(57)【要約】  配置変更管理装置３０は、無線通信機器による通信環境が、第一の状態から第二の状態に変化する場合において、第一の状態における無線通信機器の配置とは異なるように、第二の状態における無線通信機器の配置候補３１１を１以上生成する生成部３１と、第二の状態における無線通信機器による配置候補３１１に関する通信品質３２１を推定する推定部３２と、無線通信機器の配置を、第一の状態における配置から配置候補３１１に変更するのに要する配置変更コスト３３１を、配置候補３１１に関して算出する算出部３３と、配置候補３１１に関する通信品質３２１と配置変更コスト３３１とに基づいて、配置候補３１１のうちの、基準を満たす特定の配置候補３４１を選択する選択部３４と、を備えることによって、無線通信に関する環境変化が激しい場所であっても、品質が安定した無線通信環境を、確実かつ効率的に構築する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信機器による通信環境が、第一の状態から第二の状態に変化する場合において、前記第一の状態における前記無線通信機器の配置とは異なるように、前記第二の状態における前記無線通信機器の配置候補を１以上生成する生成手段と、
前記第二の状態における前記無線通信機器による前記配置候補に関する通信品質を推定する推定手段と、
前記無線通信機器の配置を、前記第一の状態における配置から前記配置候補に変更するのに要する配置変更コストを、前記配置候補に関して算出する算出手段と、
前記配置候補に関する前記通信品質と前記配置変更コストとに基づいて、前記配置候補のうちの、基準を満たす特定の配置候補を選択する選択手段と、
を備える配置変更管理装置。
【請求項２】
前記生成手段は、前記第一の状態における前記無線通信機器の初期配置候補を１以上生成し、
前記推定手段は、前記第一の状態における前記無線通信機器による前記初期配置候補に関する前記通信品質を推定し、
前記算出手段は、前記無線通信機器の配置を、前記初期配置候補から前記配置候補に変更するのに伴い発生する前記配置変更コストを、前記初期配置候補と前記配置候補との組み合わせに関して算出し、
前記選択手段は、前記初期配置候補と前記配置候補との組み合わせに関する前記通信品質と前記配置変更コストとに基づいて、前記初期配置候補及び前記配置候補のうちの、基準を満たす特定の初期配置候補と特定の配置候補との組み合わせを選択する、
請求項１に記載の配置変更管理装置。
【請求項３】
前記生成手段は、前記通信環境が３以上の状態を取り得る場合において、前記第二の状態を新たな前記第一の状態として前記配置候補を新たに生成することを繰り返し実行し、
前記推定手段は、前記第二の状態を新たな前記第一の状態として前記通信品質を新たに推定することを繰り返し実行し、
前記算出手段は、前記第二の状態を新たな前記第一の状態として前記配置変更コストを新たに算出することを繰り返し実行し、
前記選択手段は、前記初期配置候補と複数の前記配置候補との組み合わせに関する前記通信品質と前記配置変更コストとに基づいて、前記初期配置候補及び複数の前記配置候補のうちの、基準を満たす特定の初期配置候補と特定の複数の配置候補との組み合わせを選択する、
請求項２に記載の配置変更管理装置。
【請求項４】
前記算出手段は、前記無線通信機器に関する、新規設置コストと撤去コストと移設コストとの少なくともいずれかを含む前記配置変更コストを算出する、
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の配置変更管理装置。
【請求項５】
前記算出手段は、前記無線通信機器の配置を前記第一の状態における配置から前記配置候補に変更する作業を行なう際の移動経路を算出する、
請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の配置変更管理装置。
【請求項６】
前記推定手段は、前記無線通信機器による通信が必要となる領域に対して、前記通信品質が基準を満たす領域が占める割合を推定する、
請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の配置変更管理装置。
【請求項７】
前記推定手段は、物理的な環境を表す通信環境情報に基づいて、レイトレーシング法を用いることによって、電波伝搬に関するシミュレーションを行なう、
請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の配置変更管理装置。
【請求項８】
前記生成手段は、ヒューリスティクスを用いることによって、前記第二の状態における前記無線通信機器の配置候補を、１以上の世代に亘って生成する、
請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の配置変更管理装置。
【請求項９】
前記選択手段は、
前記配置候補に関して、前記通信品質と前記配置変更コストとに基づく配置変更評価値を算出し、現世代の前記配置候補に関する前記配置変更評価値の最大値と、前世代の前記配置候補に関する前記配置変更評価値の最大値とを比較した変化量を算出し、
前記変化量が閾値未満である場合、これまでに生成された前記配置候補のうち、前記配置変更評価値が最大となる前記配置候補を特定し、
前記変化量が閾値以上である場合、次世代の前記配置候補を生成するように前記生成手段を制御する、
請求項８に記載の配置変更管理装置。
【請求項１０】
前記生成手段は、前記ヒューリスティクスとして、遺伝的アルゴリズムを用いる、
請求項８または請求項９に記載の配置変更管理装置。
【請求項１１】
前記選択手段は、前記通信品質と前記配置変更コストとに対して、所定の重み付けを行なったのち、前記通信品質と前記配置変更コストとの重み付け和を算出する、
請求項１乃至請求項１０のいずれか一項に記載の配置変更管理装置。
【請求項１２】
情報処理装置によって、
無線通信機器による通信環境が、第一の状態から第二の状態に変化する場合において、前記第一の状態における前記無線通信機器の配置とは異なるように、前記第二の状態における前記無線通信機器の配置候補を１以上生成し、
前記第二の状態における前記無線通信機器による前記配置候補に関する通信品質を推定し、
前記無線通信機器の配置を、前記第一の状態における配置から前記配置候補に変更するのに要する配置変更コストを、前記配置候補に関して算出し、
前記配置候補に関する前記通信品質と前記配置変更コストとに基づいて、前記配置候補のうちの、基準を満たす特定の配置候補を選択する、
配置変更管理方法。
【請求項１３】
無線通信機器による通信環境が、第一の状態から第二の状態に変化する場合において、前記第一の状態における前記無線通信機器の配置とは異なるように、前記第二の状態における前記無線通信機器の配置候補を１以上生成する生成処理と、
前記第二の状態における前記無線通信機器による前記配置候補に関する通信品質を推定する推定処理と、
前記無線通信機器の配置を、前記第一の状態における配置から前記配置候補に変更するのに要する配置変更コストを、前記配置候補に関して算出する算出処理と、
前記配置候補に関する前記通信品質と前記配置変更コストとに基づいて、前記配置候補のうちの、基準を満たす特定の配置候補を選択する選択処理と、
をコンピュータに実行させるための配置変更管理プログラムが格納された記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、無線通信機器による通信環境が変化する場所において、通信環境の変化に応じた無線通信機器の配置変更を管理する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、建設現場や工場等において、生産性向上や安全性向上などを目的として、無線ネットワークを活用したＩＣＴ（Information and Communication Technology）システムの導入が進んでいる。例えば、建設現場においては、無線ネットワークを介して建機を遠隔制御することによって、危険な現場における作業を安全に行うことができる。あるいは、無線ネットワークを介して取得した作業員の位置情報に基づいて、作業における待ち時間や非効率的な行動等を分析することによって、生産効率を改善することが可能となる。【０００３】
このように、ＩＣＴシステムを導入するにあたり、多くの場合、無線通信環境を構築することが必要となる。しかしながら、建設現場などでは、作業が進むとともに物理的な環境が変化することによって、無線通信環境（電波が伝播する環境）も大きく変化するので、無線通信の通信品質が大きく低下する場合がある。したがって、このような無線通信に関する環境変化の激しい場所において、安定した無線通信環境を構築することを実現する技術への期待が高まってきている。【０００４】
このような技術に関連する技術として、特許文献１には、作業現場の地形情報と、利用するアクセスポイントの設置コスト情報及び移設コスト情報を含むＡＰ（アクセスポイント）情報と、が入力され、アクセスポイントの時系列配置計画を生成する無線ネットワークシステムが開示されている。このシステムは、また、計画に基づく時系列の掘削予定情報と、時系列の通信エリア情報とが入力される。そしてこのシステムは、一つ以上のアクセスポイントに対し、設置情報もしくは、移設情報もしくは、撤去情報の内の少なくとも一つを、時系列で表示する。【０００５】
