日本包装学会誌 Vol.20 No.5（2011）

一般論文～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～

物流現場における
物流現場における一般無線における一般無線 LAN を用いた移動体通信に移動体通信に関する研究する研究

宋彬 氷＊，渡 邉

豊＊

Mobil Communication by Wireless LAN on a Moving Truck in Logistics
Binbing SONG* and Yutaka WATANABE*

本研究は、物流現場において設備投資を伴わずに、パソコンによる一般無線LANのみを用いた移動体通信を実現する
実証実験を行った。実験には市販のノートパソコン２台とアクセスポイント１台を用い、まず、屋外での一般無線LANの通信可能範囲を検証する実験を行った。次に、物流現場において一般無線LANを用いた移動体通信を実現するソフト
ウェアを自作した。このソフトウェアの構築には、物流現場においてGUI（Graphical User Interface）が重視されていることから、最先端のグラフィカル言語を使用した。本研究は、上述の一般無線LAN機器と自作ソフトウェアを神戸港の物流業務地区に設置し、実物の大型トレーラートラックを用いた、移動体通信実験を実施した。その結果、トラックが低速で走行すれば、パソコンによる一般無線LANでも、十分に実用性の高い移動体通信を、物流現場で実現できることが分かった。

This paper proved that mobile communication on a moving truck in logistics can be achieved by Wireless LAN
using only two notebook computers and an access point without any other investment. Firstly, the author examined
range of outdoor communication of Wireless LAN. Secondly, the author originally created software for mobile
communication by Wireless LAN between a moving truck and a fixed station with an access point. An advanced
graphical programing language was deployed for the software because GUI (Graphical User Interface) was essential
in logistics operation. Thirdly, the author introduced the above equipment and the software into a logistics district in
the Port of Kobe and run experiments of mobile communication by Wireless LAN on a moving truck. The results ofthe experiment satisfactory proved that Wireless LAN can be efficiently used for mobile communication on a moving
truck in logistics although Wireless LAN may be designed for communication between fixed locations.
キーワード：物流効率化、物流情報システム、移動体通信、一般無線 LAN、グラフィカル言語
Keywords : Efficiency in logistics, Information system in logistics, Mobile communication,

Wireless LAN, Graphical programing language*東京海洋大学海洋科学技術研究科 〒135-8533 東京都江東区越中島 2-1-6、TEL: 03‐5245‐7370、FAX: 03‐5245‐7370 Email:ywatana@kaiyodai.ac.jp*Tokyo University of Marine Science and Technology, Graduate School of Marine Science and Technology, 2-1-6
Etchujima Koto-ku, Tokyo, 135-8533, Japan－ 425 －

物流現場における一般無線 LAN を用いた移動体通信に関する研究

１． はじめに

まず、複数のノートパソコンとアクセスポイントを一つ用意し、屋外での一般無線

現在の物流活動においては、一つのトラ

LAN による通信範囲を検証した。次に、一ックやコンテナの中に、不特定多数の荷主

般無線 LAN を移動体通信に用いることがでの貨物が積み合わされる混載輸送業務が一きる独自のソフトウェアを構築した。

般的となった。混載されている個々の貨物

さらに、このシステムを港湾の物流現場の包装や荷姿は、荷主ごとに様々である。

に設置し、実物の大型トラックを移動体とそのため、一台のトラックやコンテナが倉して用いる応用実験を実施した。

庫やコンテナターミナルに搬出入される場
合でも、受け渡しされる業務書類は一つで２． 物 流 現 場 における一 般 無 線 LAN を用はなく、荷主数と包装・荷姿の態様の組合

いた移 動 体 通 信 に関 連 する既 往 研 究せにより多岐化する。例えば、港湾では、貿易貨物を運ぶ膨大なコンテナを輸送する

物流現場における移動体通信に関連するトラック群と、コンテナターミナルゲート

研究としては、中川 １） は、物流現場におけとの間の業務書類の受け渡しのために、る無線 LAN の汎用的な導入は困難であるこ

日々大渋滞が発生している。これは経済的とを指摘し、特に業務用の無線ハンディ端にも環境面でも大きな損失である。この問末の有効性について解説している。井原 ２）

題を解決するには、上述の複雑多岐化する

は、物流現場にバーコードリーダーを備え

物流業務書類を電子化し、移動体情報通信

た業務用の無線ハンディ端末をクライアンシステムを物流現場に導入することが効果

トとして導入し、それを無線 LAN によりホ的であると考えられる。

ストと接続して用いるシステム事例を紹介

走行する車両と近接する固定施設間の移している。

動体通信は、高速道路の料金所に用いられトラックにおける移動通信に関連する研ている ETC システムが代表的である。しか究としては、関 ３） は、道路インフラに付帯し、このような高度で特殊な移動体通信技させる ITS（高度道路交通情報システム）や術はその導入コストが高額であり、一般のETC（DSRC を用いた料金収受システム）を物流倉庫やターミナルに用いるには不適で解説している。安部 ４） は、ドイツにおけるある。そこで本研究は、物流現場にごく普道路料金収受システムを調査し、そこに使通に導入されているパソコンによる一般無われている GPS、DSRC、RFID 等の技術を

