距離に存在する、と判定プログラム106は判断する。
判定プログラム106は、距離変化値の変化量が所定の範囲内である、2以上の電波送信機300を、距離変化値の変化量に応じたグループに、グルーピングする。具体的には、判定プログラム106は、距離変化値の変化量が所定の範囲内である、2以上の電波送信機300に対して、同一のグループ識別情報を割り当てる。より具体的には、判定プログラム106は、当該2以上の電波送信機300に対応する機器識別情報に対して、同一のグループ識別情報を、識別情報保存領域111に登録し、ステップB16に遷移する。
つまり、情報処理装置100は、保持している全ての演算時点に対し、総当りで、測定時点の組み合わせ(即ち、参照測定時点)を比較する。そして、情報処理装置100は、同一の参照測定時点に対応する、距離変化値の違い(距離変化値の比であってもよい)が、所定の範囲内に入るか否かを判断する。そして、情報処理装置100は、距離変化値の違いが、所定の範囲内に入る場合には、その距離変化値に対応する電波送信機300を、距離変化値の違いに応じたグループに、グルーピングする。
なお、図10は、情報処理装置100の動作の一例を示し、情報処理装置100の動作を限定する趣旨ではない。上記の処理と同一の結果を得られる処理であれば、その詳細は問わない。
一方、第1の距離変化値に対する第2の距離変化値の変化量が、所定の範囲内ではない場合(ステップB19のNo分岐)には、判定プログラム106は、距離変化値保存領域113を参照し、当該第1の距離変化値に対応する機器識別情報と、当該第2の距離変化値に対応する機器識別情報とを特定する。そして、特定した機器識別情報に対応するグループ識別情報が、識別情報保存領域111に記憶されているか否かを、判定プログラム106は判断する。特定した機器識別情報に対応するグループ識別情報が、識別情報保存領域111に登録されている場合には、当該グループ識別情報を、識別情報保存領域111から削除する。そして、ステップB16に戻り、処理を継続する。
[変形例1]
本実施形態に係る情報処理装置100の変形例1として、距離変化値の変化量は、第1の測定時点と第2の測定時点間における、電波送信機300と情報処理装置100間の距離の変化パターンに関して、異なる電波送信機300間の類似度を含んでも良い。つまり、本実施形態に係る情報処理装置100は、異なる電波送信機300間における、距離の変化のパターンの類似度を算出し、算出した類似度に応じて、電波送信機300をグルーピングしてもよい。
[変形例2]
本実施形態に係る情報処理装置100の変形例2として、距離変化値の変化量は、第1の測定時点と第2の測定時点間における、電波強度の変化パターンに関して、異なる電波送信機300間の類似度を含んでもよい。つまり、本実施形態に係る情報処理装置100は、異なる電波送信機300間における、電波強度の変化のパターンの類似度を算出し、算出した類似度に応じて、電波送信機300をグルーピングしてもよい。
[変形例3]
本実施形態に係る情報処理装置100の変形例3として、情報処理装置100は、所定の閾値を越える数(2以上)の測定時点における距離変化値に関して、異なる電波送信機300間の距離変化値の変化量が、所定の範囲内である場合、その電波送信機300を、同一のグループとしてグルーピングしてもよい。例えば、情報処理装置100は、全ての測定時点における距離変化値に関して、異なる電波送信機300間の距離変化値の変化量が、所定の範囲内である場合、その電波送信機300を、同一のグループとしてグルーピングしてもよい。
[変形例4]
本実施形態に係る情報処理装置100の変形例4として、情報処理装置100は、所定の閾値を越える種類(1以上)の距離変化値に関して、異なる電波送信機300間の距離変化値の変化量が、所定の範囲内である場合、その電波送信機300を、同一のグループとしてグルーピングしてもよい。
以上のように、本実施形態に係る情報処理装置100は、電波強度の変化の値に基づいて、電波送信機300と情報処理装置100間の距離変化値を算出する。そのため、本実施形態に係る情報処理装置100は、機器の位置を容易に推定することに貢献する。従って、本実施形態に係る情報処理装置100は、電波を発信する機器の位置を、容易に管理することに貢献する。
また、本実施形態に係る電波送信機300は、物理量(温度、湿度、照度、加速度、音声、振動等)を測定するセンサを備える。そして、本実施形態に係る電波送信機300は、測定された物理量のデータを、電波として情報処理装置100に送信する。本実施形態に係る情報処理装置100は、電波を発信する機器の位置を、容易に管理できるため、物理量を測定する機器と情報処理装置100とが異なる場所に配置されている場合であっても、物理量を測定した場所(測定場所)を、容易に管理することに貢献する。
また、本実施形態に係る電波送信機300は、測定された物理量のデータと、自電波送信機300の機器識別情報とを含むデータを、情報処理装置100に送信する。そのため、本実施形態に係る情報処理装置100は、物理量を測定した機器(電波送信機300)を容易に識別することに貢献する。
上述の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限られない。
