経路設定装置、経路設定方法、管理装置、管理システム、及び記録媒体
【課題】リアルタイム性、メンテナンス性、及び保守性を確保することができる無線経路の設定を行うことができる経路設定装置等を提供する。
【解決手段】経路設定装置５は、無線アクセスポイント装置と複数の無線機器とによって形成される無線ネットワークで確立される無線経路の設定を行うものであり、入力指示に応じて、無線機器等の位置、無線機器等の間の無線経路の編集及び設定と、無線経路が設定された無線機器等の通信タイミングの編集及び設定とが可能な編集部１１と、無線機器の電力量性能情報を記憶する記憶装置５ｅと、編集部１１によって設定された無線経路及び通信タイミング並びに記憶装置５ｅに記憶された電力量性能情報を用いて、無線機器等の間の伝送遅延、無線機器の消費電力量、及び無線機器の電源として用いられる電池の寿命の少なくとも１つを算出する算出部１２と備える。
【解決手段】経路設定装置５は、無線アクセスポイント装置と複数の無線機器とによって形成される無線ネットワークで確立される無線経路の設定を行うものであり、入力指示に応じて、無線機器等の位置、無線機器等の間の無線経路の編集及び設定と、無線経路が設定された無線機器等の通信タイミングの編集及び設定とが可能な編集部１１と、無線機器の電力量性能情報を記憶する記憶装置５ｅと、編集部１１によって設定された無線経路及び通信タイミング並びに記憶装置５ｅに記憶された電力量性能情報を用いて、無線機器等の間の伝送遅延、無線機器の消費電力量、及び無線機器の電源として用いられる電池の寿命の少なくとも１つを算出する算出部１２と備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信経路（無線経路）の設定を行う経路設定装置及び経路設定方法、設定された無線経路の管理を行う管理装置及び管理システム、並びに当該経路設定を実現するプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、プラントや工場等においては、高度な自動操業を実現すべく、フィールド機器と呼ばれる現場機器(測定器、操作器)と、これらの管理及び制御を行う管理装置とが通信バスを介して接続された分散制御システム（ＤＣＳ：Distributed Control System）が構築されている。従来のフィールド機器は、プラント等に敷設された有線の通信バスを介して測定信号や制御信号等の各種信号の送受信を行うものが殆どであったが、近年では、ＩＳＡ１００やＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ等の産業用無線通信規格に準拠して無線により各種信号の送受信を行うフィールド機器（無線フィールド機器）が実現されている。
【０００３】
ここで、上記のＩＳＡ１００は、国際計測制御学会（ＩＳＡ：International Society of Automation）で策定されたインダストリアル・オートメーション用無線通信規格である。このＩＳＡ１００は、プラント等における計測・制御等に用いられる無線通信規格であるため、リアルタイム性（伝送遅延（レイテンシー）が殆ど生じないこと）が重要視される。よって、ＩＳＡ１００では、無線接続アクセスポイント装置（無線フィールド機器との間で無線通信を行う装置）が複数設けられ、無線アクセスポイント装置と無線フィールド機器とが１対１で接続される形態が基本である。
【０００４】
これに対し、上記のＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴは、米国のＨＡＲＴ（Highway Addressable Remote Transducer）通信協会によって提唱された無線通信用規格である。このＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴは、センサネットワーク（複数のセンサ付無線端末を空間に散在させ、それらが協調して環境や物理的状況を採取することを可能とする無線ネットワーク）を基礎としている。このため、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴでは、１つの無線アクセスポイント装置が設けられ、無線フィールド機器や中継装置（リピータ）等の無線機器によってメッシュ状に形成された無線ネットワークが無線アクセスポイント装置に接続される形態が基本である。このＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴでは、各無線機器の通信品質を示す情報が管理装置によって収集され、収集された情報に基づいて無線経路が動的に切り替えられる。尚、以下の特許文献１には、無線メッシュ型ネットワークを最適化する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１１１９７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述した産業用無線通信規格が複数存在すると、ネットワークインフラを提供するベンダにとっては規格毎のネットワークインフラを設計・開発する必要があり、ネットワークインフラを利用するユーザにとっては規格毎に異なるツールや手法を用いてネットワークインフラの保守・管理を行う必要があるため、ベンダ及びユーザ双方のコスト面での負担が大きくなる。そこで、近年では、産業用無線通信規格を統合して標準化しようとする動きが活発化している。
【０００７】
ここで、前述したＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴでは、現場に設置された無線機器が周囲の無線機器や無線アクセスポイント装置との間で通信を行って得た通信品質等を示す情報に基づいて無線メッシュ型ネットワークが形成されるため、無線機器を実際に現場に設置するまでは無線経路が定まらない。無線機器の伝送遅延や消費電力量は無線経路に依存するため、システム設計の段階で無線経路が定まっていないと、無線機器の伝送遅延やバッテリの交換周期を見積もることができない。このため、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴで用いられている技術をプラント等の制御に適用した場合には、リアルタイム性及びメンテナンス性の面から問題が生ずる虞が考えられる。
【０００８】
また、前述したＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴでは、無線経路が定まった後においても、無線機器毎の通信品質に応じて無線経路が動的に切り替えられる。このため、無線機器の伝送遅延や消費電力量も、無線経路の切り替えに応じて時々刻々と変化してしまう。すると、上記の場合と同様に、無線機器の伝送遅延やバッテリの交換周期を見積もることができず、リアルタイム性及びメンテナンス性の面から問題が生ずる虞が考えられる。
【０００９】
更に、前述したＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴのように、無線機器毎の通信品質に応じて無線経路が動的に変化してしまうと、ユーザが実際の無線経路を把握することができない。ここで、ユーザが実際の無線経路を把握できている場合には、将来生ずると予想される通信障害を避けるために必要となる定期作業（例えば、無線通信の障害となる立ち木の枝の刈り取り作業等）や運用ルール（無線通信の障害になる構造物の建築規制等）を計画することができる。しかしながら、ユーザが実際の無線経路を把握できていない場合には、このような計画を立てることができないため保守性の面からの問題がある。
【００１０】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、リアルタイム性、メンテナンス性、及び保守性を確保することができる無線経路の設定を行うことができる経路設定装置及び経路設定方法、設定された無線経路の管理を行う管理装置及び管理システム、並びに当該経路設定を実現するプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明の経路設定装置は、無線接続装置（２）と複数の無線機器（１ａ〜１ｄ）とによって形成される無線ネットワーク（Ｎ１）で確立される無線経路の設定を行う経路設定装置（５）であって、入力指示に応じて、前記無線接続装置及び前記無線機器の位置、前記無線接続装置と前記無線機器との間の無線経路、並びに前記無線機器間の無線経路の編集及び設定と、無線経路が設定された前記無線接続装置及び前記無線機器の通信タイミングの編集及び設定とが可能な編集手段（１１）と、前記無線機器の電力量性能情報（Ｆ２）を記憶する記憶手段（５ｅ）と、前記編集手段によって設定された無線経路及び通信タイミング並びに前記記憶手段に記憶された前記電力量性能情報を用いて、前記無線機器から前記無線接続装置まで又は前記無線機器間の伝送遅延、前記無線機器の消費電力量、及び前記無線機器の電源として用いられる電池の寿命の少なくとも１つを算出する算出手段（１２）とを備えることを特徴としている。
この発明によると、無線接続装置及び無線機器（無線機器等）の位置及び無線機器等の間の無線経路の編集及び設定と、無線経路が設定された無線機器等の通信タイミングの編集及び設定とが入力指示に応じて編集手段で行われ、編集手段で設定された無線経路及び通信タイミングと記憶手段に記憶された電力量性能情報とを用いて、無線機器等の間の伝送遅延、無線機器の消費電力量、及び無線機器の電源として用いられる電池の寿命の少なくとも１つが算出手段によって算出される。
また、本発明の経路設定装置は、前記電力量性能情報が、前記無線機器が通信を行う度に消費される電力量を示す第１情報と、前記無線機器が所定の操作を行う度に消費される電力量を示す第２情報とを含むことを特徴としている。
また、本発明の経路設定装置は、前記編集手段が、前記無線機器の各々について、主たる無線経路である第１無線経路と、補助的な無線経路である第２無線経路とを設定可能であることを特徴としている。
また、本発明の経路設定装置は、前記編集手段が、前記無線接続装置及び前記無線機器の高さ位置の編集及び設定が可能であることを特徴としている。
また、本発明の経路設定装置は、前記編集手段によって編集される前記無線接続装置、前記無線機器、及び無線経路と、前記無線接続装置及び前記無線機器の周囲に位置する構造物とを平面視又は側面視で重ね合わせた状態で表示する表示手段（１３）を備えることを特徴としている。
本発明の経路設定方法は、無線接続装置（２）と複数の無線機器（１ａ〜１ｄ）とによって形成される無線ネットワーク（Ｎ１）で確立される無線経路の設定を行う経路設定方法であって、入力指示に応じて、前記無線接続装置及び前記無線機器の位置、前記無線接続装置と前記無線機器との間の無線経路、並びに前記無線機器間の無線経路の編集及び設定と、無線経路が設定された前記無線接続装置及び前記無線機器の通信タイミングの編集及び設定とを行う第１ステップ（Ｓ１２，Ｓ１４）と、前記第１ステップで設定された無線経路及び通信タイミングと前記無線機器の電力量性能情報（Ｆ２）とを用いて、前記無線機器から前記無線接続装置まで又は前記無線機器間の伝送遅延、前記無線機器の消費電力量、及び前記無線機器の電源として用いられる電池の寿命の少なくとも１つを算出する第２ステップ（Ｓ１６）とを有することを特徴としている。
本発明の管理装置は、無線接続装置（２）と複数の無線機器（１ａ〜１ｄ）とによって形成される無線ネットワーク（Ｎ１）の管理を行う管理装置（３）において、前記複数の無線機器の各々に制御信号を送信して、上記の何れかに記載の経路設定装置、又は、上記の経路設定方法によって設定された無線経路通りの無線経路を確立させることを特徴としている。
また、本発明の管理装置は、前記無線接続装置を備えることを特徴としている。
本発明の管理システムは、無線接続装置（２）と複数の無線機器（１ａ〜１ｄ）とによって形成される無線ネットワーク（Ｎ１）を管理する管理システム（ＭＳ）において、上記の何れかに記載の経路設定装置（５）と、上記の管理装置（３）とを備えることを特徴としている。