また、特許文献２には、所望レベルのネットワークの性能を得るために、無線または有線のネットワーク機器に最適または好適な構成設定を判断するシステムが開示されている。このシステムは、通信システムが配備される物理環境をディスプレイに表示する。このシステムは、物理環境内の複数の異なる位置に配置される複数の無線通信構成要素を含み、無線通信構成要素の位置または存在を識別可能に、グラフィカルアイコンをディスプレイに表示する。このシステムは、ディスプレイに関連付けられた、複数の無線通信構成要素のそれぞれを説明する情報を検索、記憶、または処理し、それら無線通信構成要素のうちの少なくともいくつかの予め規定された通信方法を識別するデータプロセッサを含む。そして、このシステムは、複数の無線通信構成要素のうちの少なくとも１つに関連する少なくとも１つのグラフィカルアイコンが、ディスプレイ上において選択的に特定されるときに、無線通信構成要素のうちの少なくとも１つに関連するデータプロセッサを介して、グラフィックス情報及びテキスト情報の少なくともいずれかを、選択的にディスプレイに表示する。【０００６】
また、特許文献３には、移動通信端末のアクセス先が変更された場合に必要な動作環境設定を簡単に行なうようにした動作環境設定システムが開示されている。このシステムにおける建設機械に搭載された移動通信端末は、衛星通信端末と無線ＬＡＮ（Local Area Network）端末とを有する。このシステムでは、その建設機械が新たな建設現場に配置されたとき、移動通信端末は、衛星通信端末から管理サーバに対して、動作環境設定要求と位置情報を送信する。管理サーバは、その要求に応答して、受信された位置情報に基づき、その建設現場の無線ＬＡＮの動作環境設定データを選定し、移動通信端末の衛星通信端末に送信する。そして移動通信端末は、受信した設定データに基づき、無線ＬＡＮ端末の動作環境設を自動的に設定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第５８７２７１３号公報
【特許文献２】特開２０１０−２７３３４６号公報
【特許文献３】特開２００５−１６００４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述したような無線通信に関する環境変化の激しい場所では、物理的な環境の変化に応じて当該場所に設置する無線通信機器の配置を変更することにより、所定のレベル以上の通信品質を維持する必要がある。この際、安定した無線通信環境を、より確実かつ効率的に構築することが課題である。特許文献１乃至３は、この課題については特に言及していない。本願発明の主たる目的は、この課題を解決する配置変更管理装置等を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願発明の一態様に係る配置変更管理装置は、無線通信機器による通信環境が、第一の状態から第二の状態に変化する場合において、前記第一の状態における前記無線通信機器の配置とは異なるように、前記第二の状態における前記無線通信機器の配置候補を１以上生成する生成手段と、前記第二の状態における前記無線通信機器による前記配置候補に関する通信品質を推定する推定手段と、前記無線通信機器の配置を、前記第一の状態における配置から前記配置候補に変更するのに要する配置変更コストを、前記配置候補に関して算出する算出手段と、前記配置候補に関する前記通信品質と前記配置変更コストとに基づいて、前記配置候補のうちの、基準を満たす特定の配置候補を選択する選択手段と、を備える。【００１０】
上記目的を達成する他の見地において、本願発明の一態様に係る配置変更管理方法は、情報処理装置によって、無線通信機器による通信環境が、第一の状態から第二の状態に変化する場合において、前記第一の状態における前記無線通信機器の配置とは異なるように、前記第二の状態における前記無線通信機器の配置候補を１以上生成し、前記第二の状態における前記無線通信機器による前記配置候補に関する通信品質を推定し、前記無線通信機器の配置を、前記第一の状態における配置から前記配置候補に変更するのに要する配置変更コストを、前記配置候補に関して算出し、前記配置候補に関する前記通信品質と前記配置変更コストとに基づいて、前記配置候補のうちの、基準を満たす特定の配置候補を選択する。【００１１】
また、上記目的を達成する更なる見地において、本願発明の一態様に係る配置変更管理プログラムは、無線通信機器による通信環境が、第一の状態から第二の状態に変化する場合において、前記第一の状態における前記無線通信機器の配置とは異なるように、前記第二の状態における前記無線通信機器の配置候補を１以上生成する生成処理と、前記第二の状態における前記無線通信機器による前記配置候補に関する通信品質を推定する推定処理と、前記無線通信機器の配置を、前記第一の状態における配置から前記配置候補に変更するのに要する配置変更コストを、前記配置候補に関して算出する算出処理と、前記配置候補に関する前記通信品質と前記配置変更コストとに基づいて、前記配置候補のうちの、基準を満たす特定の配置候補を選択する選択処理と、をコンピュータに実行させる。【００１２】
更に、本願発明は、係る配置変更管理プログラム（コンピュータプログラム）が格納された、コンピュータ読み取り可能な、不揮発性の記録媒体によっても実現可能である。
【発明の効果】
【００１３】
本願発明は、無線通信に関する環境変化が激しい場所であっても、品質が安定した無線通信環境を、確実かつ効率的に構築することを可能とする。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本願発明の第１の実施形態に係る配置変更管理装置１０の構成を示すブロック図である。
【図２】本願発明の第１の実施形態に係る配置変更管理装置１０がアクセスポイントの配置変更を管理する作業現場における、無線通信機器による通信が必要となる領域に関する現在の状況を例示する図である。
【図３】本願発明の第１の実施形態に係る作業現場における現在のアクセスポイントの配置と、配置変更管理装置１０によって推定された、その配置による通信品質を例示する図である。
【図４】図３に例示する現在のアクセスポイントの配置を表す個体情報１５２−０を例示する図である。
【図５】本願発明の第１の実施形態に係る生成部１１が、図４に例示する個体情報１５２−０に基づいて生成した個体情報１５２−１を例示する図である。
【図６】本願発明の第１の実施形態に係る生成部１１が、図５に例示する個体情報１５２−１に基づいて生成した個体情報１５２−２を例示する図である。
【図７】本願発明の第１の実施形態に係る生成部１１が、図６に例示する個体情報１５２−２に基づいて生成した個体情報１５２−３を例示する図である。
【図８】本願発明の第１の実施形態に係る推定部１２が推定した、図５に例示する個体情報１５２−１が示すようにアクセスポイントが配置された場合の通信品質を例示する図である。
【図９】本願発明の第１の実施形態に係る推定部１２が推定した、図６に例示する個体情報１５２−２が示すようにアクセスポイントが配置された場合の通信品質を例示する図である。
【図１０】本願発明の第１の実施形態に係る推定部１２が推定した、図７に例示する個体情報１５２−３が示すようにアクセスポイントが配置された場合の通信品質を例示する図である。
【図１１Ａ】本願発明の第１の実施形態に係る配置変更管理装置１０の動作を示すフローチャート（１／２）である。
【図１１Ｂ】本願発明の第１の実施形態に係る配置変更管理装置１０の動作を示すフローチャート（２／２）である。
【図１２】本願発明の第２の実施形態に係る配置変更管理装置３０の構成を示すブロック図である。
【図１３】本願発明の各実施形態に係る配置変更管理装置を実行可能な情報処理装置９００の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本願発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
＜第１の実施形態＞
図１は、本願発明の第１の実施の形態に係る配置変更管理装置１０の構成を示すブロック図である。配置変更管理装置１０は、例えば建設現場や工場等の作業現場であって、物理的な環境が変化することによって無線通信のアクセスポイント（本願では以降、「ＡＰ」と記載する場合がある）による通信環境が変化する場所において、その通信環境の変化に応じたアクセスポイントの配置変更（再配置）を管理する情報処理装置である。
【００１７】
配置変更管理装置１０は、管理端末装置２０と通信可能に接続されている。管理端末装置２０は、ユーザが配置変更管理装置１０に対して情報を入力する、あるいは、配置変更管理装置１０から出力された情報をユーザが確認する際に使用される、例えばパーソナルコンピュータ等の端末装置である。
【００１８】