線 LAN を用いて、設備投資を伴わずに、実解説している。野口 ５） は、専用通信回線を用的な移動体通信を可能にする方法を、実用いた物流業務用のトラック運行管理シス

験によって実証した。

テムを紹介している。福地 ６） は、ITS を商－ 426 －

日本包装学会誌 Vol.20 No.5（2011）

用車の運行管理に用いるシステムを紹介しる一般用のアクセスポイント（バッファロている。Electr Automb ７） は、GPS と業務用

ー社製）1 台と、無線 LAN アダプター内臓の無線電話を用いた運行管理システムを紹のノートパソコン（パナソニック社製）2 台介している。全日本トラック協会 ８） は、トを用いた。

ラック事業に関する高度情報化対応に関す実験方法は、まず、無線 LAN のアクセス

る調査を行い、業務用の車載情報通信シス

ポイント（以後 AP と記す）を、道路上 A

テム構築の現状と課題について言及してい点の道端に設置した。1 台のノートパソコン

る。岩瀬 ９） は、倉庫内でピッキングに用い（以後 PC と記す）を AP と共に設置し、もる台車やフォークリフトの制御に無線を用

う 1 台の PC との間には、AP を介して一般いるシステムを紹介している。三谷 10） は、

無線 LAN によるネットワークを構築した。

物流業務を細分化し業務ごとに最適化した

次に、A 点から向かって左方向の路上におシステムを紹介し、衛星システムを利用す

いて、PC と AP 間に障害物がない状態でのる移動体通信の可能性について述べている。

通信可能範囲を、PC 上に表示される無線

以上のように、物流業務に用いられるLAN の電波強度符号の本数によって調べた。

移動体通信の事例は、専用回線を用い GPS

本研究は、物流現場において新たな設備投や DSRC と組み合わせるなど、いずれも特資や人件費を伴わずに、既設の PC と AP の定の業務や業種に特化した高額な専用シスみを用いることで移動体通信を実現させるテムであり、本研究の目指す、ごく普通に立場を取る。したがって、無線 LAN の電波

市販されているパソコンと一般無線 LAN 機強度を計る方法についても同様に、既設の器のみを用いた汎用性の高いシステムの研PC だけで実現することを目指した。

究は、見当たらない。

この実験を、AP に外部アンテナを付けない場合（AP に内蔵のアンテナで通信）と、

３． 一 般 無 線 LAN による屋 外 通 信 範 囲 の検証

AP に外部アンテナ（無指向性、バッファロー社製）を付けた場合の双方に対して実施した。

3.1 一 般 無 線 LAN による屋 外 通 信 範 囲 の検証実験

この実験結果を、Table
Table 1 に示す。表中に示した英大文字の各位置を、Fig.
Fig. 1 上にも示本研究では、一般無線 LAN による屋外通した。B 点は、PC 上の電波強度符号の本数

信範囲の検証を行うために、Fig.
Fig. 1 に示す方が最大の 5 本であった場合の位置である。

法により実験を行った。この実験は、東京同様に、C 点は 4 本、D 点は 3 本、E 点は 2

海洋大学海洋工学部越中島校舎内の道路で本、F 点は 1 本となった位置の概略地点を示行った。実験道具としては、市販されていしている。

－ 427 －

物流現場における一般無線 LAN を用いた移動体通信に関する研究

Fig. 1 Experiment of measuring outdoor communication
range of Wireless LAN at
Tokyo University of Marine Science and Technology

3.2 一 般 無 線 LAN による屋 外 通 信 可 能 範

で一般的に認識されている現象 １ １ ） と一致する。しかしながら、PC 上に表示される無囲 の推 定Table 1 の実験結果を散布図にすると、Fig.

線 LAN の電波強度符号は、PC ユーザーに2 の実線部分となる。これを見ると、PC が対して無線 LAN の電波の強弱をイメージとAP から離れるにつれて、一般無線 LAN のして相対的に表示しているに過ぎない。例

電波強度は、指数関数的に急速に弱まってえば、本研究で用いた PC に表示される当該ゆくことが分る。これは、無線通信の分野

符号の本数の最大値は 5 本であるが、Table
Table

Table 1 Results of measuring outdoor
communication range of Wireless LAN at
Tokyo University of Marine Science andTechnology

Fig. 2 Estimation of outdoor communication
range of Wireless LAN by a finite logarithmmodel－ 428 －