本発明の記憶媒体は、コンピュータを、入力指示に応じて、無線ネットワーク（Ｎ１）の一部をなす無線接続装置（２）及び無線機器（１ａ〜１ｄ）の位置、前記無線接続装置と前記無線機器との間の無線経路、並びに前記無線機器間の無線経路の編集及び設定と、無線経路が設定された前記無線接続装置及び前記無線機器の通信タイミングの編集及び設定とが可能な編集手段（１１）と、前記無線機器の電力量性能情報（Ｆ２）を記憶する記憶手段（５ｅ）と、前記編集手段によって設定された無線経路及び通信タイミング並びに前記記憶手段に記憶された前記電力量性能情報を用いて、前記無線機器から前記無線接続装置まで又は前記無線機器間の伝送遅延、前記無線機器の消費電力量、及び前記無線機器の電源として用いられる電池の寿命の少なくとも１つを算出する算出手段（１２）として機能させる経路設定プログラム（Ｐ１）を記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、入力指示に応じて、編集手段が無線機器等の位置及び無線機器等の間の無線経路の編集及び設定と、無線経路が設定された無線機器等の通信タイミングの編集及び設定とを行い、編集手段によって設定された無線経路及び通信タイミングと記憶手段に記憶された電力量性能情報とを用いて、算出手段が無線機器等の間の伝送遅延、無線機器の消費電力量、及び無線機器の電源として用いられる電池の寿命の少なくとも１つを算出している。これにより、設計段階で無線経路、伝送遅延、消費電力量等を知ることができるため、リアルタイム性、メンテナンス性、及び保守性を確保することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態による管理システムの全体構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態による経路設定装置の要部構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態による管理システムを実現する大まかな手順を示すフローチャートである。
【図４】本発明の一実施形態による経路設定方法を示すフローチャートである。
【図５】本発明の一実施形態による経路設定装置に表示される編集ウィンドウを示す図である。
【図６】本発明の一実施形態による経路設定装置に表示される他の編集ウィンドウを示す図である。
【図７】本発明の一実施形態による経路設定装置に表示される機器設定ウィンドウを示す図である。
【図８】本発明の一実施形態による経路設定装置で生成される出力ファイルの一部を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態による経路設定装置、経路設定方法、管理装置、管理システム、及び記録媒体について詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態による管理システムの全体構成を示す図である。図１に示す通り、本実施形態の管理システムＭＳは、無線機器１ａ〜１ｄ、無線アクセスポイント装置２（無線接続装置）、ネットワーク管理装置３（管理装置）、ゲートウェイ装置４、及び経路設定装置５を備えており、ネットワーク管理装置３が無線機器１ａ〜１ｄ及び無線アクセスポイント装置２によって構成される無線ネットワークＮ１を管理する。尚、図１では４つの無線機器１ａ〜１ｄを示しているが、無線機器の数は任意である。
【００１５】
無線機器１ａ〜１ｄは、例えば流量計や温度センサ等のセンサ機器、流量制御弁や開閉弁等のバルブ機器、ファンやモータ等のアクチュエータ機器等のプラントや工場に設置されるフィールド機器（無線フィールド機器）であり、ＩＳＡ１００．１１ａ、或いはＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ等に準拠した無線通信を行う。ここで、無線機器１ａ〜１ｄは、中継装置（リピータ）の機能を備えており、無線アクセスポイント装置２との間の無線通信以外にも他の無線機器との間の無線通信が可能である。これら無線機器１ａ〜１ｄの動作は、ネットワーク管理装置３から無線アクセスポイント装置２を介して送信されてくる制御データに基づいて制御される。また、無線機器１ａ〜１ｄで得られた測定データは無線アクセスポイント装置２を介してネットワーク管理装置３に収集される。
【００１６】
無線アクセスポイント装置２は、無線機器１ａ〜１ｄが接続される無線ネットワークＮ１と、ネットワーク管理装置３、ゲートウェイ装置４、及び経路設定装置５が接続されるバックボーンネットワークＮ２とを接続し、無線機器１ａ〜１ｄとネットワーク管理装置３等との間で送受信される各種データの中継を行う装置である。尚、無線アクセスポイント装置２も、上述したＩＳＡ１００．１１ａ或いはＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ等に準拠した無線通信を行う。
【００１７】
ネットワーク管理装置３は、無線機器１ａ〜１ｄ及び無線アクセスポイント装置２によって構成される無線ネットワークＮ１を管理する。具体的に、ネットワーク管理装置３は、経路設定ファイルＦ１０に基づいて無線機器１ａ〜１ｄ及び無線アクセスポイント装置２に制御信号を送信することにより、無線機器１ａ〜１ｄ間、及び無線機器１ａ〜１ｄと無線アクセスポイント装置２との間に、経路設定ファイルＦ１０に設定されている無線経路通りの無線経路を確立させる。ここで、上記の経路設定ファイルＦ１０は、操作者（例えば、管理システムＭＳの設計を行う設計者）が経路設定装置５を操作することによって作成されるファイルであり、無線ネットワークＮ１で確立される無線経路を規定するファイルである。
【００１８】
このような経路設定ファイルＦ１０を用いて無線ネットワークＮ１で確立される無線経路を管理するのは、管理システムＭＳにおいてリアルタイム性、メンテナンス性、及び保守性を確保するためである。つまり、管理システムＭＳの設計段階で無線経路を規定するとともにＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴような動的な無線経路の変更を禁止することで、無線機器１ａ〜１ｄの伝送遅延やバッテリ（電池）の交換周期の正確な見積もりを可能にしてリアルタイム性及びメンテナンス性を確保している。また、無線経路を正確に把握することで、定期作業や運用ルールの計画を可能にして保守性を確保している。
【００１９】
また、ネットワーク管理装置３は、無線アクセスポイント装置２を介して無線機器１ａ〜１ｄとの間で通信を行いながら、無線ネットワークＮ１に接続されている無線機器１ａ〜１ｄの制御（例えば、弁の開閉等の制御）、及び無線ネットワークＮ１に接続されている無線機器１ａ〜１ｄで測定される測定データの収集等を行う。加えて、新たな無線機器を無線ネットワークＮ１に参入させるか否かの参入処理等も行う。
【００２０】
ゲートウェイ装置４は、バックボーンネットワークＮ２と、分散制御システム（ＤＣＳ）を実現する上位管理装置等（図示省略）が接続される制御ネットワークＮ３とを接続し、無線機器１ａ〜１ｄ或いはネットワーク管理装置３と上位管理装置との間で送受信される各種データの中継を行う装置である。経路設定装置５は、無線機器１ａ〜１ｄ及び無線アクセスポイント装置２によって構成される無線ネットワークＮ１で確立させるべき無線経路の設定を行って経路設定ファイルＦ１０の生成等を行う装置である。
【００２１】
この経路設定装置５は、例えばキーボードやポインティングデバイス等の入力装置５ａ、液晶表示装置等の表示装置５ｂ、通信装置５ｃ（図１では図示省略、図２参照）、及びドライブ装置５ｄ等を備えるノート型のパーソナルコンピュータ等で実現される。ドライブ装置５ｄは、例えばＣＤ−ＲＯＭ又はＤＶＤ（登録商標）−ＲＯＭ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体Ｍに記録されているデータの読み出しを行う装置である。尚、経路設定装置５の機能（無線経路の編集・設定機能等）は、記録媒体Ｍに記録されたプログラム（経路設定プログラム）をドライブ装置５ｄによって読み出してインストールすることによりソフトウェア的に実現される。
【００２２】
図２は、本発明の一実施形態による経路設定装置の要部構成を示すブロック図である。図２に示す通り、本実施形態の経路設定装置５は、入力装置５ａ、表示装置５ｂ、通信装置５ｃ、及びドライブ装置５ｄに加えて、記憶装置５ｅ（記憶手段）及び処理装置５ｆを備える。記憶装置５ｅは、例えばハードディスク等の外部記憶装置であり、上述したドライブ装置５ｄによって記録媒体Ｍから読み出されてインストールされた経路設定プログラムＰ１に加えて、マップファイルＦ１、機器性能ファイルＦ２、経路設定ファイルＦ１０、及び出力ファイルＦ１１等の各種ファイルを格納する。
【００２３】
上記のマップファイルＦ１は、無線機器１ａ〜１ｄ及び無線アクセスポイント装置２が設置される場所の地図情報（マップ）が格納されるファイルである。例えば、無線機器１ａ〜１ｄ等の設置場所がプラント等の敷地内である場合には敷地内に設置される各種装置（構造物）の配置を示す地図情報が格納されたファイルであり、無線機器１ａ〜１ｄ等の設置場所がプラント等の敷地外である場合には周囲の建物（構造物）を示す地図情報が格納されたファイルである。
【００２４】
機器性能ファイルＦ２は、無線機器１ａ〜１ｄ及び無線アクスポイント装置２の各種性能を示す情報が格納されるファイルである。具体的には、無線機器１ａ〜１ｄ及び無線アクセスポイント装置２の電力量性能を示す電力量性能情報、通信性能を示す通信性能情報、その他の情報が格納される。上記の電力量性能情報は、データの送信時に消費される電力量を示す送信時消費電力量（第１情報）、データの受信時に消費される電力量を示す受信時消費電力量（第１情報）、センサやアクチュエータ等を駆動する際に消費される電力量を示すセンサ等駆動消費電力量（第２情報）、センサによって被測定量を検出する際に消費される電力量を示すセンサ検出消費電力量（第２情報）等を示す情報である。上記の通信性能情報は、最小の伝送遅延量を示す情報や無線通信が可能な距離等を示す情報である。
【００２５】
経路設定ファイルＦ１０は、前述した通り、無線ネットワークＮ１で確立される無線経路が規定されるファイルであり、操作者が経路設定装置５を操作することによって作成される。出力ファイルＦ１１は、経路設定装置５によって設定された無線経路に関する各種の情報が格納されるファイルであり、設置計画図ファイル、側面図ファイル、累計台数表ファイル、機器一覧ファイル、及び転送経路計画表ファイル等が含まれる。この出力ファイルＦ１１は、設計段階において管理システムＭＳの性能をユーザに提示するために用いられる。
【００２６】
設置計画図ファイルは、無線機器１ａ〜１ｄ等の設置予定位置を示す平面図（設置計画図）が格納されるファイルである。具体的には、無線機器１ａ〜１ｄ等の周囲に位置する構造物を示す地図情報に対し、無線機器１ａ〜１ｄ等の設置予定位置や無線機器１ａ〜１ｄ等の間に確立される無線経路を平面視で重ね合わせた設置計画図が格納されるファイルである。側面図ファイルは、無線機器１ａ〜１ｄ等の設置予定位置を示す側面図が格納されるファイルである。具体的には、無線機器１ａ〜１ｄ等の周囲に位置する構造物、無線機器１ａ〜１ｄ等、及び無線機器１ａ〜１ｄ等の間に確立される無線経路を側面視で重ね合わせた側面図が格納されるファイルである。
【００２７】
累計台数表ファイルは、無線経路の設定が行われた無線機器１ａ〜１ｄ等を含む管理システムＭＳ全体を構成する全ての機器の台数を示す情報が格納されるファイルである。機器一覧ファイルは、管理システムＭＳを構成する無線機器１ａ〜１ｄの詳細情報が格納されるファイルである。具体的には、無線機器１ａ〜１ｄ毎に試算されたバッテリ寿命や伝送遅延（レイテンシー）を示す情報、無線機器１ａ〜１ｄ毎に設定されたアンテナの高さを示す情報等が格納されるファイルである。転送経路計画表ファイルは、無線機器１ａ〜１ｄ等の間に設定された無線経路毎の通信品質等を示す情報が格納されるファイルである。
【００２８】
処理装置５ｆは、例えばＣＰＵ（中央処理装置）であり、経路設定装置５の動作を統括して制御する。経路設定装置５の電源投入により、或いは、経路設定装置５を操作する操作者の指示によって、処理装置５ｆが、記憶装置１ｅに格納されている経路設定プログラムＰ１を読み出して実行することにより、図２に示す編集部１１（編集手段）、算出部１２（算出手段）、及び表示制御部１３（表示手段）が実現される。
【００２９】
編集部１１は、操作者が入力装置５ａを操作して行った入力指示に応じて、無線機器１ａ〜１ｄ及び無線アクセスポイント装置２が設置される位置、無線機器１ａ〜１ｄと無線アクセスポイント装置２との間の無線経路、及び無線機器１ａ〜１ｄ間の無線経路の編集及び設定を行う。また、編集部１１は、操作者が入力装置５ａを操作して行った入力指示に応じて、無線経路が設定された無線機器１ａ〜１ｄ及び無線アクセスポイント装置２の通信タイミングの編集及び設定を行う。
【００３０】
具体的に、編集部１１は、記憶装置５ｅに記憶されたマップファイルＦ１を読み出し、表示制御部１３を制御して、背景に地図情報が表示された編集画面（編集ウィンドウ）を表示装置５ｂに表示させる。そして、その編集ウィンドウに対してなされる操作者の入力指示に応じて上記の無線経路等の編集を行い、操作者から無線経路の設定指示がなされた場合に、経路設定ファイルＦ１０を生成する。
【００３１】
ここで、編集部１１は、無線機器１ａ〜１ｄの各々について、主たる無線経路（第１無線経路）と補助的な無線経路（第２無線経路）とを設定可能である。主たる無線経路は、通常に用いられる無線経路であり、補助的な無線経路は例えば異常が生じて主たる無線経路を介した無線通信が不可能になった場合に用いられる無線経路である。また、編集部１１は、無線機器１ａ〜１ｄ及び無線アクセスポイント装置２の高さ位置の編集及び設定も可能である。高さ位置の編集及び設定が可能であることから、無線機器１ａ〜１ｄ等の間に存在する建物を避けた無線経路の設定を行うことができる。