配置変更管理装置１０は、生成部１１、推定部１２、算出部１３、選択部１４、及び、記憶部１５を備えている。記憶部１５は、例えば、電子メモリや磁気ディスク等の記憶デバイスである。記憶部１５は、遺伝的アルゴリズム情報１５１、個体情報１５２、通信環境情報１５３、通信品質情報１５４、配置変更コスト情報１５５、及び、配置候補選択結果１５６を記憶している。記憶部１５に記憶されたこれらの情報の詳細については後述する。
【００１９】
図２は、本実施形態に係る配置変更管理装置１０がＡＰの配置変更を管理する作業現場における、携帯端末等の無線通信機器による通信が必要となる領域に関する現在の状況を例示する図である。配置変更管理装置１０は、管理対象とする作業現場を図２に例示する通りＸＹ２次元座標により表した場合に、ＸＹ座標が（０，０）乃至（９，９）である合計１００箇所の少なくともいずれかに設置されるＡＰの配置を管理している。
【００２０】
図２において、濃い色で表された領域、即ち、ＸＹ座標（０，０）、（０，３）、（６，０）、（６，３）を頂点とする矩形領域、及び、ＸＹ座標（６，７）、（６，９）、（９，７）、（９，９）を頂点とする矩形領域は、無線通信機器によるＡＰを介した無線通信が、作業現場における作業において必要とされない領域を表すこととする。また図２において、ＸＹ座標（０，７）と（４，７）とを結ぶ濃い色で表された領域は、作業現場における壁を表すこととする。但し、この壁は、図２に例示するＸＹ平面（紙面）に対する垂直方向に高さを有することとする。
【００２１】
そして、図２において、上述した濃い色で表された領域を除く淡い色で表された領域は、無線通信機器によるＡＰを介した無線通信が、作業現場における作業において必要とされる領域を表している。即ち、本実施形態に係る配置変更管理装置１０は、図２に表す、無線通信機器によるＡＰを介した無線通信が必要とされる領域において、無線通信の通信品質が基準を満たすようにＡＰを配置するように、ＡＰの配置を管理する。
【００２２】
図３は、本実施形態に係る配置変更管理装置１０がＡＰの配置変更を管理する作業現場における現在のＡＰの配置と、配置変更管理装置１０によって推定された、その配置による無線通信の通信品質を例示する図である。図３における星印「★」は、現在、ＡＰが配置されている場所を表している。
【００２３】
図３における無線通信機器によるＡＰを介した無線通信が必要とされる領域において、濃い色で表されている、斜線により網掛けされていない部分は、配置変更管理装置１０によって推定された無線通信の通信品質が良好である（基準を満たす）場所を表している。それに対して、図３における無線通信機器によるＡＰを介した無線通信が必要とされる領域において、斜線により網掛けされている部分は、配置変更管理装置１０によって推定された無線通信の通信品質が不良である（基準を満たさない）場所を表している。尚、配置変更管理装置１０による、無線通信の通信品質を推定する動作については後述する。
【００２４】
尚、図３に例示する通り、現在、無線通信の通信品質が不良である場所が広範囲にわたって存在するのは、図３に例示する通りにＡＰが配置された時点から、これまでの作業現場における作業の進捗に伴って物理的な環境が変化したことによって、ＡＰによる通信環境が変化したことに起因する。
【００２５】
図４は、図３に例示する現在のＡＰの配置を表す個体情報１５２−０（配置情報）を例示する図である。尚、記憶部１５に記憶されている個体情報１５２は、現在のＡＰの配置を表す情報の他、後述する生成部１１によって生成された、ＡＰの配置を変更した配置候補（配置案）を表す情報を含んでおり、本願では、現在のＡＰの配置を表す情報を、上述した通り個体情報１５２−０と称することとする。
【００２６】
図４に例示する個体情報１５２−０は、図３における星印が示すＸＹ座標（即ちＡＰが設置されている場所）に関する値を「１」とし、それ以外のＸＹ座標（即ちＡＰが設置されていない場所）に関する値を「０」とする情報である。但し、本願では説明の便宜上、図４（後述する図５乃至図７も同様）における「０」を省略して記載することとする。
【００２７】
個体情報１５２−０は、管理端末装置２０を介してユーザによって入力された情報であってもよいし、あるいは、管理端末装置２０を介してユーザによって入力された情報に基づいて、後述する生成部１１によって生成された情報であってもよい。
【００２８】
図１に示す生成部１１は、ＡＰによる通信環境が、第一の状態（例えばＡＰが現在の位置に配置されたときの状態）から第二の状態（例えば現在の状態）に変化する場合において、第一の状態におけるＡＰの配置とは異なるように、第二の状態におけるＡＰの配置候補を１以上生成する。本実施形態に係る生成部１１は、遺伝的アルゴリズム情報１５１に基づいて、第二の状態におけるＡＰの配置候補を生成する。但し、遺伝的アルゴリズム情報１５１は、例えばユーザによる管理端末装置２０に対する入力操作によって、記憶部１５に格納されていることとする。
【００２９】
遺伝的アルゴリズム情報１５１が表す遺伝的アルゴリズムとは、ある個体情報に含まれる遺伝子の要素に対して、交叉あるいは突然変異等を発生させることによって、次の世代の個体情報を生成する手順のことである。本実施形態では、個体情報は、上述した通り、ＡＰの配置を表す情報に相当し、個体情報に含まれる遺伝子の要素は、ＡＰを配置可能な個々の位置（例えば図４に例示する１００個のＸＹ座標）に相当する。また、本実施形態では、遺伝的アルゴリズムにおける交叉は、ある位置に配置されているＡＰを別の位置に移設することに相当する。そして、本実施形態では、遺伝的アルゴリズムにおける突然変異は、ある位置に配置されているＡＰを撤去する、あるいは、ある位置にＡＰを新規設置することに相当する。
【００３０】
図５は、生成部１１が、図４に例示する個体情報１５２−０に基づいて生成した、ＡＰの配置候補を表す個体情報１５２−１を例示する図である。図５に示す例では、生成部１１は、図４に例示した個体情報１５２−０に対して、丸印「○」が示す、４つのＸＹ座標（３，６）、（４，６）、（７，２）、（８，６）に、ＡＰを新規設置する配置変更を行なった後の配置候補（配置案）を表す個体情報１５２−１を生成する。即ち、生成部１１は、個体情報１５２−０において、ＡＰが配置されていない当該４つのＸＹ座標に対して、突然変異を発生させることによって、個体情報１５２−１を生成する。
【００３１】
図６は、生成部１１が、図５に例示する個体情報１５２−１に基づいて生成した、ＡＰの配置候補を表す個体情報１５２−２を例示する図である。図６に示す例では、生成部１１は、図５に例示した個体情報１５２−１に対して、網掛け部が示す、５つのＸＹ座標（０，９）、（１，４）、（３，６）、（７，２）、（７，３）において、配置変更を行なった後の配置候補を表す個体情報１５２−２を生成する。より具体的には、当該配置変更は、個体情報１５２−１において、ＸＹ座標（３，６）に配置していたＡＰをＸＹ座標（１，４）に移設し、ＸＹ座標（７，２）に配置していたＡＰをＸＹ座標（７，３）に移設し、ＡＰが配置されていないＸＹ座標（０，９）にＡＰを新規設置することである。即ち、生成部１１は、個体情報１５２−１において、当該５つのＸＹ座標に対して、交叉あるいは突然変異を発生させることによって、個体情報１５２−２を生成する。また、図６に例示する個体情報１５２−２において、丸印「○」が示す５つのＸＹ座標は、個体情報１５２−０と個体情報１５２−２との間において、ＡＰの配置が変更されている場所を表している。
【００３２】
図７は、生成部１１が、図６に例示する個体情報１５２−２に基づいて生成した、ＡＰの配置候補を表す個体情報１５２−３を例示する図である。図７に示す例では、生成部１１は、図６に例示した個体情報１５２−２に対して、網掛け部が示すＸＹ座標（１，４）に配置されていたＡＰを撤去する配置変更を行なった後の配置候補を表す個体情報１５２−３を生成する。即ち、生成部１１は、個体情報１５２−２において、ＡＰが配置されていたＸＹ座標（１，４）に対して、突然変異を発生させることによって、個体情報１５２−３を生成する。また、図７に例示する個体情報１５２−３において、丸印「○」が示す４つのＸＹ座標は、個体情報１５２−０と個体情報１５２−３との間において、ＡＰの配置が変更されている場所を表している。
【００３３】
本実施形態に係る生成部１１は、上述した通り、遺伝的アルゴリズム情報１５１に基づいて、ある世代ｉ（ｉは０以上の任意の整数）の個体情報１５２−ｉからその次の世代の個体情報１５２−（ｉ＋１）を生成する動作を、１以上の世代にわたって行なう。生成部１１は、また、１つの個体情報１５２−ｉから、複数の個体情報１５２−（ｉ＋１）を生成するようにしてもよい。生成部１１は、生成した個体情報１５２を記憶部１５に格納する。
【００３４】
図１に示す推定部１２は、生成部１１によって生成された個体情報１５２と、上述した第二の状態（例えば現在の状態）の通信環境を表す通信環境情報１５３とに基づいて、第二の状態における、個体情報１５２が表す配置候補ごとに、ＡＰによる通信品質を推定する。推定部１２は、より具体的には、例えば、作業現場においてＡＰによる通信が必要となる領域に対する、通信品質が基準を満たす領域が占める割合を推定する。尚、通信環境情報１５３は、当該第二の状態における作業現場の物理的な環境を表す情報であり、例えばユーザによる管理端末装置２０に対する入力操作によって、記憶部１５に格納されていることとする。