(付記1)上記第1の視点に係る情報処理装置の通りである。
(付記2)前記距離変化値は、前記第1の測定時点と前記第2の測定時点間における、前記電波送信機と自情報処理装置間の距離変化率を含み、前記演算部は、前記第1の測定時点の電波強度と、前記第2の測定時点の電波強度との比の平方根を、前記距離変化率として算出する、付記1に記載の情報処理装置。
(付記3)前記演算部は、前記同一の電波送信機から送信された電波に関して、前記第1の測定時点と前記第2の測定時点間における、電波強度の変化率を、前記距離変化値として算出する、付記1に記載の情報処理装置。
(付記4)複数の電波送信機のうち、異なる電波送信機間の前記距離変化値に関する変化量に応じて、前記異なる電波送信機を、前記変化量に応じたグループにグルーピングする、判断部をさらに備える、付記1乃至3のいずれか一に記載の情報処理装置。
(付記5)前記判断部は、前記変化量が所定の範囲内である電波送信機を、同一のグループとしてグルーピングする、付記4に記載の情報処理装置。
(付記6)前記変化量は、前記第1の測定時点と前記第2の測定時点間における、前記電波送信機と自情報処理装置間の距離の変化パターンに関して、前記異なる電波送信機間の類似度を含む、付記4又は5に記載の情報処理装置。
(付記7)前記変化量は、前記第1の測定時点と前記第2の測定時点間における、電波強度の変化パターンに関して、前記異なる電波送信機間の類似度を含む、付記4乃至6のいずれか一に記載の情報処理装置。
(付記8)前記変化量は、前記異なる電波送信機間における、前記距離変化値の差分、又は前記距離変化値の比の少なくともいずれかを含む、付記4乃至7のいずれか一に記載の情報処理装置。
(付記9)電波送信機の機器識別情報と、前記電波強度測定部が測定した電波強度と、前記受信部が、前記電波強度に対応する電波を受信した、測定時点とを対応付けて記憶する、記憶部をさらに備える、付記1乃至8のいずれか一に記載の情報処理装置。
(付記10)前記記憶部は、前記機器識別情報と、前記機器識別情報に対応する電波送信機に関する前記距離変化値と、前記距離変化値に対応する測定時点の組み合わせとを対応付けて記憶する、付記9に記載の情報処理装置。
(付記11)前記記憶部は、前記機器識別情報と、グループ識別情報とを対応付けて記憶する、付記9又は10に記載の情報処理装置。
(付記12)上記第2の視点に係る情報処理システムの通りである。
(付記13)前記電波送信機は、物理量を検出するセンサと、前記センサが検出した物理量を示す情報と、自電波送信機を識別する機器識別情報とを含む、データの電波を送信する、データ送信部と、を備え、前記情報処理装置は、同一の機器識別情報に対応する、前記データの電波を、同一の電波送信機から送信された電波である、と判断する、機器識別情報検出部をさらに備える、付記12に記載の情報処理システム。
(付記14)上記第3の視点に係る機器の位置管理方法の通りである。
(付記15)上記第4の視点に係るプログラムの通りである。
なお、上記の付記12、14−15に示す形態は、付記1に示す形態と同様に、形態2乃至11に示す形態に展開することが可能である。
なお、上記の特許文献の開示を、本書に引用をもって繰り込むものとする。本発明の全開示(請求の範囲を含む)の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態の変更・調整が可能である。また、本発明の全開示の枠内において種々の開示要素(各請求項の各要素、各実施形態の各要素、各図面の各要素等を含む)の多様な組み合わせ、ないし、選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。特に、本書に記載した数値範囲については、当該範囲内に含まれる任意の数値ないし小範囲が、別段の記載のない場合でも具体的に記載されているものと解釈されるべきである。本発明で、アルゴリズム、ソフトウエア、ないしフローチャート或いは自動化されたプロセスステップが示された場合、コンピュータが用いられることは自明であり、またコンピュータにはプロセッサ及びメモリないし記憶装置が付設されることも自明である。よってその明示を欠く場合にも、本願には、これらの要素が当然記載されているものと解される。
1 情報処理システム
100、1000 情報処理装置
101 制御部
102、1001 受信部
103 機器識別情報検出部
104、1002 電波強度測定部
110 記憶部
111 識別情報保存領域
112 電波強度保存領域
113 距離変化値保存領域
105 演算プログラム
106 判定プログラム
200 無線ネットワーク
300、300a、300b、300c、300d 電波送信機
301 機器記憶部
302 センサ部
303 データ送信部
304 機器制御部
1003 演算部

Claims (9)

  1. 複数の電波送信機から電波を受信する、受信部と、
    前記受信部が同一の電波送信機から受信した、電波の電波強度を、少なくとも2つの測定時点において測定する、電波強度測定部と、