【００３２】
また、編集部１１は、無線経路の設定がなされた後に、操作者の入力指示に応じて無線機器１ａ〜１ｄ及び無線アクセスポイント装置２の通信タイミングの編集及び設定を行う（スケジューリング）。具体的に、無線機器１ａ〜１ｄ及び無線アクセスポイント装置２は、例えば１６チャネルを用いた無線通信が可能であるため、各無線機器１ａ〜１ｄの伝送遅延が極力小さくなるように、又はプロセス制御の制御周期を超えないように、どのチャネルを用いてどのタイミングで通信を行うかの編集及び設定を行う。
【００３３】
算出部１２は、編集部１１によって設定された無線経路及び通信タイミングと記憶装置５ｅに記憶された機器性能ファイルＦ２とを用いて、無線装置１ａ〜１ｄから無線アクセスポイント装置２まで又は無線機器１ａ〜１ｄ間の伝送遅延、無線機器１ａ〜１ｄの消費電力量、及び無線機器１ａ〜１ｄのバッテリの寿命等を算出する。そして、算出結果に基づいて前述した出力ファイルＦ１１を生成し、或いは、操作者の指示に応じて表示制御部１３を制御して算出結果を表示装置５ｂに表示させる。尚、上記伝送遅延、消費電力量、及びバッテリの寿命の全てを算出する必要は必ずしも無く、必要に応じてこれらのうちの１つ又は複数を求めるようにしても良い。
【００３４】
表示制御部１３は、編集部１１又は算出部１２の下で、表示装置５ｂに対する表示制御を行ってＧＵＩ（Graphical User Interface）を提供する。例えば、編集部１１によって編集される無線機器１ａ〜１ｄ、無線アクセスポイント装置２、及び無線経路と、無線機器１ａ〜１ｄ及び無線アクセスポイント装置２の周囲に位置する構造物とを平面視又は側面視で重ね合わせた状態で表示する。かかる表示を行うことにより、無線機器１ａ〜１ｄ及び無線アクセスポイント装置２の設置位置、並びにこれらの間に確立される無線経路を容易に確認することが可能になる。
【００３５】
次に、以上説明した管理システムＭＳを実現する手順について説明する。図３は、本発明の一実施形態による管理システムを実現する大まかな手順を示すフローチャートである。図３に示す通り、管理システムＭＳは、大まかに、無線経路等の設定工程（工程Ｓ１）、管理システムＭＳの性能確認工程（工程Ｓ２）、機器の設置工程（工程Ｓ３）、経路設定ファイルＦ１０のダウンロード工程（工程Ｓ４）、及び無線経路の確立工程（工程Ｓ５）を経て実現される。
【００３６】
無線経路等の設定工程（工程Ｓ１）は、主に図１に示す管理システムＭＳで実現する無線ネットワークＮ１を設計する工程である。具体的には、操作者が経路設計装置５を操作して図４に示すフローチャートに従った処理を経路設計装置５に行わせることにより、無線機器１ａ〜１ｄ及び無線アクセスポイント装置２を設置する位置の編集及び設定、これらの間の無線経路の編集及び設定、並びに、無線経路が設定された無線機器１ａ〜１ｄ及び無線アクセスポイント装置２の通信タイミングの編集及び設定を行う工程である。
【００３７】
図４は、本発明の一実施形態による経路設定方法を示すフローチャートである。図４に示すフローチャートは、操作者が経路設定装置５の電源を投入し、或いは、経路設定装置５に対して経路設定プログラムＰ１の実行指示を行うことにより開始される。経路設定プログラムＰ１が記憶装置５ｅから読み出されて処理装置５ｆによって実行されることにより、図２に示す編集部１１、算出部１２、及び表示制御部１３が実現される。
【００３８】
かかる状態で操作者が入力装置５ａを操作して無線機器１ａ〜１ｄを設置する場所のマップファイルＦ１を選択する指示を行うと、選択指示されたマップファイルＦ１が編集部１１によって記憶装置５ｅから読み出される。すると、表示制御部１３が編集部１１によって制御され、読み出されたマップファイルＦ１に格納された地図情報が背景に表示された編集ウィンドウが表示装置５ｂに表示される（ステップＳ１１）。
【００３９】
編集ウィンドウが表示されると、操作者による入力装置５ａの操作に応じて、無線機器１ａ〜１ｄ及び無線アクセスポイント装置２を設置する位置の編集、これらの間の無線経路の編集、及び無線経路が設定された無線機器１ａ〜１ｄ及び無線アクセスポイント装置２の通信タイミングの編集が編集部１１により行われる（ステップＳ１２：第１ステップ）。図５は、本発明の一実施形態による経路設定装置に表示される編集ウィンドウを示す図である。
【００４０】
図５に示す通り、経路設定装置５に表示される編集ウィンドウＷ１には、機器一覧表示領域Ｒ１、編集領域Ｒ２、及び編集メニュー表示領域Ｒ３が設けられている。機器一覧表示領域Ｒ１は、操作者の操作に応じて編集領域Ｒ２内に配置された無線機器及び無線アクセスポイント装置がツリー形式で一覧表示される領域である。図５に示す例では、１台の無線アクセスポイント装置（ＢＢＲ）と、１０台の無線機器（フィールド機器）とが表示されている。尚、無線機器は、無線機器の種類毎や無線機器を提供するベンダ毎にまとめて表示される。
【００４１】
編集領域Ｒ２は、上述したステップＳ１１で読み出されたマップファイルＦ１に格納された地図情報が背景に表示され、無線機器１ａ〜１ｄ及び無線アクセスポイント装置２の位置及びこれらの間の無線経路の平面視での編集を可能とする領域である。図５に示す例では、「本館」，「駐車場」，「５号館」等の構造物が背景に表示されており、操作者の指示に応じて配置された無線アクセスポイント装置を示すアイコンＡ１及び無線機器を示すアイコンＢ１〜Ｂ７と操作者の指示に応じて規定された無線経路（実線矢印又は波線矢印で示す経路）とが平面視で背景に重ね合わさった状態で表示されている。尚、実線矢印で示す経路が主たる無線経路であり、波線矢印で示す経路が補助的な無線経路である。
【００４２】
尚、この編集領域Ｒ２には、以上の背景及びアイコンＡ１，Ｂ１〜Ｂ７以外に、操作者の編集作業を容易にするための情報を、操作者の指示に応じて表示させることが可能である。例えば、編集領域Ｒ２に表示された背景の拡大率に応じて長さが変化するスケールＣ１や無線機器毎の通信可能範囲Ｄ１を操作者の指示に応じて表示させることが可能である。操作者がスケールＣ１や通信可能範囲Ｄ１を参照すれば、無線機器及び無線アクセスポイント装置の距離や位置関係を容易に把握することができるため編集作業が容易になる。
【００４３】
編集メニュー表示領域Ｒ３は、編集領域Ｒ２に配置可能な無線アクセスポイント装置や無線機器のアイコン等が表示される領域である。図５に示す例では、無線アクセスポイント（ＢＢＲ）を示す逆三角形のアイコンＩＣ１、無線機器（フィールド機器）を示す丸形のアイコンＩＣ２、無線機器群（フィールド機器群）を示す３つの丸からなるアイコンＩＣ３、及び他社の無線機器を示す丸形のアイコンＩＣ４が編集メニュー表示領域Ｒ３に表示されている。尚、上述したスケールＣ１や通信可能範囲Ｄ１を示すアイコンを編集メニュー表示領域Ｒ３に設けても良い。
【００４４】
以上の編集ウィンドウＷ１において、操作者が入力装置５ａを用いて編集メニュー表示領域Ｒ３に表示されたアイコンＩＣ１〜ＩＣ４等に対して特定の操作（例えば、編集領域Ｒ２にドラッグ・アンド・ドロップする操作）を行えば、無線機器や無線アクセスポイント装置を編集領域Ｒ２に新たに配置することができる。尚、編集領域Ｒ２に新たに配置された無線機器や無線アクセスポイント装置は、機器一覧表示領域Ｒ１にも追加されることになる。また、編集領域Ｒ２に既に表示されているアイコンＡ１，Ｂ１〜Ｂ７を移動させる操作を行えば、無線アクセスポイント装置や無線機器の位置を変えることができる。
【００４５】
更に、編集領域Ｒ２に既に表示されているアイコンＡ１，Ｂ１〜Ｂ７に対し、通信元と通信先とを選択する操作を行うことで無線経路を設定することができる。例えば、図５に示す例において、アイコンＢ１を通信元として選択するとともにアイコンＡ１を通信先として選択すれば、アイコンＢ１で示される無線機器からアイコンＡ１で示される無線アクセスポイント装置に向かう無線経路を規定することができる。同様に、アイコンＢ１を通信元として選択するとともにアイコンＢ５を通信先として選択すれば、アイコンＢ１で示される無線機器からアイコンＢ５で示される無線機器に向かう無線経路を規定することができる。尚、規定した無線経路を主たる無線経路にするか、或いは補助的な無線経路にするかは操作者の指示に応じて設定される。
【００４６】
また、編集領域Ｒ２に規定された無線経路に対して特定の操作（例えば、右クリック操作）を行うと、図６に示す編集ウィンドウＷ２が表示されて無線機器及び無線アクセスポイント装置の高さ位置の編集が可能になる。図６は、本発明の一実施形態による経路設定装置に表示される他の編集ウィンドウを示す図である。尚、図６に示す編集ウィンドウＷ２は、編集ウィンドウＷ１の編集領域Ｒ２に表示されているアイコンＡ１，Ｂ３間の無線経路に対して特定の操作を行った場合に表示されるものである。
【００４７】
図６に示す例では、アイコンＢ３で示される無線機器及びアイコンＡ１で示される無線アクセスポイント装置、これらの間に位置する「構造物Ａ」、並びにこれらの間に規定された無線経路ＰＴが側面視で重ね合わせた状態で表示されている。併せて、アイコンＢ３で示される無線機器、アイコンＡ１で示される無線アクセスポイント装置、及び「構造物Ａ」の高さ位置と、これらの間の距離とを入力する入力ボックスが表示されている。ウィンドウＷ２に表示された入力ボックスの値を変えれば、入力された値に応じて無線経路ＰＴと「構造物Ａ」との位置関係が自動的に変わるため、無線経路ＰＴが「構造物Ａ」に干渉するか否かを確認することができる。
【００４８】
また、編集領域Ｒ２に配置された無線機器に対して特定の操作（例えば、右クリック操作）を行うと、図７に示す機器設定ウィンドウＷ３が表示されて無線機器の設定が可能になる。図７は、本発明の一実施形態による経路設定装置に表示される機器設定ウィンドウを示す図である。図７に示す例では、機器設定ウィンドウＷ３内に、チェックボックスＢＸ１と入力ボックスＢＸ２，ＢＸ３とが設けられている。
【００４９】
チェックボックスＢＸ１は、無線機器が中継機能を有するか否か、ＩＯデバイスであるか否か等の無線機器の機能を設定するチェックボックスである。入力ボックスＢＸ２は、無線経路を固定するか、或いは周囲の無線環境に応じて無線経路を動的に切り替えるかを設定する入力ボックスである。入力ボックスＢＸ３は、無線機器のアンテナ高さを設定する入力ボックスである。この入力ボックスＢＸ３は、図６に示す編集ウィンドウＷ２の無線機器の高さ位置を入力する入力ボックスと連動している。尚、編集領域Ｒ２に配置された無線アクセスポイント装置についても、同様の操作を行うことにより、無線アクセスポイント装置のアンテナ高さ等を設定することができる。
【００５０】
以上の編集ウィンドウＷ１，Ｗ２や機器設定ウィンドウＷ３を用いた無線経路の編集が行われると、操作者による入力装置５ａの操作に応じた通信タイミングの編集（スケジューリング）が行われる。具体的に、ユーザが行いたいプロセス制御の内容に応じて、各無線機器の伝送遅延が極力小さくなるように、又はプロセス制御の制御周期を超えないように、無線通信で利用可能な複数のチャネル（例えば、１６チャネル）のうちのどのチャネルを用いてどのタイミングで通信を行うかの編集を、利用者の操作に応じて行う。
【００５１】
以上の無線経路の編集及び無線機器の編集が行われている間、経路設定装置５の編集部１１は操作者による編集終了の指示がなされたか否かを判断している（ステップＳ１３）。操作者による編集終了の指示がなされない場合には判断結果は「ＮＯ」となり、操作者の指示に応じてステップＳ１２の処理が繰り返される。これに対し、利用者による編集終了の指示がなされると、ステップＳ１３の判断結果は「ＹＥＳ」となり、ステップＳ１２の編集結果に基づいた無線機器等の位置、無線経路、及び通信タイミングの設定が行われる（ステップＳ１４：第１ステップ）。かかる設定がなされると、その内容が反映された経路設定ファイルＦ１０が編集部１１によって作成されて記憶装置５ｅに記憶される（ステップＳ１５）。
【００５２】
以上の処理が終了すると、ステップＳ１４の設定内容が編集部１１から算出部１２に出力されるとともに、記憶装置５ｅに記憶された機器性能ファイルＦ２が算出部１２に読み出され、無線装置から無線アクセスポイント装置まで又は無線機器間の伝送遅延、無線機器消費電力量、及び無線機器のバッテリの寿命等を算出する処理が行われる（ステップＳ１６：第２ステップ）。
【００５３】
具体的に、無線装置から無線アクセスポイント装置まで又は無線機器間の伝送遅延は、編集部１１で設定された無線経路と無線装置毎の通信タイミングとを用いて算出される。例えば、図１に示す無線機器１ｃから無線機器１ａを中継して無線アクセスポイント装置２に至る無線経路が設定された場合には、無線機器１ｃと無線機器１ａとの間の通信に要する時間、及び、無線機器１ａと無線アクセスポイント装置２との間の通信に要する時間は無視することができるため、無線機器１ｃ，１ａに設定された通信タイミングに基づく無線機器１ｃ，１ａ毎の遅延時間が合算されて伝送遅延が算出される。例えば、無線機器１ｃの遅延時間は、測定値を取得してから無線機器１ａへ向けて送信開始するまでの時間、無線機器１ａの遅延時間は、無線機器１ｃからの測定値を受信してから無線アクセスポイント装置２へ向けて送信開始するまでの時間である。