【００３５】
推定部１２は、例えば既存の技術であるレイトレーシング法などを用いた電波伝搬に関するシミュレーションを行なうことによって、作業現場の個々の場所における、ＡＰによる通信品質を推定する。推定部１２は、この際、ユーザによる管理端末装置２０に対する入力操作によって入力された、作業現場におけるＡＰによる通信品質に関する測定データを利用するようにしてもよい。尚、レイトレーシング法などを用いた電波伝搬に関するシミュレーションは、既存の技術であるので、本願ではその詳細な説明を省略する。
【００３６】
図８は、本実施形態に係る推定部１２によって推定された、図５に例示する個体情報１５２−１が示すようにＡＰが配置された場合の通信品質を例示する図である。図８における丸印「○」は、図５に関して上述した通り、図３及び図４が示す、現在のＡＰの配置から配置変更が行なわれたＸＹ座標を表している。
【００３７】
図５に例示する個体情報１５２−１が示すようにＡＰが配置された場合、図３及び図８に示す通り、図４に例示する個体情報１５２−０が示すようにＡＰが配置された場合と比較して、作業現場において無線通信の通信品質が不良である（基準を満たさない）領域が占める割合が減少している。これは、図８に例示する個体情報１５２−１が示すＡＰの配置候補では、図３に示す無線通信の通信品質が不良である領域を削減するように、ＡＰが新規設置されているからである。
【００３８】
図９は、本実施形態に係る推定部１２によって推定された、図６に例示する個体情報１５２−２が示すようにＡＰが配置された場合の通信品質を例示する図である。図９における丸印「○」は、図６に関して上述した通り、図３及び図４が示す、現在のＡＰの配置から配置変更が行なわれたＸＹ座標を表している。
【００３９】
図８及び図９に示す通り、図６に例示する個体情報１５２−２が示すようにＡＰが配置された場合、図５に例示する個体情報１５２−１が示すようにＡＰが配置された場合と比較して、作業現場において無線通信の通信品質が不良である領域が占める割合がさらに減少している。これは、図９に例示する個体情報１５２−２が示すＡＰの配置候補では、図８に示す無線通信の通信品質が不良である領域（例えばＸＹ座標（０，９）の付近等）を削減するように、ＡＰの配置が変更（新規設置及び移設）されているからである。
【００４０】
図１０は、本実施形態に係る推定部１２によって推定された、図７に例示する個体情報１５２−３が示すようにＡＰが配置された場合の通信品質を例示する図である。図１０における丸印「○」は、図７に関して上述した通り、図３及び図４が示す、現在のＡＰの配置から配置変更が行なわれたＸＹ座標を表している。
【００４１】
図９及び図１０に示す通り、図７に例示する個体情報１５２−３が示すようにＡＰが配置された場合、図６に例示する個体情報１５２−２が示すようにＡＰが配置された場合と比較して、作業現場において無線通信の通信品質が不良である領域が占める割合は、ほぼ同等である。そして、図７に例示する個体情報１５２−３が示すＡＰの配置候補は、図６に例示する個体情報１５２−２が示す配置候補と比較して、図３に例示する個体情報１５２−０が示す配置との差分が小さくなっている。このことは、個体情報１５２−２と個体情報１５２−３との差分である、ＸＹ座標（１，４）に位置するＡＰを撤去することによって作業現場における無線通信の通信品質が受ける影響が小さいことを意味する。
【００４２】
推定部１２は、個体情報１５２−ｉが示す配置候補ごとに、上述の通りにＡＰによる通信品質を推定した結果を表す通信品質情報１５４を、記憶部１５に格納する。
【００４３】
図１に示す算出部１３は、ＡＰの配置を、個体情報１５２−０が表す現在の配置から、生成部１１によって生成された個体情報１５２−ｉが表す配置候補に変更するのに要する配置変更コストを、配置候補ごとに算出する。算出部１３が算出する配置変更コストは、例えばＡＰの新規設置あるいは撤去あるいは移設に要する費用（作業時間に基づく費用や部材費等）や、作業員（あるいは配置変更作業を行なう装置）が配置変更の対象となるＡＰの設置場所を移動するのに要する時間などに依存する指標である。
【００４４】
図８に例示する４つの丸印「○」を結んだ直線は、ＡＰの配置を、個体情報１５２−０が表す現在の配置から、個体情報１５２−１が表す配置候補に変更する場合に、作業員等が作業現場において移動する経路を表す。同様に、図９に例示する５つの丸印「○」を結んだ直線は、ＡＰの配置を、個体情報１５２−０が表す現在の配置から、個体情報１５２−２が表す配置候補に変更する場合に、作業員等が作業現場において移動する経路を表す。同様に、図１０に例示する４つの丸印「○」を結んだ直線は、ＡＰの配置を、個体情報１５２−０が表す現在の配置から、個体情報１５２−３が表す配置候補に変更する場合に、作業員等が作業現場において移動する経路を表す。
【００４５】
算出部１３は、配置変更コストを算出する過程において、作業員等が配置変更の対象となるＡＰの設置場所を移動する最短経路を算出する。算出部１３は、この最短経路を、例えば巡回セールスマン問題に対する数学的手法等を用いて求めることができる。また、図８乃至図１０では、説明の便宜上、丸印「○」を結んだ直線を作業員等が移動する経路として簡略化して表しているが、実際には、作業員等は、作業現場における例えば壁などの障害物を回避しながら移動する必要がある。したがって、算出部１３は、作業現場の物理的な環境を表す通信環境情報１５３を参照することによって、作業員等が移動する経路をより正確に算出する。
【００４６】
算出部１３は、上述の通りに配置候補ごとに算出した配置変更コストを表す配置変更コスト情報１５５を、記憶部１５に格納する。尚、算出された作業員等が移動する経路に基づいてＡＰの設置場所を移動するのに要する時間を求める手順、あるいはＡＰの新規設置あるいは撤去あるいは移設に要する費用に関する情報等は、算出部１３に事前に与えられていることとする。
【００４７】
図１に示す選択部１４は、推定部１２によって記憶部１５に格納された通信品質情報１５４と、算出部１３によって記憶部１５に格納された配置変更コスト情報１５５とに基づいて、配置候補のうち、基準を満たす特定の配置候補を選択する。本実施形態に係る選択部１４は、当該基準として、例えば、式１が示す配置変更評価値Ｅｖａｌ（α）が最大であることを採用することができる。
Ｅｖａｌ（α）＝Ｃｏｖｅｒ（α）−Ｋ１ｘＲｅｌｏｃ（α０，α）
・・・・・・（式１）
但し、式１において、「α」は、生成部１１によって生成された配置候補を表し、「α０」は、個体情報１５２−０によって表される現在のＡＰの配置を表す。式１において、Ｃｏｖｅｒ（α）は、配置候補αの通信品質（即ち通信品質情報１５４が示す値）を表し、Ｒｅｌｏｃ（α０，α）は、現在のＡＰの配置α０から配置候補αへの配置変更コスト（即ち配置変更コスト情報１５５が示す値）を表す。式１において、「Ｋ１」は、配置変更評価値Ｅｖａｌ（α）の算出における、通信品質と配置変更コストとの重み付けを調整するパラメータであり、例えばユーザによって与えられることとする。また式１において、「−」及び「ｘ」は、順に、減算、乗算を表す演算子である。
【００４８】
ここで、選択部１４が、図５及び図８に例示する個体情報１５２−１が表す配置候補（配置候補α１と称する）と、図６及び図９に例示する個体情報１５２−２が表す配置候補（配置候補α２と称する）と、図７及び図１０に例示する個体情報１５２−３が表す配置候補（配置候補α３と称する）とのうちから、特定の配置候補を選択する場合の動作について説明する。
【００４９】
式１が示すＣｏｖｅｒ（α）の値に関しては、図８乃至図１０に例示する通り、配置候補α２とα３とは同等であり、配置候補α１は、配置候補α２及びα３よりも小さいとみなすことができる。この場合、値の大きさに関する順位に基づいて、Ｃｏｖｅｒ（α１）、Ｃｏｖｅｒ（α２）、Ｃｏｖｅｒ（α３）の値を、例えば順に、「１」、「３」、「３」とみなすこととする。
【００５０】
式１が示すＲｅｌｏｃ（α０，α）の値に関しては、図８乃至図１０に例示する通り、値が大きいほうから順に、配置候補α２、α３、α１とみなすことができる。この場合、値の大きさに関する順位に基づいて、Ｒｅｌｏｃ（α０，α１）、Ｒｅｌｏｃ（α０，α２）、Ｒｅｌｏｃ（α０，α３）の値を、例えば順に、「１」、「３」、「２」とみなすこととする。
【００５１】
この場合、選択部１４は、例えば「Ｋ１＝１」として、式１に基づいて、Ｅｖａｌ（α１）、Ｅｖａｌ（α２）、Ｅｖａｌ（α３）の値を、順に、「０」、「０」、「１」と算出する。したがって、選択部１４は、Ｅｖａｌ（α）の値が最大となる、個体情報１５２−３が表す配置候補α３を、特定の配置候補として選択する。
【００５２】
選択部１４は、選択した配置候補を表す配置候補選択結果１５６を、記憶部１５に格納する。またユーザは、管理端末装置２０を介して、記憶部１５に格納された配置候補選択結果１５６を確認することができる。
【００５３】
次に図１１Ａ及び１１Ｂのフローチャートを参照して、本実施形態に係る配置変更管理装置１０の動作（処理）について詳細に説明する。
【００５４】