    前記同一の電波送信機から送信された電波に関して、第1の測定時点と第2の測定時点間における電波強度に基づいて、前記第1の測定時点と前記第2の測定時点間における、前記電波送信機と自情報処理装置間の距離変化値を算出する、演算部と、
    を備え、
    複数の電波送信機のうち、異なる電波送信機間の前記距離変化値に関する変化量は、第1の距離変化値と第2の距離変化値との差分、あるいは、第1の距離変化値に対する第2の距離変化値の比のいずれかであり、
    前記第1の測定時点と前記第2の測定時点間における、前記電波送信機と自情報処理装置間の距離の変化パターンに関して、前記異なる電波送信機間の類似度を含む、ことを特徴とする、
    情報処理装置。
  2. 前記距離変化値は、前記第1の測定時点と前記第2の測定時点間における、前記電波送信機と自情報処理装置間の距離変化率を含み、
    前記演算部は、前記第1の測定時点の電波強度と、前記第2の測定時点の電波強度との比の平方根を、前記距離変化率として算出する、請求項1に記載の情報処理装置。
  3. 前記演算部は、前記同一の電波送信機から送信された電波に関して、前記第1の測定時点と前記第2の測定時点間における、電波強度の変化率を、前記距離変化値として算出する、請求項1に記載の情報処理装置。
  4. 複数の電波送信機のうち、異なる電波送信機間の前記距離変化値に関する変化量に応じて、前記異なる電波送信機を、前記変化量に応じたグループにグルーピングする、判断部をさらに備える、請求項1乃至3のいずれか一に記載の情報処理装置。
  5. 前記判断部は、前記変化量が所定の範囲内である電波送信機を、同一のグループとしてグルーピングする、請求項4に記載の情報処理装置。
  6. 前記変化量は、前記第1の測定時点と前記第2の測定時点間における、電波強度の変化パターンに関して、前記異なる電波送信機間の類似度を含む、請求項4又は5に記載の情報処理装置。
  7. 複数の電波送信機と、
    前記電波送信機から電波を受信する情報処理装置と、
    を含んで構成される情報処理システムであって、
    前記情報処理装置は、
    複数の電波送信機から電波を受信する、受信部と、
    前記受信部が同一の電波送信機から受信した、電波の電波強度を、少なくとも2つの測定時点において測定する、電波強度測定部と、
    前記同一の電波送信機から送信された電波に関して、第1の測定時点と第2の測定時点間における電波強度に基づいて、前記第1の測定時点と前記第2の測定時点間における、前記電波送信機と自情報処理装置間の距離変化値を算出する、演算部と、
    を備え、
    複数の電波送信機のうち、異なる電波送信機間の前記距離変化値に関する変化量は、第1の距離変化値と第2の距離変化値との差分、あるいは、第1の距離変化値に対する第2の距離変化値の比のいずれかであり、
    前記第1の測定時点と前記第2の測定時点間における、前記電波送信機と自情報処理装置間の距離の変化パターンに関して、前記異なる電波送信機間の類似度を含む、ことを特徴とする、
    情報処理システム。
  8. 複数の電波送信機から電波を受信する工程と、
    同一の電波送信機から送信された、電波の電波強度を、少なくとも2つの測定時点において測定する工程と、
    前記同一の電波送信機から送信された電波に関して、第1の測定時点と第2の測定時点間における電波強度に基づいて、前記第1の測定時点と前記第2の測定時点間における、前記電波送信機に関する距離変化値を算出する工程と、
    を含む、
    複数の電波送信機のうち、異なる電波送信機間の前記距離変化値に関する変化量は、第1の距離変化値と第2の距離変化値との差分、あるいは、第1の距離変化値に対する第2の距離変化値の比のいずれかであり、
    前記第1の測定時点と前記第2の測定時点間における、前記電波送信機と自情報処理装置間の距離の変化パターンに関して、前記異なる電波送信機間の類似度を含む、ことを特徴とする、
    機器の位置管理方法。
  9. 電波を受信する受信部を備える、情報処理装置を制御するコンピュータに実行させるプログラムであって、
    同一の電波送信機から送信された、電波の電波強度を、少なくとも2つの測定時点において測定する処理と、
    前記同一の電波送信機から送信された電波に関して、第1の測定時点と第2の測定時点間における電波強度変化値を算出する処理と、
    前記同一の電波送信機から送信された電波に関して、第1の測定時点と第2の測定時点間における電波強度に基づいて、前記第1の測定時点と前記第2の測定時点間における、前記電波送信機に関する距離変化値を算出する処理と、
    を前記コンピュータに実行させるプログラムであり、
    複数の電波送信機のうち、異なる電波送信機間の前記距離変化値に関する変化量は、第1の距離変化値と第2の距離変化値との差分、あるいは、第1の距離変化値に対する第2の距離変化値の比のいずれかであり、
    前記第1の測定時点と前記第2の測定時点間における、前記電波送信機と自情報処理装置間の距離の変化パターンに関して、前記異なる電波送信機間の類似度を含む、ことを特徴とする。
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