【００５４】
また、無線機器の消費電力量（単位時間消費電力量）は、以下の（１）式に示す通り、機器性能ファイルＦ２に格納される電力量性能情報（送信時消費電力量、受信時消費電力量、センサ等駆動消費電力量、センサ検出消費電力量）とスケジューリング結果とを用いて算出される。尚、以下の（１）式中において、スケジューリング結果により決定される値は、「単位時間当たりの送信回数」及び「単位時間当たりの受信回数」である。
単位時間消費電力量＝送信時消費電力量×単位時間当たりの送信回数
＋受信時消費電力量×単位時間当たりの受信回数
＋センサ等駆動消費電力量×単位時間当たりの駆動回数
＋センサ検出消費電力量×単位時間当たりの検出回数 …（１）
【００５５】
また、バッテリの寿命は、以下の（２）式に示す通り、上記の（１）式から求められる単位時間消費電力量を用いて算出される。
バッテリの寿命＝（電池の初期容量÷単位時間消費電力量）×単位時間 …（２）
上記（２）式中の電池の初期容量は、電池が新品のときの電池残量であり、新品の電池を使用する場合に用いられる。しかし、既に電池が使用されていて電池残量が減少している場合には、上記（２）式中の電池の初期容量の代わりに、以下の（３）式から求められる電池残量を用いてバッテリの寿命を算出する。尚、以下の（３）式中における「無線機器の稼働時間」は、無線機器の稼働時間を「単位時間消費電力量」の時間単位（例えば、１秒単位）で表したものである。
電池残量＝電池の初期容量−（単位時間消費電力量×無線機器の稼働時間）…（３）
【００５６】
以上の処理が終了すると、算出部１２の算出結果が記憶装置５ｅに出力されて出力ファイルＦ１１として格納され、或いは、表示制御部１３が算出部１２によって制御されて算出部１２の算出結果が表示装置５ｂに表示される（ステップＳ１７）。ここで、前述した通り、出力ファイルＦ１１には設置計画図ファイル、側面図ファイル、累計台数表ファイル、機器一覧ファイル、及び転送経路計画表ファイル等が含まれる。設置計画図ファイルには、図５に示す編集ウィンドウＷ１を用いた編集終了時に編集領域Ｒ２に表示されていた内容と同様の内容が格納され、側面図ファイルには図６に示す内容が格納される。
【００５７】
また、累計台数表ファイル、機器一覧ファイル、及び転送経路計画表ファイルには、図８（ａ）〜（ｃ）に示す内容がそれぞれ格納される。図８は、本発明の一実施形態による経路設定装置で生成される出力ファイルの一部を示す図であって、（ａ）は累計台数表ファイルを示す図であり、（ｂ）は機器一覧ファイルを示す図であり、（ｃ）は転送経路計画表ファイルを示す図である。
【００５８】
図８（ａ）に示す通り、累計台数表ファイルには、管理システムＭＳ全体を構成する全ての機器の台数を示す情報が格納される。また、図８（ｂ）に示す通り、機器一覧ファイルには、管理システムＭＳを構成する無線機器のバッテリ寿命や伝送遅延（レイテンシー）を示す情報、無線機器毎に設定されたアンテナの高さを示す情報等が格納される。また、図８（ｃ）に示す通り、転送経路計画表ファイルには、無線機器等の間に設定された無線経路毎の通信品質等を示す情報が格納される。
【００５９】
経路設定装置５を用いた以上の工程が終了すると、管理システムＭＳの性能確認工程（工程Ｓ２）が行われる。この工程は、経路設定装置５で作成された出力ファイルＦ１１をユーザに提示して、設計された管理システムＭＳの無線ネットワークＮ１が、ユーザの要求を満たしているか否かをユーザに確認してもらう工程である。例えば、無線機器の数、配置、及び初期コストが許容できる範囲内であるか否か、管理システムＭＳの稼働時における無線機器の伝送遅延（レイテンシー）が許容される範囲内であるか否か、バッテリ寿命によって必要となる定期的なメンテナンス時期及び費用等（例えば、電池交換時期及び費用）が許容される範囲内であるか否か等をユーザに確認してもらう。
【００６０】
以上の性能確認工程が終了すると、機器の設置工程（工程Ｓ３）が行われる。この工程は、経路設定装置５を用いて設定された位置に、管理システムＭＳをなす無線機器及び無線アクセスポイント装置を設置する工程である。尚、管理システムＭＳをなすネットワーク管理装置３及びゲートウェイ装置４の設置、並びにバックボーンネットワークＮ２及び制御ネットワークＮ３の敷設も併せて行われる。
【００６１】
以上の設置工程が終了すると、経路設定ファイルＦ１０のダウンロード工程（工程Ｓ４）が行われる。具体的には、経路設定装置５をバックボーンネットワークＮ２に接続してネットワーク管理装置３と通信可能な状態にし、経路設定装置５の記憶装置５ｅに格納された経路設定ファイルＦ１０をネットワーク管理装置３にダウンロードする処理が行われる。
【００６２】
ダウンロード工程が終了すると、無線経路の確立工程（工程Ｓ５）が行われる。この工程では、まず工程Ｓ３で設置した無線機器及び無線アクセスポイント装置（図１に示す無線機器１ａ〜１ｄ及び無線アクセスポイント装置２）の電源が投入され、ネットワーク管理装置３の管理の下で、無線機器１ａ〜１ｄを無線ネットワークＮ１に参入させる処理が行われる。かかる処理が行われることにより、無線ネットワークＮ１に参入した無線機器１ａ〜１ｄとネットワーク管理装置３とが通信可能な状態になる。
【００６３】
次に、工程Ｓ４で経路設定装置５からダウンロードされた経路設定ファイルＦ１０の内容がネットワーク管理装置３に読み出され、この経路設定ファイルＦ１０の内容に応じた制御信号が無線機器１ａ〜１ｄ及び無線アクセスポイント装置２に送信される。これにより、無線機器１ａ〜１ｄ間、及び無線機器１ａ〜１ｄと無線アクセスポイント装置２との間に、経路設定ファイルＦ１０に設定されている無線経路通りの無線経路が確立される。このようにして設定された無線経路は、ネットワーク管理装置３から無線経路を変更すべき旨の制御信号が送信され、或いは、異常が生じて主たる無線経路を介した無線通信が不可能にならない限り変更されない。
【００６４】
以上説明した通り、本実施形態では、経路設定装置５を用いて無線機器１ａ〜１ｄ等の位置及び無線経路等を規定する経路設定ファイルＦ１０を作成し、この経路設定ファイルＦ１０で規定される通りの無線経路を無線ネットワークＮ１で確立するようにしている。。これにより、管理システムＭＳの設計段階で無線経路を規定することができるとともに、管理システムＭＳの稼働時における無線経路の変更は原則として行われないため、無線機器１ａ〜１ｄの伝送遅延やバッテリの交換周期の正確な見積もりが可能となり、リアルタイム性及びメンテナンス性を確保することができる。また、無線経路を正確に把握することができるため、定期作業や運用ルールを計画することが可能であり、保守性を確保することができる。
【００６５】
以上、本発明の一実施形態による経路設定装置、経路設定方法、管理装置、管理システム、及び記録媒体について説明したが、本発明は上述した実施形態に制限されることなく、本発明の範囲内で自由に変更が可能である。例えば、上記実施形態では、無線アクセスポイント装置２、ネットワーク管理装置３、ゲートウェイ装置４、及び経路設定装置５が別々の装置として実現されている例について説明したが、これらのうちの任意の２つ以上の装置を１つの装置として実現することも可能である。
【００６６】
また、上記実施形態では、経路設定装置５を用いて作成した経路設定ファイルＦ１０をネットワーク管理装置３にダウンロードする例について説明した。しかしながら、無線機器１ａ〜１ｄ、無線アクセスポイント装置２、又はゲートウェイ装置４に経路設定ファイルＦ１０を記憶する領域を設け、ネットワーク管理装置３がこれらから経路設定ファイルＦ１０をダウンロードするようにしても良い。
【００６７】
更に、上記実施形態では、ＩＳＡ１００．１１ａ、或いはＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ等に準拠した無線通信を行う無線機器１ａ〜１ｄ及び無線アクセスポイント装置２を例に挙げて説明した。しかしながら、本発明は、無線メッシュ型ネットワークを形成することができる無線通信規格に準拠した無線通信を行う無線機器及び無線アクセスポイント装置が用いられる管理システムにも適用可能である。
【符号の説明】
【００６８】
１ａ〜１ｄ 無線機器
２ 無線アクセスポイント装置
３ ネットワーク管理装置
５ 経路設定装置
５ｅ 記憶装置
１１ 編集部
１２ 算出部
１３ 表示制御部
Ｆ２ 機器性能ファイル
ＭＳ 経路設定装置
Ｎ１ 無線ネットワーク
Ｐ１ 経路設定プログラム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信経路（無線経路）の設定を行う経路設定装置及び経路設定方法、設定された無線経路の管理を行う管理装置及び管理システム、並びに当該経路設定を実現するプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、プラントや工場等においては、高度な自動操業を実現すべく、フィールド機器と呼ばれる現場機器(測定器、操作器)と、これらの管理及び制御を行う管理装置とが通信バスを介して接続された分散制御システム（ＤＣＳ：Distributed Control System）が構築されている。従来のフィールド機器は、プラント等に敷設された有線の通信バスを介して測定信号や制御信号等の各種信号の送受信を行うものが殆どであったが、近年では、ＩＳＡ１００やＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ等の産業用無線通信規格に準拠して無線により各種信号の送受信を行うフィールド機器（無線フィールド機器）が実現されている。
【０００３】
ここで、上記のＩＳＡ１００は、国際計測制御学会（ＩＳＡ：International Society of Automation）で策定されたインダストリアル・オートメーション用無線通信規格である。このＩＳＡ１００は、プラント等における計測・制御等に用いられる無線通信規格であるため、リアルタイム性（伝送遅延（レイテンシー）が殆ど生じないこと）が重要視される。よって、ＩＳＡ１００では、無線接続アクセスポイント装置（無線フィールド機器との間で無線通信を行う装置）が複数設けられ、無線アクセスポイント装置と無線フィールド機器とが１対１で接続される形態が基本である。
【０００４】
これに対し、上記のＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴは、米国のＨＡＲＴ（Highway Addressable Remote Transducer）通信協会によって提唱された無線通信用規格である。このＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴは、センサネットワーク（複数のセンサ付無線端末を空間に散在させ、それらが協調して環境や物理的状況を採取することを可能とする無線ネットワーク）を基礎としている。このため、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴでは、１つの無線アクセスポイント装置が設けられ、無線フィールド機器や中継装置（リピータ）等の無線機器によってメッシュ状に形成された無線ネットワークが無線アクセスポイント装置に接続される形態が基本である。このＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴでは、各無線機器の通信品質を示す情報が管理装置によって収集され、収集された情報に基づいて無線経路が動的に切り替えられる。尚、以下の特許文献１には、無線メッシュ型ネットワークを最適化する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１１１９７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述した産業用無線通信規格が複数存在すると、ネットワークインフラを提供するベンダにとっては規格毎のネットワークインフラを設計・開発する必要があり、ネットワークインフラを利用するユーザにとっては規格毎に異なるツールや手法を用いてネットワークインフラの保守・管理を行う必要があるため、ベンダ及びユーザ双方のコスト面での負担が大きくなる。そこで、近年では、産業用無線通信規格を統合して標準化しようとする動きが活発化している。
【０００７】