推定部１２は、現在のＡＰの配置を表す個体情報１５２−０と通信環境情報１５３とに基づいて、現在の作業現場の通信品質を推定する（ステップＳ１０１）。現在の作業現場の通信品質が基準を満たす場合（ステップＳ１０２でＹｅｓ）、全体の処理は終了する。現在の作業現場の通信品質が基準を満たさない場合（ステップＳ１０２でＮｏ）、配置変更管理装置１０は、変数「ｉ」に「１」を設定する（ステップＳ１０３）。
【００５５】
生成部１１は、個体情報１５２−０と遺伝的アルゴリズム情報１５１とに基づいて、ＡＰの配置候補を表す１以上の個体情報１５２−ｉを生成する（ステップＳ１０４）。推定部１２は、生成された１以上の個体情報１５２−ｉと通信環境情報１５３とに基づいて、個体情報１５２−ｉが表すＡＰの配置候補に関する通信品質を推定する（ステップＳ１０５）。
【００５６】
算出部１３は、個体情報１５２−ｉと個体情報１５２−０との差分を求め、求めた差分に基づいて、個体情報１５２−ｉが表すＡＰの配置候補に関する配置変更コストを算出する（ステップＳ１０６）。選択部１４は、個体情報１５２−ｉが表すＡＰの配置候補ごとに、推定された通信品質と算出された配置変更コストとを重み付け加算した配置変更評価値Ｅｖａｌを算出する（ステップＳ１０７）。
【００５７】
選択部１４は、配置変更評価値Ｅｖａｌに関して、前回生成された（前世代の）個体情報１５２−（ｉ−１）に関するＥｖａｌの最大値と今回生成された（現世代の）個体情報１５２−ｉに関するＥｖａｌの最大値とを比較する（ステップＳ１０８）。Ｅｖａｌの最大値の変化量が閾値以上である場合（ステップＳ１０９でＹｅｓ）、配置変更管理装置１０は、変数「ｉ」に「ｉ＋１」を設定する（ステップＳ１１０）。生成部１１は、選択部１４による制御を受けて、個体情報１５２−（ｉ−１）と遺伝的アルゴリズム情報１５１とに基づいて、１以上の新たな（次世代の）個体情報１５２−ｉを生成し（ステップＳ１１１）、処理はステップＳ１０５に戻る。
【００５８】
Ｅｖａｌの最大値の変化量が閾値以上でない場合（ステップＳ１０９でＮｏ）、選択部１４は、これまでに生成された個体情報１５２のうち、配置変更評価値Ｅｖａｌが最大となる個体情報１５２を特定し、特定した個体情報１５２を表す配置候補選択結果１５６を記憶部１５に格納し（ステップＳ１１２）、全体の処理は終了する。
【００５９】
本実施形態に係る配置変更管理装置１０は、無線通信に関する環境変化が激しい場所であっても、品質が安定した無線通信環境を、確実かつ効率的に構築することができる。その理由は、配置変更管理装置１０は、無線通信機器の配置を現在の配置からその配置とは異なる他の配置に変更した場合の通信品質を推定するとともに、配置候補への配置変更に要する配置変更コストを算出し、配置候補に関する通信品質と配置変更コストとに基づいて、基準を満たす特定の配置候補を選択するからである。但し、係る推定において、変更前の配置は、現在の配置に限定されず、任意の時点における配置であってもよい。
【００６０】
以下に、本実施形態に係る配置変更管理装置１０によって実現される効果について、詳細に説明する。
【００６１】
建設現場や工場等では、物理的な環境が変化することによって、無線通信に関する環境が激しく変化するので、このような場所において、品質が安定した無線通信環境を、より確実かつ効率的に構築することが期待されている。このような場所では、物理的な環境の変化に応じて当該場所に設置する無線通信機器の配置を変更することにより、所定のレベル以上の通信品質を維持する必要がある。この際、配置変更によって通信品質が改善する度合いと、配置変更に要するコストとの両方をふまえた、配置変更の管理を行なうことが課題である。
【００６２】
このような課題に対して、本実施形態に係る配置変更管理装置１０は、生成部１１と、推定部１２と、算出部１３と、選択部１４とを備え、図１乃至図１１を参照して上述した通り動作する。即ち、生成部１１は、アクセスポイント（無線通信機器）による通信環境が、第一の状態から第二の状態に変化する場合において、第一の状態におけるＡＰの配置とは異なるように、第二の状態におけるＡＰの配置候補を１以上生成する。推定部１２は、第二の状態におけるＡＰによる配置候補に関する通信品質を推定する。算出部１３は、ＡＰの配置を、第一の状態における配置から配置候補に変更するのに要する配置変更コストを、配置候補に関して算出する。そして選択部１４は、配置候補に関する通信品質と配置変更コストとに基づいて、配置候補のうちの、基準を満たす特定の配置候補を選択する。
【００６３】
即ち、本実施形態に係る配置変更管理装置１０は、無線通信機器の配置変更によって通信品質が改善する度合いと、配置変更に要するコストとの両方をふまえた、配置変更の管理を行なうので、無線通信に関する環境変化が激しい場所であっても、品質が安定した無線通信環境を、確実かつ効率的に構築することができる。
【００６４】
また、本実施形態に係る算出部１３は、ＡＰに関する、新規設置コストと撤去コストと移設コストとの少なくともいずれかを含む配置変更コストを算出する。算出部１３は、また、ＡＰの配置を第一の状態における配置（現在の配置）から配置候補に変更する作業を行なう際の移動経路を算出する。これにより、算出部１３は、配置変更コストを高い精度で算出することができる。したがって、本実施形態に係る配置変更管理装置１０は、無線通信に関する環境変化が激しい場所であっても、品質が安定した無線通信環境を、より効率的に構築することができる。
【００６５】
また、本実施形態に係る生成部１１は、遺伝的アルゴリズムを用いることによって、ＡＰの配置候補を、１以上の世代に亘って生成する。例えば、通信環境情報１５３に基づいて作業現場の通信品質が基準を満たすようなＡＰの配置候補を求める計算は複雑である。これに対して、遺伝的アルゴリズムを用いたＡＰの配置候補を求める計算は簡易である。また遺伝的アルゴリズム用いて生成された情報は、前世代の情報を引き継ぐので、第一の状態における配置に基づいて生成された配置候補は、現在の配置と類似する。このことは、現在の配置から配置候補への配置変更コストを低くする要因となる。従って、本実施形態に係る配置変更管理装置１０は、無線通信に関する環境変化が激しい場所であっても、品質が安定した無線通信環境を、より効率的に構築することができる。
【００６６】
また、本実施形態に係る選択部１４は、配置候補ごとに配置変更評価値Ｅｖａｌ（α）を算出し、今回生成された（現世代の）配置候補に関するＥｖａｌ（α）の最大値と、前回生成された（前世代の）配置候補に関するＥｖａｌ（α）の最大値とを比較した変化量を算出する。そして選択部１４は、当該変化量が閾値未満である場合は、これまでに生成された配置候補のうち、Ｅｖａｌ（α）が最大となる配置候補を特定し、当該変化量が閾値以上である場合、次世代の配置候補を生成するように生成部１１を制御する。即ち、本実施形態に係る配置変更管理装置１０は、遺伝的アルゴリズムを用いて配置候補を生成する過程において、配置変更評価値に関する変化が収束したと見なされることをもって、配置候補を新たに生成することを停止する。これにより、本実施形態に係る配置変更管理装置１０は、配置候補を新たに生成することを長時間に亘って継続することを回避するので、品質が安定した無線通信環境を、より効率的に構築することができる。
【００６７】
尚、生成部１１が配置候補の生成において用いるアルゴリズムは、遺伝的アルゴリズムに限定されない。生成部１１は、遺伝的アルゴリズムとは異なるヒューリスティクス（経験的にある程度正しい解を導ける推論や経験則などを利用することにより、近似的あるいは暫定的な解を得る手法）を用いてもよい。
【００６８】
また、本実施形態に係る選択部１４は、通信品質と配置変更コストとに対して、所定の重み付けを行なったのち、通信品質と前記配置変更コストとの重み付け和を算出する。従って、本実施形態に係る配置変更管理装置１０は、作業現場における無線通信環境の構築方針（例えば品質とコストのうち、どちらを重視するのか等）に応じて、ＡＰの配置変更を柔軟に管理することができる。
【００６９】
また、本実施形態に係る推定部１２、算出部１３、及び、選択部１４は、上述した処理を、生成部１１によって生成された全ての配置候補に関して行なうのではなく、一部の配置候補に関しては、上述した処理を行なわないようにしてもよい。即ち、配置変更管理装置１０は、生成部１１によって生成された配置候補のうち、上述した処理を行うまでも無く、Ｅｖａｌ（α）の値が最大とはならないことが明らかな配置候補を、処理対象から除外してもよい。
【００７０】
また、配置変更管理装置１０が配置変更を管理する対象は、アクセスポイントに限定されない。配置変更管理装置１０は、例えば、作業現場に設置されている、互いにアドホック通信を行う機能を備えた複数の無線通信機器を、配置変更を管理する対象としてもよい。
【００７１】
＜第１の実施形態の変形例＞