ここで、前述したＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴでは、現場に設置された無線機器が周囲の無線機器や無線アクセスポイント装置との間で通信を行って得た通信品質等を示す情報に基づいて無線メッシュ型ネットワークが形成されるため、無線機器を実際に現場に設置するまでは無線経路が定まらない。無線機器の伝送遅延や消費電力量は無線経路に依存するため、システム設計の段階で無線経路が定まっていないと、無線機器の伝送遅延やバッテリの交換周期を見積もることができない。このため、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴで用いられている技術をプラント等の制御に適用した場合には、リアルタイム性及びメンテナンス性の面から問題が生ずる虞が考えられる。
【０００８】
また、前述したＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴでは、無線経路が定まった後においても、無線機器毎の通信品質に応じて無線経路が動的に切り替えられる。このため、無線機器の伝送遅延や消費電力量も、無線経路の切り替えに応じて時々刻々と変化してしまう。すると、上記の場合と同様に、無線機器の伝送遅延やバッテリの交換周期を見積もることができず、リアルタイム性及びメンテナンス性の面から問題が生ずる虞が考えられる。
【０００９】
更に、前述したＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴのように、無線機器毎の通信品質に応じて無線経路が動的に変化してしまうと、ユーザが実際の無線経路を把握することができない。ここで、ユーザが実際の無線経路を把握できている場合には、将来生ずると予想される通信障害を避けるために必要となる定期作業（例えば、無線通信の障害となる立ち木の枝の刈り取り作業等）や運用ルール（無線通信の障害になる構造物の建築規制等）を計画することができる。しかしながら、ユーザが実際の無線経路を把握できていない場合には、このような計画を立てることができないため保守性の面からの問題がある。
【００１０】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、リアルタイム性、メンテナンス性、及び保守性を確保することができる無線経路の設定を行うことができる経路設定装置及び経路設定方法、設定された無線経路の管理を行う管理装置及び管理システム、並びに当該経路設定を実現するプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明の経路設定装置は、無線接続装置（２）と複数の無線機器（１ａ〜１ｄ）とによって形成される無線ネットワーク（Ｎ１）で確立される無線経路の設定を行う経路設定装置（５）であって、入力指示に応じて、前記無線接続装置及び前記無線機器の位置、前記無線接続装置と前記無線機器との間の無線経路、並びに前記無線機器間の無線経路の編集及び設定と、無線経路が設定された前記無線接続装置及び前記無線機器の通信タイミングの編集及び設定とが可能な編集手段（１１）と、前記無線機器の電力量性能情報（Ｆ２）を記憶する記憶手段（５ｅ）と、前記編集手段によって設定された無線経路及び通信タイミング並びに前記記憶手段に記憶された前記電力量性能情報を用いて、前記無線機器から前記無線接続装置まで又は前記無線機器間の伝送遅延、前記無線機器の消費電力量、及び前記無線機器の電源として用いられる電池の寿命の少なくとも１つを算出する算出手段（１２）とを備えることを特徴としている。
この発明によると、無線接続装置及び無線機器（無線機器等）の位置及び無線機器等の間の無線経路の編集及び設定と、無線経路が設定された無線機器等の通信タイミングの編集及び設定とが入力指示に応じて編集手段で行われ、編集手段で設定された無線経路及び通信タイミングと記憶手段に記憶された電力量性能情報とを用いて、無線機器等の間の伝送遅延、無線機器の消費電力量、及び無線機器の電源として用いられる電池の寿命の少なくとも１つが算出手段によって算出される。
また、本発明の経路設定装置は、前記電力量性能情報が、前記無線機器が通信を行う度に消費される電力量を示す第１情報と、前記無線機器が所定の操作を行う度に消費される電力量を示す第２情報とを含むことを特徴としている。
また、本発明の経路設定装置は、前記編集手段が、前記無線機器の各々について、主たる無線経路である第１無線経路と、補助的な無線経路である第２無線経路とを設定可能であることを特徴としている。
また、本発明の経路設定装置は、前記編集手段が、前記無線接続装置及び前記無線機器の高さ位置の編集及び設定が可能であることを特徴としている。
また、本発明の経路設定装置は、前記編集手段によって編集される前記無線接続装置、前記無線機器、及び無線経路と、前記無線接続装置及び前記無線機器の周囲に位置する構造物とを平面視又は側面視で重ね合わせた状態で表示する表示手段（１３）を備えることを特徴としている。
本発明の経路設定方法は、無線接続装置（２）と複数の無線機器（１ａ〜１ｄ）とによって形成される無線ネットワーク（Ｎ１）で確立される無線経路の設定を行う経路設定方法であって、入力指示に応じて、前記無線接続装置及び前記無線機器の位置、前記無線接続装置と前記無線機器との間の無線経路、並びに前記無線機器間の無線経路の編集及び設定と、無線経路が設定された前記無線接続装置及び前記無線機器の通信タイミングの編集及び設定とを行う第１ステップ（Ｓ１２，Ｓ１４）と、前記第１ステップで設定された無線経路及び通信タイミングと前記無線機器の電力量性能情報（Ｆ２）とを用いて、前記無線機器から前記無線接続装置まで又は前記無線機器間の伝送遅延、前記無線機器の消費電力量、及び前記無線機器の電源として用いられる電池の寿命の少なくとも１つを算出する第２ステップ（Ｓ１６）とを有することを特徴としている。
本発明の管理装置は、無線接続装置（２）と複数の無線機器（１ａ〜１ｄ）とによって形成される無線ネットワーク（Ｎ１）の管理を行う管理装置（３）において、前記複数の無線機器の各々に制御信号を送信して、上記の何れかに記載の経路設定装置、又は、上記の経路設定方法によって設定された無線経路通りの無線経路を確立させることを特徴としている。
また、本発明の管理装置は、前記無線接続装置を備えることを特徴としている。
本発明の管理システムは、無線接続装置（２）と複数の無線機器（１ａ〜１ｄ）とによって形成される無線ネットワーク（Ｎ１）を管理する管理システム（ＭＳ）において、上記の何れかに記載の経路設定装置（５）と、上記の管理装置（３）とを備えることを特徴としている。
本発明の記憶媒体は、コンピュータを、入力指示に応じて、無線ネットワーク（Ｎ１）の一部をなす無線接続装置（２）及び無線機器（１ａ〜１ｄ）の位置、前記無線接続装置と前記無線機器との間の無線経路、並びに前記無線機器間の無線経路の編集及び設定と、無線経路が設定された前記無線接続装置及び前記無線機器の通信タイミングの編集及び設定とが可能な編集手段（１１）と、前記無線機器の電力量性能情報（Ｆ２）を記憶する記憶手段（５ｅ）と、前記編集手段によって設定された無線経路及び通信タイミング並びに前記記憶手段に記憶された前記電力量性能情報を用いて、前記無線機器から前記無線接続装置まで又は前記無線機器間の伝送遅延、前記無線機器の消費電力量、及び前記無線機器の電源として用いられる電池の寿命の少なくとも１つを算出する算出手段（１２）として機能させる経路設定プログラム（Ｐ１）を記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、入力指示に応じて、編集手段が無線機器等の位置及び無線機器等の間の無線経路の編集及び設定と、無線経路が設定された無線機器等の通信タイミングの編集及び設定とを行い、編集手段によって設定された無線経路及び通信タイミングと記憶手段に記憶された電力量性能情報とを用いて、算出手段が無線機器等の間の伝送遅延、無線機器の消費電力量、及び無線機器の電源として用いられる電池の寿命の少なくとも１つを算出している。これにより、設計段階で無線経路、伝送遅延、消費電力量等を知ることができるため、リアルタイム性、メンテナンス性、及び保守性を確保することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態による管理システムの全体構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態による経路設定装置の要部構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態による管理システムを実現する大まかな手順を示すフローチャートである。
【図４】本発明の一実施形態による経路設定方法を示すフローチャートである。
【図５】本発明の一実施形態による経路設定装置に表示される編集ウィンドウを示す図である。
【図６】本発明の一実施形態による経路設定装置に表示される他の編集ウィンドウを示す図である。
【図７】本発明の一実施形態による経路設定装置に表示される機器設定ウィンドウを示す図である。
【図８】本発明の一実施形態による経路設定装置で生成される出力ファイルの一部を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態による経路設定装置、経路設定方法、管理装置、管理システム、及び記録媒体について詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態による管理システムの全体構成を示す図である。図１に示す通り、本実施形態の管理システムＭＳは、無線機器１ａ〜１ｄ、無線アクセスポイント装置２（無線接続装置）、ネットワーク管理装置３（管理装置）、ゲートウェイ装置４、及び経路設定装置５を備えており、ネットワーク管理装置３が無線機器１ａ〜１ｄ及び無線アクセスポイント装置２によって構成される無線ネットワークＮ１を管理する。尚、図１では４つの無線機器１ａ〜１ｄを示しているが、無線機器の数は任意である。
【００１５】
無線機器１ａ〜１ｄは、例えば流量計や温度センサ等のセンサ機器、流量制御弁や開閉弁等のバルブ機器、ファンやモータ等のアクチュエータ機器等のプラントや工場に設置されるフィールド機器（無線フィールド機器）であり、ＩＳＡ１００．１１ａ、或いはＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ等に準拠した無線通信を行う。ここで、無線機器１ａ〜１ｄは、中継装置（リピータ）の機能を備えており、無線アクセスポイント装置２との間の無線通信以外にも他の無線機器との間の無線通信が可能である。これら無線機器１ａ〜１ｄの動作は、ネットワーク管理装置３から無線アクセスポイント装置２を介して送信されてくる制御データに基づいて制御される。また、無線機器１ａ〜１ｄで得られた測定データは無線アクセスポイント装置２を介してネットワーク管理装置３に収集される。
【００１６】
無線アクセスポイント装置２は、無線機器１ａ〜１ｄが接続される無線ネットワークＮ１と、ネットワーク管理装置３、ゲートウェイ装置４、及び経路設定装置５が接続されるバックボーンネットワークＮ２とを接続し、無線機器１ａ〜１ｄとネットワーク管理装置３等との間で送受信される各種データの中継を行う装置である。尚、無線アクセスポイント装置２も、上述したＩＳＡ１００．１１ａ或いはＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ等に準拠した無線通信を行う。
【００１７】
ネットワーク管理装置３は、無線機器１ａ〜１ｄ及び無線アクセスポイント装置２によって構成される無線ネットワークＮ１を管理する。具体的に、ネットワーク管理装置３は、経路設定ファイルＦ１０に基づいて無線機器１ａ〜１ｄ及び無線アクセスポイント装置２に制御信号を送信することにより、無線機器１ａ〜１ｄ間、及び無線機器１ａ〜１ｄと無線アクセスポイント装置２との間に、経路設定ファイルＦ１０に設定されている無線経路通りの無線経路を確立させる。ここで、上記の経路設定ファイルＦ１０は、操作者（例えば、管理システムＭＳの設計を行う設計者）が経路設定装置５を操作することによって作成されるファイルであり、無線ネットワークＮ１で確立される無線経路を規定するファイルである。
【００１８】
このような経路設定ファイルＦ１０を用いて無線ネットワークＮ１で確立される無線経路を管理するのは、管理システムＭＳにおいてリアルタイム性、メンテナンス性、及び保守性を確保するためである。つまり、管理システムＭＳの設計段階で無線経路を規定するとともにＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴような動的な無線経路の変更を禁止することで、無線機器１ａ〜１ｄの伝送遅延やバッテリ（電池）の交換周期の正確な見積もりを可能にしてリアルタイム性及びメンテナンス性を確保している。また、無線経路を正確に把握することで、定期作業や運用ルールの計画を可能にして保守性を確保している。
【００１９】
また、ネットワーク管理装置３は、無線アクセスポイント装置２を介して無線機器１ａ〜１ｄとの間で通信を行いながら、無線ネットワークＮ１に接続されている無線機器１ａ〜１ｄの制御（例えば、弁の開閉等の制御）、及び無線ネットワークＮ１に接続されている無線機器１ａ〜１ｄで測定される測定データの収集等を行う。加えて、新たな無線機器を無線ネットワークＮ１に参入させるか否かの参入処理等も行う。
【００２０】
ゲートウェイ装置４は、バックボーンネットワークＮ２と、分散制御システム（ＤＣＳ）を実現する上位管理装置等（図示省略）が接続される制御ネットワークＮ３とを接続し、無線機器１ａ〜１ｄ或いはネットワーク管理装置３と上位管理装置との間で送受信される各種データの中継を行う装置である。経路設定装置５は、無線機器１ａ〜１ｄ及び無線アクセスポイント装置２によって構成される無線ネットワークＮ１で確立させるべき無線経路の設定を行って経路設定ファイルＦ１０の生成等を行う装置である。
【００２１】
この経路設定装置５は、例えばキーボードやポインティングデバイス等の入力装置５ａ、液晶表示装置等の表示装置５ｂ、通信装置５ｃ（図１では図示省略、図２参照）、及びドライブ装置５ｄ等を備えるノート型のパーソナルコンピュータ等で実現される。ドライブ装置５ｄは、例えばＣＤ−ＲＯＭ又はＤＶＤ（登録商標）−ＲＯＭ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体Ｍに記録されているデータの読み出しを行う装置である。尚、経路設定装置５の機能（無線経路の編集・設定機能等）は、記録媒体Ｍに記録されたプログラム（経路設定プログラム）をドライブ装置５ｄによって読み出してインストールすることによりソフトウェア的に実現される。
【００２２】
図２は、本発明の一実施形態による経路設定装置の要部構成を示すブロック図である。図２に示す通り、本実施形態の経路設定装置５は、入力装置５ａ、表示装置５ｂ、通信装置５ｃ、及びドライブ装置５ｄに加えて、記憶装置５ｅ（記憶手段）及び処理装置５ｆを備える。記憶装置５ｅは、例えばハードディスク等の外部記憶装置であり、上述したドライブ装置５ｄによって記録媒体Ｍから読み出されてインストールされた経路設定プログラムＰ１に加えて、マップファイルＦ１、機器性能ファイルＦ２、経路設定ファイルＦ１０、及び出力ファイルＦ１１等の各種ファイルを格納する。
【００２３】
上記のマップファイルＦ１は、無線機器１ａ〜１ｄ及び無線アクセスポイント装置２が設置される場所の地図情報（マップ）が格納されるファイルである。例えば、無線機器１ａ〜１ｄ等の設置場所がプラント等の敷地内である場合には敷地内に設置される各種装置（構造物）の配置を示す地図情報が格納されたファイルであり、無線機器１ａ〜１ｄ等の設置場所がプラント等の敷地外である場合には周囲の建物（構造物）を示す地図情報が格納されたファイルである。
【００２４】
機器性能ファイルＦ２は、無線機器１ａ〜１ｄ及び無線アクスポイント装置２の各種性能を示す情報が格納されるファイルである。具体的には、無線機器１ａ〜１ｄ及び無線アクセスポイント装置２の電力量性能を示す電力量性能情報、通信性能を示す通信性能情報、その他の情報が格納される。上記の電力量性能情報は、データの送信時に消費される電力量を示す送信時消費電力量（第１情報）、データの受信時に消費される電力量を示す受信時消費電力量（第１情報）、センサやアクチュエータ等を駆動する際に消費される電力量を示すセンサ等駆動消費電力量（第２情報）、センサによって被測定量を検出する際に消費される電力量を示すセンサ検出消費電力量（第２情報）等を示す情報である。上記の通信性能情報は、最小の伝送遅延量を示す情報や無線通信が可能な距離等を示す情報である。
【００２５】
経路設定ファイルＦ１０は、前述した通り、無線ネットワークＮ１で確立される無線経路が規定されるファイルであり、操作者が経路設定装置５を操作することによって作成される。出力ファイルＦ１１は、経路設定装置５によって設定された無線経路に関する各種の情報が格納されるファイルであり、設置計画図ファイル、側面図ファイル、累計台数表ファイル、機器一覧ファイル、及び転送経路計画表ファイル等が含まれる。この出力ファイルＦ１１は、設計段階において管理システムＭＳの性能をユーザに提示するために用いられる。
【００２６】
設置計画図ファイルは、無線機器１ａ〜１ｄ等の設置予定位置を示す平面図（設置計画図）が格納されるファイルである。具体的には、無線機器１ａ〜１ｄ等の周囲に位置する構造物を示す地図情報に対し、無線機器１ａ〜１ｄ等の設置予定位置や無線機器１ａ〜１ｄ等の間に確立される無線経路を平面視で重ね合わせた設置計画図が格納されるファイルである。側面図ファイルは、無線機器１ａ〜１ｄ等の設置予定位置を示す側面図が格納されるファイルである。具体的には、無線機器１ａ〜１ｄ等の周囲に位置する構造物、無線機器１ａ〜１ｄ等、及び無線機器１ａ〜１ｄ等の間に確立される無線経路を側面視で重ね合わせた側面図が格納されるファイルである。
【００２７】
累計台数表ファイルは、無線経路の設定が行われた無線機器１ａ〜１ｄ等を含む管理システムＭＳ全体を構成する全ての機器の台数を示す情報が格納されるファイルである。機器一覧ファイルは、管理システムＭＳを構成する無線機器１ａ〜１ｄの詳細情報が格納されるファイルである。具体的には、無線機器１ａ〜１ｄ毎に試算されたバッテリ寿命や伝送遅延（レイテンシー）を示す情報、無線機器１ａ〜１ｄ毎に設定されたアンテナの高さを示す情報等が格納されるファイルである。転送経路計画表ファイルは、無線機器１ａ〜１ｄ等の間に設定された無線経路毎の通信品質等を示す情報が格納されるファイルである。
【００２８】
処理装置５ｆは、例えばＣＰＵ（中央処理装置）であり、経路設定装置５の動作を統括して制御する。経路設定装置５の電源投入により、或いは、経路設定装置５を操作する操作者の指示によって、処理装置５ｆが、記憶装置１ｅに格納されている経路設定プログラムＰ１を読み出して実行することにより、図２に示す編集部１１（編集手段）、算出部１２（算出手段）、及び表示制御部１３（表示手段）が実現される。
【００２９】
編集部１１は、操作者が入力装置５ａを操作して行った入力指示に応じて、無線機器１ａ〜１ｄ及び無線アクセスポイント装置２が設置される位置、無線機器１ａ〜１ｄと無線アクセスポイント装置２との間の無線経路、及び無線機器１ａ〜１ｄ間の無線経路の編集及び設定を行う。また、編集部１１は、操作者が入力装置５ａを操作して行った入力指示に応じて、無線経路が設定された無線機器１ａ〜１ｄ及び無線アクセスポイント装置２の通信タイミングの編集及び設定を行う。
【００３０】
具体的に、編集部１１は、記憶装置５ｅに記憶されたマップファイルＦ１を読み出し、表示制御部１３を制御して、背景に地図情報が表示された編集画面（編集ウィンドウ）を表示装置５ｂに表示させる。そして、その編集ウィンドウに対してなされる操作者の入力指示に応じて上記の無線経路等の編集を行い、操作者から無線経路の設定指示がなされた場合に、経路設定ファイルＦ１０を生成する。
【００３１】
ここで、編集部１１は、無線機器１ａ〜１ｄの各々について、主たる無線経路（第１無線経路）と補助的な無線経路（第２無線経路）とを設定可能である。主たる無線経路は、通常に用いられる無線経路であり、補助的な無線経路は例えば異常が生じて主たる無線経路を介した無線通信が不可能になった場合に用いられる無線経路である。また、編集部１１は、無線機器１ａ〜１ｄ及び無線アクセスポイント装置２の高さ位置の編集及び設定も可能である。高さ位置の編集及び設定が可能であることから、無線機器１ａ〜１ｄ等の間に存在する建物を避けた無線経路の設定を行うことができる。
【００３２】
また、編集部１１は、無線経路の設定がなされた後に、操作者の入力指示に応じて無線機器１ａ〜１ｄ及び無線アクセスポイント装置２の通信タイミングの編集及び設定を行う（スケジューリング）。具体的に、無線機器１ａ〜１ｄ及び無線アクセスポイント装置２は、例えば１６チャネルを用いた無線通信が可能であるため、各無線機器１ａ〜１ｄの伝送遅延が極力小さくなるように、又はプロセス制御の制御周期を超えないように、どのチャネルを用いてどのタイミングで通信を行うかの編集及び設定を行う。
【００３３】
算出部１２は、編集部１１によって設定された無線経路及び通信タイミングと記憶装置５ｅに記憶された機器性能ファイルＦ２とを用いて、無線装置１ａ〜１ｄから無線アクセスポイント装置２まで又は無線機器１ａ〜１ｄ間の伝送遅延、無線機器１ａ〜１ｄの消費電力量、及び無線機器１ａ〜１ｄのバッテリの寿命等を算出する。そして、算出結果に基づいて前述した出力ファイルＦ１１を生成し、或いは、操作者の指示に応じて表示制御部１３を制御して算出結果を表示装置５ｂに表示させる。尚、上記伝送遅延、消費電力量、及びバッテリの寿命の全てを算出する必要は必ずしも無く、必要に応じてこれらのうちの１つ又は複数を求めるようにしても良い。
【００３４】
表示制御部１３は、編集部１１又は算出部１２の下で、表示装置５ｂに対する表示制御を行ってＧＵＩ（Graphical User Interface）を提供する。例えば、編集部１１によって編集される無線機器１ａ〜１ｄ、無線アクセスポイント装置２、及び無線経路と、無線機器１ａ〜１ｄ及び無線アクセスポイント装置２の周囲に位置する構造物とを平面視又は側面視で重ね合わせた状態で表示する。かかる表示を行うことにより、無線機器１ａ〜１ｄ及び無線アクセスポイント装置２の設置位置、並びにこれらの間に確立される無線経路を容易に確認することが可能になる。
【００３５】
次に、以上説明した管理システムＭＳを実現する手順について説明する。図３は、本発明の一実施形態による管理システムを実現する大まかな手順を示すフローチャートである。図３に示す通り、管理システムＭＳは、大まかに、無線経路等の設定工程（工程Ｓ１）、管理システムＭＳの性能確認工程（工程Ｓ２）、機器の設置工程（工程Ｓ３）、経路設定ファイルＦ１０のダウンロード工程（工程Ｓ４）、及び無線経路の確立工程（工程Ｓ５）を経て実現される。
【００３６】
無線経路等の設定工程（工程Ｓ１）は、主に図１に示す管理システムＭＳで実現する無線ネットワークＮ１を設計する工程である。具体的には、操作者が経路設計装置５を操作して図４に示すフローチャートに従った処理を経路設計装置５に行わせることにより、無線機器１ａ〜１ｄ及び無線アクセスポイント装置２を設置する位置の編集及び設定、これらの間の無線経路の編集及び設定、並びに、無線経路が設定された無線機器１ａ〜１ｄ及び無線アクセスポイント装置２の通信タイミングの編集及び設定を行う工程である。
【００３７】
図４は、本発明の一実施形態による経路設定方法を示すフローチャートである。図４に示すフローチャートは、操作者が経路設定装置５の電源を投入し、或いは、経路設定装置５に対して経路設定プログラムＰ１の実行指示を行うことにより開始される。経路設定プログラムＰ１が記憶装置５ｅから読み出されて処理装置５ｆによって実行されることにより、図２に示す編集部１１、算出部１２、及び表示制御部１３が実現される。
【００３８】
かかる状態で操作者が入力装置５ａを操作して無線機器１ａ〜１ｄを設置する場所のマップファイルＦ１を選択する指示を行うと、選択指示されたマップファイルＦ１が編集部１１によって記憶装置５ｅから読み出される。すると、表示制御部１３が編集部１１によって制御され、読み出されたマップファイルＦ１に格納された地図情報が背景に表示された編集ウィンドウが表示装置５ｂに表示される（ステップＳ１１）。
【００３９】
編集ウィンドウが表示されると、操作者による入力装置５ａの操作に応じて、無線機器１ａ〜１ｄ及び無線アクセスポイント装置２を設置する位置の編集、これらの間の無線経路の編集、及び無線経路が設定された無線機器１ａ〜１ｄ及び無線アクセスポイント装置２の通信タイミングの編集が編集部１１により行われる（ステップＳ１２：第１ステップ）。図５は、本発明の一実施形態による経路設定装置に表示される編集ウィンドウを示す図である。
【００４０】
図５に示す通り、経路設定装置５に表示される編集ウィンドウＷ１には、機器一覧表示領域Ｒ１、編集領域Ｒ２、及び編集メニュー表示領域Ｒ３が設けられている。機器一覧表示領域Ｒ１は、操作者の操作に応じて編集領域Ｒ２内に配置された無線機器及び無線アクセスポイント装置がツリー形式で一覧表示される領域である。図５に示す例では、１台の無線アクセスポイント装置（ＢＢＲ）と、１０台の無線機器（フィールド機器）とが表示されている。尚、無線機器は、無線機器の種類毎や無線機器を提供するベンダ毎にまとめて表示される。
【００４１】
編集領域Ｒ２は、上述したステップＳ１１で読み出されたマップファイルＦ１に格納された地図情報が背景に表示され、無線機器１ａ〜１ｄ及び無線アクセスポイント装置２の位置及びこれらの間の無線経路の平面視での編集を可能とする領域である。図５に示す例では、「本館」，「駐車場」，「５号館」等の構造物が背景に表示されており、操作者の指示に応じて配置された無線アクセスポイント装置を示すアイコンＡ１及び無線機器を示すアイコンＢ１〜Ｂ７と操作者の指示に応じて規定された無線経路（実線矢印又は波線矢印で示す経路）とが平面視で背景に重ね合わさった状態で表示されている。尚、実線矢印で示す経路が主たる無線経路であり、波線矢印で示す経路が補助的な無線経路である。