次に、上述した第１の実施形態に係る配置変更管理装置１０に対して、さらに機能が追加された変形例について、その追加された機能を説明する。本変形例に係る配置変更管理装置１０の構成は、図１に示す通りである。上述した第１の実施形態に係る配置変更管理装置１０は、作業現場における通信環境が変化したことによって、現在の通信品質が低下した状態にあるときに、現在のＡＰの配置を変更した最適なＡＰの配置候補を、通信品質と配置変更コストとの両方の観点から求めることを実現する。これに加えて、本変形例に係る配置変更管理装置１０は、作業現場において作業計画に基づいて将来行なわれる作業によって生じる通信環境の変化に対応可能なように、当該作業が実行される前（通信環境が第一の状態であるとき）のＡＰの配置候補（初期配置候補）と当該作業が実行された後（通信環境が第二の状態であるとき）のＡＰの配置候補との最適な組み合わせを、通信品質と配置変更コストとの両方の観点から求めることを実現する。
【００７２】
本変形例に係る生成部１１は、まず、作業現場における作業が実行される前のＡＰの初期配置候補α−の初期値と、当該作業が実行された後のＡＰの配置候補α＋の初期値とを、例えばランダムに生成する。但し、初期配置候補α−の初期値と配置候補α＋の初期値とは、初期配置候補α−から配置候補α＋への配置変更に要する配置変更コストをふまえて、例えば同等であることが望ましい。生成部１１は、初期配置候補α−の初期値と配置候補α＋の初期値と遺伝的アルゴリズム情報１５１とに基づいて、上述した第１の実施形態と同様に、初期配置候補α−と配置候補α＋とを１以上の世代に亘って生成する。生成部１１は、１以上の世代に亘って生成した初期配置候補α−と配置候補α＋とを表す個体情報１５２を記憶部１５へ格納する。
【００７３】
本変形例に係る推定部１２は、生成された初期配置候補α−と、当該作業前の物理的な環境を表す通信環境情報１５３とに基づいて、上述した第１の実施形態と同様に、初期配置候補α−ごとに通信品質を推定し、その推定結果を表す通信品質情報１５４を記憶部１５へ格納する。推定部１２は、また、生成された配置候補α＋と、当該作業後の物理的な環境を表す通信環境情報１５３とに基づいて、上述した第１の実施形態と同様に、配置候補α＋ごとに通信品質を推定し、その推定結果を表す通信品質情報１５４を記憶部１５へ格納する。但し、本変形例に係る通信環境情報１５３は、作業現場における作業計画に基づいて将来行なわれる作業の前後における物理的な環境を表す情報を含むこととする。
【００７４】
本変形例に係る算出部１３は、ＡＰの配置を、個体情報１５２が表す初期配置候補α−から個体情報１５２が表す配置候補α＋に変更するのに要する配置変更コストを、初期配置候補α−と配置候補α＋との組み合わせごとに、上述した第１の実施形態と同様に算出する。算出部１３は、算出した配置変更コストを表す配置変更コスト情報１５５を記憶部１５へ格納する。
【００７５】
本変形例に係る選択部１４は、通信品質情報１５４と、配置変更コスト情報１５５とに基づいて、初期配置候補α−と配置候補α＋との組み合わせαのうち、基準を満たす特定の組み合わせαを選択する。本変形例に係る選択部１４は、当該基準として、例えば、式２が示す配置変更評価値Ｅｖａｌ（α）が最大であることを採用可能である。
Ｅｖａｌ（α）＝Ｃｏｖｅｒ（α−）＋Ｃｏｖｅｒ（α＋）−Ｋ２ｘＲｅｌｏｃ（α−，α＋）
・・・・・・（式２）
但し、式２において、Ｃｏｖｅｒ（α−）及びＣｏｖｅｒ（α＋）は、順に、初期配置候補α−及び配置候補α＋の通信品質を表し、Ｒｅｌｏｃ（α−，α＋）は、初期配置候補α−から配置候補α＋への配置変更コストを表す。また、式２において、「Ｋ２」は、配置変更評価値Ｅｖａｌ（α）の算出における、通信品質と配置変更コストとの重み付けを調整するパラメータであり、例えばユーザによって与えられることとする。
【００７６】
選択部１４は、上述した第１の実施形態において、式１を用いて特定の配置候補αを選択するのと同様に、式２を用いて初期配置候補α−と配置候補α＋との特定の組み合わせαを選択する。選択部１４は、選択した初期配置候補α−と配置候補α＋との特定の組み合わせαを表す配置候補選択結果１５６を、記憶部１５に格納する。
【００７７】
また、本変形例に係る配置変更管理装置１０は、将来、複数の作業が行なわれることに応じて、作業現場の通信環境が３つ以上の状態を採る場合において、各通信環境に応じたＡＰの配置候補に関する最適な組み合わせを、通信品質と配置変更コストとの両方の観点から求めることも可能である。
【００７８】
作業現場の通信環境がｎ個（但しｎは３以上の任意の整数）の状態を採る場合において、本変形例に係る生成部１１は、第二の状態の通信環境を新たな第一の状態の通信環境と看做して、上述した動作と同様に遺伝的アルゴリズム情報１５１に基づいて配置候補を新たに生成することを、繰り返し実行する。これにより、生成部１１は、ｎ個の状態の通信環境におけるＡＰの配置候補の組み合わせを生成する。
【００７９】
本変形例に係る推定部１２は、第二の状態の通信環境を新たな第一の状態の通信環境と看做して、上述した動作と同様に通信環境情報１５３に基づいて配置候補ごとに通信品質を推定することを、繰り返し実行する。
【００８０】
本変形例に係る算出部１３は、第二の状態の通信環境を新たな第一の状態の通信環境と看做して、上述した動作と同様に、ある状態の通信環境に応じた配置候補からその次の状態の通信環境に応じた配置候補への配置変更コストを算出することを、繰り返し実行する。
【００８１】
本変形例に係る選択部１４は、例えば、式３が示す配置変更評価値Ｅｖａｌ（α）が最大となるような配置候補の組み合わせαを選択する。
2020004171.tif 000003
【００８２】
但し、式３において、「αｉ」はｉ番目の状態の（ｉは１乃至ｎのいずれかの整数）通信環境におけるＡＰの配置候補を表す。
【００８３】
本変形例に係る配置変更管理装置１０は、無線通信に関する環境変化が激しい場所であっても、品質が安定した無線通信環境を、確実かつ効率的に構築することができる。その理由は、第１の実施形態について説明した通りである。
【００８４】
また、本変形例に係る生成部１１は、通信環境が第一の状態である場合におけるアクセスポイント（無線通信機器）の初期配置候補を１以上生成する。本変形例に係る推定部１２は、第一の状態におけるＡＰによる初期配置候補に関する通信品質を推定する。本変形例に係る算出部１３は、ＡＰの配置を、初期配置候補から配置候補に変更するのに伴い発生する配置変更コストを、初期配置候補と配置候補との組み合わせに関して算出する。そして、本変形例に係る選択部１４は、初期配置候補と配置候補との組み合わせに関する通信品質と配置変更コストとに基づいて、初期配置候補及び配置候補のうちの、基準を満たす特定の初期配置候補と特定の配置候補との特定の組み合わせを選択する。これにより、本変形例に係る配置変更管理装置１０は、作業現場において将来行なわれるある作業によって生じる通信環境の変化に対応可能なように無線通信環境を構築することを、確実かつ効率的に計画することができる。
【００８５】
さらに、本変形例に係る生成部１１、推定部１２、及び、算出部１３は、通信環境が３以上の状態を取り得る場合において、第二の状態の通信環境を新たな第一の状態の通信環境と看做して、上述した動作を繰り返し実行する。そして本変形例に係る選択部１４は、初期配置候補と複数の配置候補との組み合わせに関する通信品質と配置変更コストとに基づいて、初期配置候補及び複数の配置候補のうちの、基準を満たす特定の初期配置候補と特定の複数の配置候補との組み合わせを選択する。これにより、本変形例に係る配置変更管理装置１０は、作業現場において作業計画に基づいて行なわれる作業によって生じる複数回の通信環境の変化に対応可能なように無線通信環境を構築することを、確実かつ効率的に計画することができる。
【００８６】
＜第２の実施形態＞
図１２は、本願発明の第２の実施形態に係る配置変更管理装置３０の構成を示すブロック図である。
【００８７】
本実施形態に係る配置変更管理装置３０は、生成部３１、推定部３２、算出部３３、及び、選択部３４を備えている。
【００８８】
生成部３１は、無線通信機器による通信環境が、第一の状態から第二の状態に変化する場合において、第一の状態における無線通信機器の配置とは異なるように、第二の状態における無線通信機器の配置候補３１１を１以上生成する。
【００８９】
推定部３２は、第二の状態における無線通信機器による配置候補３１１に関する通信品質３２１を推定する。
【００９０】
算出部３３は、無線通信機器の配置を、第一の状態における配置から配置候補３１１に変更するのに要する配置変更コスト３３１を、配置候補３１１に関して算出する。
【００９１】
選択部３４は、配置候補３１１に関する通信品質３２１と配置変更コスト３３１とに基づいて、配置候補３１１のうちの、基準を満たす特定の配置候補３４１を選択する。
【００９２】
本実施形態に係る配置変更管理装置３０は、無線通信に関する環境変化が激しい場所であっても、品質が安定した無線通信環境を、確実かつ効率的に構築することができる。その理由は、配置変更管理装置３０は、無線通信機器の配置を配置候補３１１に変更した場合の通信品質３２１を推定するとともに、配置候補３１１への配置変更に要する配置変更コスト３３１を算出し、配置候補３１１に関する通信品質３２１と配置変更コスト３３１とに基づいて、基準を満たす特定の配置候補３４１を選択するからである。
【００９３】
＜ハードウェア構成例＞
上述した各実施形態において図１、及び、図１２に示した配置変更管理装置における各部は、専用のＨＷ（ＨａｒｄＷａｒｅ）（電子回路）によって実現することができる。また、図１、及び、図１２において、少なくとも、下記構成は、ソフトウェアプログラムの機能（処理）単位（ソフトウェアモジュール）と捉えることができる。
・生成部１１及び３１、
・推定部１２及び３２、
・算出部１３及び３３、
・選択部１４及び３４、
・記憶部１５における記憶制御機能。
【００９４】
但し、これらの図面に示した各部の区分けは、説明の便宜上の構成であり、実装に際しては、様々な構成が想定され得る。この場合のハードウェア環境の一例を、図１３を参照して説明する。
【００９５】
図１３は、本願発明の各実施形態に係る配置変更管理装置を実行可能な情報処理装置９００（コンピュータ）の構成を例示的に説明する図である。即ち、図１３は、図１、及び、図１２に示した配置変更管理装置を実現可能なコンピュータ（情報処理装置）の構成であって、上述した実施形態における各機能を実現可能なハードウェア環境を表す。
【００９６】
図１３に示した情報処理装置９００は、構成要素として下記を備えている。
・ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ＿Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ＿Ｕｎｉｔ）９０１、
・ＲＯＭ（Ｒｅａｄ＿Ｏｎｌｙ＿Ｍｅｍｏｒｙ）９０２、
・ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ＿Ａｃｃｅｓｓ＿Ｍｅｍｏｒｙ）９０３、
・ハードディスク（記憶装置）９０４、
・通信インタフェース９０５、
・バス９０６（通信線）、
・ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ＿Ｄｉｓｃ＿Ｒｅａｄ＿Ｏｎｌｙ＿Ｍｅｍｏｒｙ）等の記録媒体９０７に格納されたデータを読み書き可能なリーダライタ９０８、
・モニターやスピーカ、キーボード等の入出力インタフェース９０９。
【００９７】
即ち、上記構成要素を備える情報処理装置９００は、これらの構成がバス９０６を介して接続された一般的なコンピュータである。情報処理装置９００は、ＣＰＵ９０１を複数備える場合もあれば、マルチコアにより構成されたＣＰＵ９０１を備える場合もある。
【００９８】
そして、上述した実施形態を例に説明した本願発明は、図１３に示した情報処理装置９００に対して、次の機能を実現可能なコンピュータプログラムを供給する。その機能とは、その実施形態の説明において参照したブロック構成図（図１、及び、図１２）における上述した構成、或いはフローチャート（図１１Ａ及び１１Ｂ）の機能である。本願発明は、その後、そのコンピュータプログラムを、当該ハードウェアのＣＰＵ９０１に読み出して解釈し実行することによって達成される。また、当該装置内に供給されたコンピュータプログラムは、読み書き可能な揮発性のメモリ（ＲＡＭ９０３）、または、ＲＯＭ９０２やハードディスク９０４等の不揮発性の記憶デバイスに格納すれば良い。
【００９９】
また、前記の場合において、当該ハードウェア内へのコンピュータプログラムの供給方法は、現在では一般的な手順を採用することができる。その手順としては、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ等の各種記録媒体９０７を介して当該装置内にインストールする方法や、インターネット等の通信回線を介して外部よりダウンロードする方法等がある。そして、このような場合において、本願発明は、係るコンピュータプログラムを構成するコード或いは、そのコードが格納された記録媒体９０７によって構成されると捉えることができる。
【０１００】
以上、上述した実施形態を模範的な例として本願発明を説明した。しかしながら、本願発明は、上述した実施形態には限定されない。即ち、本願発明は、本願発明のスコープ内において、当業者が理解し得る様々な態様を適用することができる。
【０１０１】
尚、上述した各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うる。しかしながら、上述した各実施形態により例示的に説明した本願発明は、以下には限られない。
【０１０２】
（付記１）
無線通信機器による通信環境が、第一の状態から第二の状態に変化する場合において、前記第一の状態における前記無線通信機器の配置とは異なるように、前記第二の状態における前記無線通信機器の配置候補を１以上生成する生成手段と、
前記第二の状態における前記無線通信機器による前記配置候補に関する通信品質を推定する推定手段と、
前記無線通信機器の配置を、前記第一の状態における配置から前記配置候補に変更するのに要する配置変更コストを、前記配置候補に関して算出する算出手段と、
前記配置候補に関する前記通信品質と前記配置変更コストとに基づいて、前記配置候補のうちの、基準を満たす特定の配置候補を選択する選択手段と、
を備える配置変更管理装置。
【０１０３】
（付記２）
前記生成手段は、前記第一の状態における前記無線通信機器の初期配置候補を１以上生成し、
前記推定手段は、前記第一の状態における前記無線通信機器による前記初期配置候補に関する前記通信品質を推定し、
前記算出手段は、前記無線通信機器の配置を、前記初期配置候補から前記配置候補に変更するのに伴い発生する前記配置変更コストを、前記初期配置候補と前記配置候補との組み合わせに関して算出し、
前記選択手段は、前記初期配置候補と前記配置候補との組み合わせに関する前記通信品質と前記配置変更コストとに基づいて、前記初期配置候補及び前記配置候補のうちの、基準を満たす特定の初期配置候補と特定の配置候補との組み合わせを選択する、
付記１に記載の配置変更管理装置。
【０１０４】
（付記３）
前記生成手段は、前記通信環境が３以上の状態を取り得る場合において、前記第二の状態を新たな前記第一の状態として前記配置候補を新たに生成することを繰り返し実行し、
前記推定手段は、前記第二の状態を新たな前記第一の状態として前記通信品質を新たに推定することを繰り返し実行し、
前記算出手段は、前記第二の状態を新たな前記第一の状態として前記配置変更コストを新たに算出することを繰り返し実行し、
前記選択手段は、前記初期配置候補と複数の前記配置候補との組み合わせに関する前記通信品質と前記配置変更コストとに基づいて、前記初期配置候補及び複数の前記配置候補のうちの、基準を満たす特定の初期配置候補と特定の複数の配置候補との組み合わせを選択する、
付記２に記載の配置変更管理装置。
【０１０５】
（付記４）
前記算出手段は、前記無線通信機器に関する、新規設置コストと撤去コストと移設コストとの少なくともいずれかを含む前記配置変更コストを算出する、
付記１乃至付記３のいずれか一項に記載の配置変更管理装置。
【０１０６】
（付記５）
前記算出手段は、前記無線通信機器の配置を前記第一の状態における配置から前記配置候補に変更する作業を行なう際の移動経路を算出する、
付記１乃至付記４のいずれか一項に記載の配置変更管理装置。
【０１０７】
（付記６）
前記推定手段は、前記無線通信機器による通信が必要となる領域に対して、前記通信品質が基準を満たす領域が占める割合を推定する、
付記１乃至付記５のいずれか一項に記載の配置変更管理装置。
【０１０８】
（付記７）
前記推定手段は、物理的な環境を表す通信環境情報に基づいて、レイトレーシング法を用いることによって、電波伝搬に関するシミュレーションを行なう、
付記１乃至付記６のいずれか一項に記載の配置変更管理装置。
【０１０９】
（付記８）
前記生成手段は、ヒューリスティクスを用いることによって、前記第二の状態における前記無線通信機器の配置候補を、１以上の世代に亘って生成する、
付記１乃至付記７のいずれか一項に記載の配置変更管理装置。
【０１１０】
（付記９）
前記選択手段は、
前記配置候補に関して、前記通信品質と前記配置変更コストとに基づく配置変更評価値を算出し、現世代の前記配置候補に関する前記配置変更評価値の最大値と、前世代の前記配置候補に関する前記配置変更評価値の最大値とを比較した変化量を算出し、
前記変化量が閾値未満である場合、これまでに生成された前記配置候補のうち、前記配置変更評価値が最大となる前記配置候補を特定し、
前記変化量が閾値以上である場合、次世代の前記配置候補を生成するように前記生成手段を制御する、
付記８に記載の配置変更管理装置。
【０１１１】
（付記１０）
前記生成手段は、前記ヒューリスティクスとして、遺伝的アルゴリズムを用いる、
付記８または付記９に記載の配置変更管理装置。
【０１１２】
（付記１１）
前記選択手段は、前記通信品質と前記配置変更コストとに対して、所定の重み付けを行なったのち、前記通信品質と前記配置変更コストとの重み付け和を算出する、
付記１乃至付記１０のいずれか一項に記載の配置変更管理装置。
【０１１３】
（付記１２）
情報処理装置によって、
無線通信機器による通信環境が、第一の状態から第二の状態に変化する場合において、前記第一の状態における前記無線通信機器の配置とは異なるように、前記第二の状態における前記無線通信機器の配置候補を１以上生成し、