【００４２】
尚、この編集領域Ｒ２には、以上の背景及びアイコンＡ１，Ｂ１〜Ｂ７以外に、操作者の編集作業を容易にするための情報を、操作者の指示に応じて表示させることが可能である。例えば、編集領域Ｒ２に表示された背景の拡大率に応じて長さが変化するスケールＣ１や無線機器毎の通信可能範囲Ｄ１を操作者の指示に応じて表示させることが可能である。操作者がスケールＣ１や通信可能範囲Ｄ１を参照すれば、無線機器及び無線アクセスポイント装置の距離や位置関係を容易に把握することができるため編集作業が容易になる。
【００４３】
編集メニュー表示領域Ｒ３は、編集領域Ｒ２に配置可能な無線アクセスポイント装置や無線機器のアイコン等が表示される領域である。図５に示す例では、無線アクセスポイント（ＢＢＲ）を示す逆三角形のアイコンＩＣ１、無線機器（フィールド機器）を示す丸形のアイコンＩＣ２、無線機器群（フィールド機器群）を示す３つの丸からなるアイコンＩＣ３、及び他社の無線機器を示す丸形のアイコンＩＣ４が編集メニュー表示領域Ｒ３に表示されている。尚、上述したスケールＣ１や通信可能範囲Ｄ１を示すアイコンを編集メニュー表示領域Ｒ３に設けても良い。
【００４４】
以上の編集ウィンドウＷ１において、操作者が入力装置５ａを用いて編集メニュー表示領域Ｒ３に表示されたアイコンＩＣ１〜ＩＣ４等に対して特定の操作（例えば、編集領域Ｒ２にドラッグ・アンド・ドロップする操作）を行えば、無線機器や無線アクセスポイント装置を編集領域Ｒ２に新たに配置することができる。尚、編集領域Ｒ２に新たに配置された無線機器や無線アクセスポイント装置は、機器一覧表示領域Ｒ１にも追加されることになる。また、編集領域Ｒ２に既に表示されているアイコンＡ１，Ｂ１〜Ｂ７を移動させる操作を行えば、無線アクセスポイント装置や無線機器の位置を変えることができる。
【００４５】
更に、編集領域Ｒ２に既に表示されているアイコンＡ１，Ｂ１〜Ｂ７に対し、通信元と通信先とを選択する操作を行うことで無線経路を設定することができる。例えば、図５に示す例において、アイコンＢ１を通信元として選択するとともにアイコンＡ１を通信先として選択すれば、アイコンＢ１で示される無線機器からアイコンＡ１で示される無線アクセスポイント装置に向かう無線経路を規定することができる。同様に、アイコンＢ１を通信元として選択するとともにアイコンＢ５を通信先として選択すれば、アイコンＢ１で示される無線機器からアイコンＢ５で示される無線機器に向かう無線経路を規定することができる。尚、規定した無線経路を主たる無線経路にするか、或いは補助的な無線経路にするかは操作者の指示に応じて設定される。
【００４６】
また、編集領域Ｒ２に規定された無線経路に対して特定の操作（例えば、右クリック操作）を行うと、図６に示す編集ウィンドウＷ２が表示されて無線機器及び無線アクセスポイント装置の高さ位置の編集が可能になる。図６は、本発明の一実施形態による経路設定装置に表示される他の編集ウィンドウを示す図である。尚、図６に示す編集ウィンドウＷ２は、編集ウィンドウＷ１の編集領域Ｒ２に表示されているアイコンＡ１，Ｂ３間の無線経路に対して特定の操作を行った場合に表示されるものである。
【００４７】
図６に示す例では、アイコンＢ３で示される無線機器及びアイコンＡ１で示される無線アクセスポイント装置、これらの間に位置する「構造物Ａ」、並びにこれらの間に規定された無線経路ＰＴが側面視で重ね合わせた状態で表示されている。併せて、アイコンＢ３で示される無線機器、アイコンＡ１で示される無線アクセスポイント装置、及び「構造物Ａ」の高さ位置と、これらの間の距離とを入力する入力ボックスが表示されている。ウィンドウＷ２に表示された入力ボックスの値を変えれば、入力された値に応じて無線経路ＰＴと「構造物Ａ」との位置関係が自動的に変わるため、無線経路ＰＴが「構造物Ａ」に干渉するか否かを確認することができる。
【００４８】
また、編集領域Ｒ２に配置された無線機器に対して特定の操作（例えば、右クリック操作）を行うと、図７に示す機器設定ウィンドウＷ３が表示されて無線機器の設定が可能になる。図７は、本発明の一実施形態による経路設定装置に表示される機器設定ウィンドウを示す図である。図７に示す例では、機器設定ウィンドウＷ３内に、チェックボックスＢＸ１と入力ボックスＢＸ２，ＢＸ３とが設けられている。
【００４９】
チェックボックスＢＸ１は、無線機器が中継機能を有するか否か、ＩＯデバイスであるか否か等の無線機器の機能を設定するチェックボックスである。入力ボックスＢＸ２は、無線経路を固定するか、或いは周囲の無線環境に応じて無線経路を動的に切り替えるかを設定する入力ボックスである。入力ボックスＢＸ３は、無線機器のアンテナ高さを設定する入力ボックスである。この入力ボックスＢＸ３は、図６に示す編集ウィンドウＷ２の無線機器の高さ位置を入力する入力ボックスと連動している。尚、編集領域Ｒ２に配置された無線アクセスポイント装置についても、同様の操作を行うことにより、無線アクセスポイント装置のアンテナ高さ等を設定することができる。
【００５０】
以上の編集ウィンドウＷ１，Ｗ２や機器設定ウィンドウＷ３を用いた無線経路の編集が行われると、操作者による入力装置５ａの操作に応じた通信タイミングの編集（スケジューリング）が行われる。具体的に、ユーザが行いたいプロセス制御の内容に応じて、各無線機器の伝送遅延が極力小さくなるように、又はプロセス制御の制御周期を超えないように、無線通信で利用可能な複数のチャネル（例えば、１６チャネル）のうちのどのチャネルを用いてどのタイミングで通信を行うかの編集を、利用者の操作に応じて行う。
【００５１】
以上の無線経路の編集及び無線機器の編集が行われている間、経路設定装置５の編集部１１は操作者による編集終了の指示がなされたか否かを判断している（ステップＳ１３）。操作者による編集終了の指示がなされない場合には判断結果は「ＮＯ」となり、操作者の指示に応じてステップＳ１２の処理が繰り返される。これに対し、利用者による編集終了の指示がなされると、ステップＳ１３の判断結果は「ＹＥＳ」となり、ステップＳ１２の編集結果に基づいた無線機器等の位置、無線経路、及び通信タイミングの設定が行われる（ステップＳ１４：第１ステップ）。かかる設定がなされると、その内容が反映された経路設定ファイルＦ１０が編集部１１によって作成されて記憶装置５ｅに記憶される（ステップＳ１５）。
【００５２】
以上の処理が終了すると、ステップＳ１４の設定内容が編集部１１から算出部１２に出力されるとともに、記憶装置５ｅに記憶された機器性能ファイルＦ２が算出部１２に読み出され、無線装置から無線アクセスポイント装置まで又は無線機器間の伝送遅延、無線機器消費電力量、及び無線機器のバッテリの寿命等を算出する処理が行われる（ステップＳ１６：第２ステップ）。
【００５３】
具体的に、無線装置から無線アクセスポイント装置まで又は無線機器間の伝送遅延は、編集部１１で設定された無線経路と無線装置毎の通信タイミングとを用いて算出される。例えば、図１に示す無線機器１ｃから無線機器１ａを中継して無線アクセスポイント装置２に至る無線経路が設定された場合には、無線機器１ｃと無線機器１ａとの間の通信に要する時間、及び、無線機器１ａと無線アクセスポイント装置２との間の通信に要する時間は無視することができるため、無線機器１ｃ，１ａに設定された通信タイミングに基づく無線機器１ｃ，１ａ毎の遅延時間が合算されて伝送遅延が算出される。例えば、無線機器１ｃの遅延時間は、測定値を取得してから無線機器１ａへ向けて送信開始するまでの時間、無線機器１ａの遅延時間は、無線機器１ｃからの測定値を受信してから無線アクセスポイント装置２へ向けて送信開始するまでの時間である。
【００５４】
また、無線機器の消費電力量（単位時間消費電力量）は、以下の（１）式に示す通り、機器性能ファイルＦ２に格納される電力量性能情報（送信時消費電力量、受信時消費電力量、センサ等駆動消費電力量、センサ検出消費電力量）とスケジューリング結果とを用いて算出される。尚、以下の（１）式中において、スケジューリング結果により決定される値は、「単位時間当たりの送信回数」及び「単位時間当たりの受信回数」である。
単位時間消費電力量＝送信時消費電力量×単位時間当たりの送信回数
＋受信時消費電力量×単位時間当たりの受信回数
＋センサ等駆動消費電力量×単位時間当たりの駆動回数
＋センサ検出消費電力量×単位時間当たりの検出回数 …（１）
【００５５】
また、バッテリの寿命は、以下の（２）式に示す通り、上記の（１）式から求められる単位時間消費電力量を用いて算出される。
バッテリの寿命＝（電池の初期容量÷単位時間消費電力量）×単位時間 …（２）
上記（２）式中の電池の初期容量は、電池が新品のときの電池残量であり、新品の電池を使用する場合に用いられる。しかし、既に電池が使用されていて電池残量が減少している場合には、上記（２）式中の電池の初期容量の代わりに、以下の（３）式から求められる電池残量を用いてバッテリの寿命を算出する。尚、以下の（３）式中における「無線機器の稼働時間」は、無線機器の稼働時間を「単位時間消費電力量」の時間単位（例えば、１秒単位）で表したものである。
電池残量＝電池の初期容量−（単位時間消費電力量×無線機器の稼働時間）…（３）
【００５６】
以上の処理が終了すると、算出部１２の算出結果が記憶装置５ｅに出力されて出力ファイルＦ１１として格納され、或いは、表示制御部１３が算出部１２によって制御されて算出部１２の算出結果が表示装置５ｂに表示される（ステップＳ１７）。ここで、前述した通り、出力ファイルＦ１１には設置計画図ファイル、側面図ファイル、累計台数表ファイル、機器一覧ファイル、及び転送経路計画表ファイル等が含まれる。設置計画図ファイルには、図５に示す編集ウィンドウＷ１を用いた編集終了時に編集領域Ｒ２に表示されていた内容と同様の内容が格納され、側面図ファイルには図６に示す内容が格納される。
【００５７】
また、累計台数表ファイル、機器一覧ファイル、及び転送経路計画表ファイルには、図８（ａ）〜（ｃ）に示す内容がそれぞれ格納される。図８は、本発明の一実施形態による経路設定装置で生成される出力ファイルの一部を示す図であって、（ａ）は累計台数表ファイルを示す図であり、（ｂ）は機器一覧ファイルを示す図であり、（ｃ）は転送経路計画表ファイルを示す図である。
【００５８】
図８（ａ）に示す通り、累計台数表ファイルには、管理システムＭＳ全体を構成する全ての機器の台数を示す情報が格納される。また、図８（ｂ）に示す通り、機器一覧ファイルには、管理システムＭＳを構成する無線機器のバッテリ寿命や伝送遅延（レイテンシー）を示す情報、無線機器毎に設定されたアンテナの高さを示す情報等が格納される。また、図８（ｃ）に示す通り、転送経路計画表ファイルには、無線機器等の間に設定された無線経路毎の通信品質等を示す情報が格納される。
【００５９】
経路設定装置５を用いた以上の工程が終了すると、管理システムＭＳの性能確認工程（工程Ｓ２）が行われる。この工程は、経路設定装置５で作成された出力ファイルＦ１１をユーザに提示して、設計された管理システムＭＳの無線ネットワークＮ１が、ユーザの要求を満たしているか否かをユーザに確認してもらう工程である。例えば、無線機器の数、配置、及び初期コストが許容できる範囲内であるか否か、管理システムＭＳの稼働時における無線機器の伝送遅延（レイテンシー）が許容される範囲内であるか否か、バッテリ寿命によって必要となる定期的なメンテナンス時期及び費用等（例えば、電池交換時期及び費用）が許容される範囲内であるか否か等をユーザに確認してもらう。
【００６０】
以上の性能確認工程が終了すると、機器の設置工程（工程Ｓ３）が行われる。この工程は、経路設定装置５を用いて設定された位置に、管理システムＭＳをなす無線機器及び無線アクセスポイント装置を設置する工程である。尚、管理システムＭＳをなすネットワーク管理装置３及びゲートウェイ装置４の設置、並びにバックボーンネットワークＮ２及び制御ネットワークＮ３の敷設も併せて行われる。
【００６１】
以上の設置工程が終了すると、経路設定ファイルＦ１０のダウンロード工程（工程Ｓ４）が行われる。具体的には、経路設定装置５をバックボーンネットワークＮ２に接続してネットワーク管理装置３と通信可能な状態にし、経路設定装置５の記憶装置５ｅに格納された経路設定ファイルＦ１０をネットワーク管理装置３にダウンロードする処理が行われる。
【００６２】
ダウンロード工程が終了すると、無線経路の確立工程（工程Ｓ５）が行われる。この工程では、まず工程Ｓ３で設置した無線機器及び無線アクセスポイント装置（図１に示す無線機器１ａ〜１ｄ及び無線アクセスポイント装置２）の電源が投入され、ネットワーク管理装置３の管理の下で、無線機器１ａ〜１ｄを無線ネットワークＮ１に参入させる処理が行われる。かかる処理が行われることにより、無線ネットワークＮ１に参入した無線機器１ａ〜１ｄとネットワーク管理装置３とが通信可能な状態になる。
【００６３】
次に、工程Ｓ４で経路設定装置５からダウンロードされた経路設定ファイルＦ１０の内容がネットワーク管理装置３に読み出され、この経路設定ファイルＦ１０の内容に応じた制御信号が無線機器１ａ〜１ｄ及び無線アクセスポイント装置２に送信される。これにより、無線機器１ａ〜１ｄ間、及び無線機器１ａ〜１ｄと無線アクセスポイント装置２との間に、経路設定ファイルＦ１０に設定されている無線経路通りの無線経路が確立される。このようにして設定された無線経路は、ネットワーク管理装置３から無線経路を変更すべき旨の制御信号が送信され、或いは、異常が生じて主たる無線経路を介した無線通信が不可能にならない限り変更されない。
【００６４】
以上説明した通り、本実施形態では、経路設定装置５を用いて無線機器１ａ〜１ｄ等の位置及び無線経路等を規定する経路設定ファイルＦ１０を作成し、この経路設定ファイルＦ１０で規定される通りの無線経路を無線ネットワークＮ１で確立するようにしている。。これにより、管理システムＭＳの設計段階で無線経路を規定することができるとともに、管理システムＭＳの稼働時における無線経路の変更は原則として行われないため、無線機器１ａ〜１ｄの伝送遅延やバッテリの交換周期の正確な見積もりが可能となり、リアルタイム性及びメンテナンス性を確保することができる。また、無線経路を正確に把握することができるため、定期作業や運用ルールを計画することが可能であり、保守性を確保することができる。
【００６５】
以上、本発明の一実施形態による経路設定装置、経路設定方法、管理装置、管理システム、及び記録媒体について説明したが、本発明は上述した実施形態に制限されることなく、本発明の範囲内で自由に変更が可能である。例えば、上記実施形態では、無線アクセスポイント装置２、ネットワーク管理装置３、ゲートウェイ装置４、及び経路設定装置５が別々の装置として実現されている例について説明したが、これらのうちの任意の２つ以上の装置を１つの装置として実現することも可能である。
【００６６】
また、上記実施形態では、経路設定装置５を用いて作成した経路設定ファイルＦ１０をネットワーク管理装置３にダウンロードする例について説明した。しかしながら、無線機器１ａ〜１ｄ、無線アクセスポイント装置２、又はゲートウェイ装置４に経路設定ファイルＦ１０を記憶する領域を設け、ネットワーク管理装置３がこれらから経路設定ファイルＦ１０をダウンロードするようにしても良い。
【００６７】
更に、上記実施形態では、ＩＳＡ１００．１１ａ、或いはＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ等に準拠した無線通信を行う無線機器１ａ〜１ｄ及び無線アクセスポイント装置２を例に挙げて説明した。しかしながら、本発明は、無線メッシュ型ネットワークを形成することができる無線通信規格に準拠した無線通信を行う無線機器及び無線アクセスポイント装置が用いられる管理システムにも適用可能である。
【符号の説明】
【００６８】
１ａ〜１ｄ 無線機器
２ 無線アクセスポイント装置
３ ネットワーク管理装置
５ 経路設定装置
５ｅ 記憶装置
１１ 編集部
１２ 算出部
１３ 表示制御部
Ｆ２ 機器性能ファイル
ＭＳ 経路設定装置
Ｎ１ 無線ネットワーク
Ｐ１ 経路設定プログラム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線接続装置と複数の無線機器とによって形成される無線ネットワークで確立される無線経路の設定を行う経路設定装置であって、
入力指示に応じて、前記無線接続装置及び前記無線機器の位置、前記無線接続装置と前記無線機器との間の無線経路、並びに前記無線機器間の無線経路の編集及び設定と、無線経路が設定された前記無線接続装置及び前記無線機器の通信タイミングの編集及び設定とが可能な編集手段と、
前記無線機器の電力量性能情報を記憶する記憶手段と、
前記編集手段によって設定された無線経路及び通信タイミング並びに前記記憶手段に記憶された前記電力量性能情報を用いて、前記無線機器から前記無線接続装置まで又は前記無線機器間の伝送遅延、前記無線機器の消費電力量、及び前記無線機器の電源として用いられる電池の寿命の少なくとも１つを算出する算出手段と
を備えることを特徴とする経路設定装置。
【請求項２】
前記電力量性能情報は、前記無線機器が通信を行う度に消費される電力量を示す第１情報と、前記無線機器が所定の操作を行う度に消費される電力量を示す第２情報とを含むことを特徴とする請求項１記載の経路設定装置。
【請求項３】
前記編集手段は、前記無線機器の各々について、主たる無線経路である第１無線経路と、補助的な無線経路である第２無線経路とを設定可能であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の経路設定装置。
【請求項４】
前記編集手段は、前記無線接続装置及び前記無線機器の高さ位置の編集及び設定が可能であることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載の経路設定装置。
【請求項５】
前記編集手段によって編集される前記無線接続装置、前記無線機器、及び無線経路と、前記無線接続装置及び前記無線機器の周囲に位置する構造物とを平面視又は側面視で重ね合わせた状態で表示する表示手段を備えることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか一項に記載の経路設定装置。
【請求項６】
無線接続装置と複数の無線機器とによって形成される無線ネットワークで確立される無線経路の設定を行う経路設定方法であって、
入力指示に応じて、前記無線接続装置及び前記無線機器の位置、前記無線接続装置と前記無線機器との間の無線経路、並びに前記無線機器間の無線経路の編集及び設定と、無線経路が設定された前記無線接続装置及び前記無線機器の通信タイミングの編集及び設定とを行う第１ステップと、
前記第１ステップで設定された無線経路及び通信タイミングと前記無線機器の電力量性能情報とを用いて、前記無線機器から前記無線接続装置まで又は前記無線機器間の伝送遅延、前記無線機器の消費電力量、及び前記無線機器の電源として用いられる電池の寿命の少なくとも１つを算出する第２ステップと
を有することを特徴とする経路設定方法。
【請求項７】
無線接続装置と複数の無線機器とによって形成される無線ネットワークの管理を行う管理装置において、
前記複数の無線機器の各々に制御信号を送信して、請求項１から請求項５の何れか一項に記載の経路設定装置、又は、請求項６記載の経路設定方法によって設定された無線経路通りの無線経路を確立させることを特徴とする管理装置。
【請求項８】
前記管理装置は、前記無線接続装置を備えることを特徴とする請求項７記載の管理装置。
【請求項９】
無線接続装置と複数の無線機器とによって形成される無線ネットワークを管理する管理システムにおいて、
請求項１から請求項５の何れか一項に記載の経路設定装置と、
請求項７又は請求項８記載の管理装置と
を備えることを特徴とする管理システム。
【請求項１０】
コンピュータを、
入力指示に応じて、無線ネットワークの一部をなす無線接続装置及び無線機器の位置、前記無線接続装置と前記無線機器との間の無線経路、並びに前記無線機器間の無線経路の編集及び設定と、無線経路が設定された前記無線接続装置及び前記無線機器の通信タイミングの編集及び設定とが可能な編集手段と、
前記無線機器の電力量性能情報を記憶する記憶手段と、
前記編集手段によって設定された無線経路及び通信タイミング並びに前記記憶手段に記憶された前記電力量性能情報を用いて、前記無線機器から前記無線接続装置まで又は前記無線機器間の伝送遅延、前記無線機器の消費電力量、及び前記無線機器の電源として用いられる電池の寿命の少なくとも１つを算出する算出手段と
して機能させる経路設定プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項１】
無線接続装置と複数の無線機器とによって形成される無線ネットワークで確立される無線経路の設定を行う経路設定装置であって、
入力指示に応じて、前記無線接続装置及び前記無線機器の位置、前記無線接続装置と前記無線機器との間の無線経路、並びに前記無線機器間の無線経路の編集及び設定と、無線経路が設定された前記無線接続装置及び前記無線機器の通信タイミングの編集及び設定とが可能な編集手段と、
前記無線機器の電力量性能情報を記憶する記憶手段と、
前記編集手段によって設定された無線経路及び通信タイミング並びに前記記憶手段に記憶された前記電力量性能情報を用いて、前記無線機器から前記無線接続装置まで又は前記無線機器間の伝送遅延、前記無線機器の消費電力量、及び前記無線機器の電源として用いられる電池の寿命の少なくとも１つを算出する算出手段と
を備えることを特徴とする経路設定装置。
【請求項２】
前記電力量性能情報は、前記無線機器が通信を行う度に消費される電力量を示す第１情報と、前記無線機器が所定の操作を行う度に消費される電力量を示す第２情報とを含むことを特徴とする請求項１記載の経路設定装置。
【請求項３】
前記編集手段は、前記無線機器の各々について、主たる無線経路である第１無線経路と、補助的な無線経路である第２無線経路とを設定可能であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の経路設定装置。
【請求項４】
前記編集手段は、前記無線接続装置及び前記無線機器の高さ位置の編集及び設定が可能であることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載の経路設定装置。
【請求項５】
前記編集手段によって編集される前記無線接続装置、前記無線機器、及び無線経路と、前記無線接続装置及び前記無線機器の周囲に位置する構造物とを平面視又は側面視で重ね合わせた状態で表示する表示手段を備えることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか一項に記載の経路設定装置。
【請求項６】
無線接続装置と複数の無線機器とによって形成される無線ネットワークで確立される無線経路の設定を行う経路設定方法であって、
入力指示に応じて、前記無線接続装置及び前記無線機器の位置、前記無線接続装置と前記無線機器との間の無線経路、並びに前記無線機器間の無線経路の編集及び設定と、無線経路が設定された前記無線接続装置及び前記無線機器の通信タイミングの編集及び設定とを行う第１ステップと、
前記第１ステップで設定された無線経路及び通信タイミングと前記無線機器の電力量性能情報とを用いて、前記無線機器から前記無線接続装置まで又は前記無線機器間の伝送遅延、前記無線機器の消費電力量、及び前記無線機器の電源として用いられる電池の寿命の少なくとも１つを算出する第２ステップと
を有することを特徴とする経路設定方法。
【請求項７】
無線接続装置と複数の無線機器とによって形成される無線ネットワークの管理を行う管理装置において、
前記複数の無線機器の各々に制御信号を送信して、請求項１から請求項５の何れか一項に記載の経路設定装置、又は、請求項６記載の経路設定方法によって設定された無線経路通りの無線経路を確立させることを特徴とする管理装置。
【請求項８】
前記管理装置は、前記無線接続装置を備えることを特徴とする請求項７記載の管理装置。
【請求項９】
無線接続装置と複数の無線機器とによって形成される無線ネットワークを管理する管理システムにおいて、
請求項１から請求項５の何れか一項に記載の経路設定装置と、
請求項７又は請求項８記載の管理装置と
を備えることを特徴とする管理システム。
【請求項１０】
コンピュータを、
入力指示に応じて、無線ネットワークの一部をなす無線接続装置及び無線機器の位置、前記無線接続装置と前記無線機器との間の無線経路、並びに前記無線機器間の無線経路の編集及び設定と、無線経路が設定された前記無線接続装置及び前記無線機器の通信タイミングの編集及び設定とが可能な編集手段と、
前記無線機器の電力量性能情報を記憶する記憶手段と、
前記編集手段によって設定された無線経路及び通信タイミング並びに前記記憶手段に記憶された前記電力量性能情報を用いて、前記無線機器から前記無線接続装置まで又は前記無線機器間の伝送遅延、前記無線機器の消費電力量、及び前記無線機器の電源として用いられる電池の寿命の少なくとも１つを算出する算出手段と
して機能させる経路設定プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−１４７２９８（Ｐ２０１２−１４７２９８Ａ）
【公開日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４７５１（Ｐ２０１１−４７５１）
【出願日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【出願人】（０００００６５０７）横河電機株式会社 (4,443)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【出願人】（０００００６５０７）横河電機株式会社 (4,443)
【Ｆターム（参考）】
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