前記第二の状態における前記無線通信機器による前記配置候補に関する通信品質を推定し、
前記無線通信機器の配置を、前記第一の状態における配置から前記配置候補に変更するのに要する配置変更コストを、前記配置候補に関して算出し、
前記配置候補に関する前記通信品質と前記配置変更コストとに基づいて、前記配置候補のうちの、基準を満たす特定の配置候補を選択する、
配置変更管理方法。
【０１１４】
（付記１３）
無線通信機器による通信環境が、第一の状態から第二の状態に変化する場合において、前記第一の状態における前記無線通信機器の配置とは異なるように、前記第二の状態における前記無線通信機器の配置候補を１以上生成する生成処理と、
前記第二の状態における前記無線通信機器による前記配置候補に関する通信品質を推定する推定処理と、
前記無線通信機器の配置を、前記第一の状態における配置から前記配置候補に変更するのに要する配置変更コストを、前記配置候補に関して算出する算出処理と、
前記配置候補に関する前記通信品質と前記配置変更コストとに基づいて、前記配置候補のうちの、基準を満たす特定の配置候補を選択する選択処理と、
をコンピュータに実行させるための配置変更管理プログラム。
【０１１５】
この出願は、２０１８年６月２７日に出願された日本出願特願２０１８−１２２２１４を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【符号の説明】
【０１１６】
１０    配置変更管理装置
１１    生成部
１２    推定部
１３    算出部
１４    選択部
１５    記憶部
１５１    遺伝的アルゴリズム情報
１５２    個体情報
１５３    通信環境情報
１５４    通信品質情報
１５５    配置変更コスト情報
１５６    配置候補選択結果
２０    管理端末装置
３０    配置変更管理装置
３１    生成部
３１１    配置候補
３２    推定部
３２１    通信品質
３３    算出部
３３１    配置変更コスト
３４    選択部
３４１    特定の配置候補
９００    情報処理装置
９０１    ＣＰＵ
９０２    ＲＯＭ
９０３    ＲＡＭ
９０４    ハードディスク（記憶装置）
９０５    通信インタフェース
９０６    バス
９０７    記録媒体
９０８    リーダライタ
９０９    入出力インタフェース
【図１】
2020004171.tif 000004
【図２】
2020004171.tif 000005
【図３】
2020004171.tif 000006
【図４】
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【図５】
2020004171.tif 000008
【図６】
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【図７】
2020004171.tif 000010
【図８】
2020004171.tif 000011
【図９】
2020004171.tif 000012
【図１０】
2020004171.tif 000013
【図１１Ａ】
2020004171.tif 000014
【図１１Ｂ】
2020004171.tif 000015
【図１２】
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【図１３】
2020004171.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】令和2年12月18日(2020.12.18)
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信機器による通信環境が、第一の状態から第二の状態に変化する場合において、前記第一の状態における前記無線通信機器の配置とは異なるように、前記第二の状態における前記無線通信機器の配置候補を１以上生成する生成手段と、
前記第二の状態における前記無線通信機器による前記配置候補に関する通信品質を推定する推定手段と、
前記無線通信機器の配置を、前記第一の状態における配置から前記配置候補に変更するのに要する配置変更コストを、前記配置候補に関して算出する算出手段と、
前記配置候補に関する前記通信品質と前記配置変更コストとに基づいて、前記配置候補のうちの、基準を満たす特定の配置候補を選択する選択手段と、
を備える配置変更管理装置。
【請求項２】
前記生成手段は、前記第一の状態における前記無線通信機器の初期配置候補を１以上生成し、
前記推定手段は、前記第一の状態における前記無線通信機器による前記初期配置候補に関する前記通信品質を推定し、
前記算出手段は、前記無線通信機器の配置を、前記初期配置候補から前記配置候補に変更するのに伴い発生する前記配置変更コストを、前記初期配置候補と前記配置候補との組み合わせに関して算出し、
前記選択手段は、前記初期配置候補と前記配置候補との組み合わせに関する前記通信品質と前記配置変更コストとに基づいて、前記初期配置候補及び前記配置候補のうちの、基準を満たす特定の初期配置候補と特定の配置候補との組み合わせを選択する、
請求項１に記載の配置変更管理装置。
【請求項３】
前記生成手段は、前記通信環境が３以上の状態を取り得る場合において、前記第二の状態を新たな前記第一の状態として前記配置候補を新たに生成することを繰り返し実行し、
前記推定手段は、前記第二の状態を新たな前記第一の状態として前記通信品質を新たに推定することを繰り返し実行し、
前記算出手段は、前記第二の状態を新たな前記第一の状態として前記配置変更コストを新たに算出することを繰り返し実行し、
前記選択手段は、前記初期配置候補と複数の前記配置候補との組み合わせに関する前記通信品質と前記配置変更コストとに基づいて、前記初期配置候補及び複数の前記配置候補のうちの、基準を満たす特定の初期配置候補と特定の複数の配置候補との組み合わせを選択する、
請求項２に記載の配置変更管理装置。
【請求項４】
前記算出手段は、前記無線通信機器に関する、新規設置コストと撤去コストと移設コストとの少なくともいずれかを含む前記配置変更コストを算出する、
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の配置変更管理装置。
【請求項５】
前記算出手段は、前記無線通信機器の配置を前記第一の状態における配置から前記配置候補に変更する作業を行なう際の移動経路を算出する、
請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の配置変更管理装置。
【請求項６】
前記推定手段は、前記無線通信機器による通信が必要となる領域に対して、前記通信品質が基準を満たす領域が占める割合を推定する、
請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の配置変更管理装置。
【請求項７】
前記生成手段は、ヒューリスティクスを用いることによって、前記第二の状態における前記無線通信機器の配置候補を、１以上の世代に亘って生成する、
請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の配置変更管理装置。
【請求項８】
前記選択手段は、前記通信品質と前記配置変更コストとに対して、所定の重み付けを行なったのち、前記通信品質と前記配置変更コストとの重み付け和を算出する、
請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の配置変更管理装置。
【請求項９】
情報処理装置によって、
無線通信機器による通信環境が、第一の状態から第二の状態に変化する場合において、前記第一の状態における前記無線通信機器の配置とは異なるように、前記第二の状態における前記無線通信機器の配置候補を１以上生成し、
前記第二の状態における前記無線通信機器による前記配置候補に関する通信品質を推定し、
前記無線通信機器の配置を、前記第一の状態における配置から前記配置候補に変更するのに要する配置変更コストを、前記配置候補に関して算出し、
前記配置候補に関する前記通信品質と前記配置変更コストとに基づいて、前記配置候補のうちの、基準を満たす特定の配置候補を選択する、
配置変更管理方法。
【請求項１０】
無線通信機器による通信環境が、第一の状態から第二の状態に変化する場合において、前記第一の状態における前記無線通信機器の配置とは異なるように、前記第二の状態における前記無線通信機器の配置候補を１以上生成する生成処理と、
前記第二の状態における前記無線通信機器による前記配置候補に関する通信品質を推定する推定処理と、
前記無線通信機器の配置を、前記第一の状態における配置から前記配置候補に変更するのに要する配置変更コストを、前記配置候補に関して算出する算出処理と、
前記配置候補に関する前記通信品質と前記配置変更コストとに基づいて、前記配置候補のうちの、基準を満たす特定の配置候補を選択する選択処理と、
をコンピュータに実行させるための配置変更管理プログラム。
【国際調査報告】
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