日本包装学会誌 Vol.20 No.5（2011）

1 に示したとおり、PC が B←A の範囲内にである。式（１）に Table 1 の実験結果を適入れば当該符号本数は 5 本のままである。

用して最小二乗法でパラメータを求め、そしかし、実際には PC が A 点（AP の位置）の推定結果を示したのが、Fig.
Fig. 2 の点線部分により近いほど、実際の無線 LAN の電波強である。実線部分の実績値ともよく合致し度はより大きい。この逆もしかりであり、ており、R2 の値も十分に高い。

当該符号本数の最小値は 1 本であるが、PC以上の有限対数曲線モデルによる分析にに AP から電波が届かなくなったことを的よって、一般無線 LAN による PC と AC 間

確に表示する機能は、PC には付与されていの最長通信可能距離は、外部アンテナ無し

ない（一般の PC ユーザーには、そのようなの場合は約 170m、外部アンテナ有りの場合

情報の利用価値は薄い）。

は約 210m 程度であることが分った。また、

そこで本研究は、この実験結果に対してPC 上の電波強度符号の本数表示は５本まで

統計モデルを適用し、PC と AP 間の距離にであるが、本研究の有限対数曲線モデルに対する PC 上の無線 LAN の電波強度符号のよれば、PC と AP の距離が無くなる位置で本数が、実際の物理的な電波強度の強弱には、電波強度は、外部アンテナ無しの場合代替できるよう、両者の関係をモデル化す

は約 7 本弱、外部アンテナ有りの場合は約 9る。

本強の値であることが推定できた。このこ

まず、一般無線 LAN の電波強度は、PCとから、外部アンテナを AP に接続した場合と AC 間の距離が無い場合に最大となる。しは、PC と AC 間の最長通信可能距離及び最

かし、PC と AC 間の距離がある範囲を越え

大の電波強度が、外部アンテナ無しの場合

れば、両者間に電波は届かなくなる。したと比べて、それぞれ３割程度増強できるこがって、モデル化には、上限と下限を併せとが分かった。

持ち指数関数的に減衰する関数が必要である。この仮定に適する関数としては、下記

４． 一 般 無 線 LAN による移 動 体 通 信 ソフトに示す有限対数曲線モデルを考えることがウェアの構 築できる。

y = a ln( x + b) + c…

(1)

4.1 グラフィカル言 語 によるプログラミング
本研究の目的は、倉庫やコンテナターミ

ここで、
y:

PC上の電波強度符号の本 数

ナルなどの一般の物流現場において、設備x:

PCとAP間の距離

投資を伴わない安価な移動体通信を可能に

a , b, c :パラメータ

することである。

－ 429 －

物流現場における一般無線 LAN を用いた移動体通信に関する研究

一般に物流現場では、トラック運転手と物流施設担当者の間で、業務書類をすばやく受け渡さなければならない。したがって、
業務書類の電子情報化には、視認性の優れた GUI（Graphical User Interface）が欠かせない。また、一般無線 LAN で構築されるネットワークは、IP アドレスを用いるシステ

The above is a part of program of GUI for
mobile communication by Wireless LAN on amoving truck in logistics created by the firstauthor of this paper.

ムがほとんどであるので、本研究で用いる
Fig. 3 An example of programing on LabVIEW
プログラミング言語には、高速な IP アドレ
ス間の情報通信を的確に行う必要がある。
しかしながら、高度な GUI と IP アドレス
ネットワークを用いる業務用のソフトウェ
アの構築は、一般に物流企業の社員が自社内で自作可能な例はほとんどなく、現実的には外注し SE を雇用してプログラミング
させ、専用業務ソフトウェア化するのが常である。これでは、ソフトウェア構築の部

Fig. 4 GUI for mobile communication by
Wireless LAN on a moving truck fortransmitting a dock receipt created by the
first author of this paper

分に多大な人件費と時間コストがかかり、本研究の目的（設備投資を行わないで移動体通信を実現）から逸脱する。
そこで本研究は、文系の社員や学生でも短時間にプログラミングが可能で、その性能は、SE が C 言語などの汎用言語で長時間かけなければ構築できないシステムをも上回る成果を提供可能な、最先端グラフィカ
ル言語である LabVIEW を用いることにした。

Fig. 5 GUI for mobile communication by
Wireless LAN on the fixed station with AP
for receiving a dock receipt created by the
first author of this paper

LabVIEW とは、高度な数学や情報通信/
リックで結んでゆき、フローチャート化す
計測制御関数を持ち、個々の関数はアイコることでプログラムを作成できる。そのたン化されており、それらをマウスによるクめ、ソフトウェアの構築に要する人件費と－ 430 －

日本包装学会誌 Vol.20 No.5（2011）

工数を大幅に削減できるのである。実際に、たせ、通信の信頼性を向上している。同様

次節に述べるソフトウェアは、本研究の第に、受信側 PC にも２つの LED タイプの表

一著者が、総工数 18 時間で自作したもので示器があり（Fig.
Fig. 5）5 、その一つは、受信側ある。

PC の受信フォルダに転送ファイルが届いたかどうかを赤（不可）と緑（可）で示し、4.2 一 般 無 線 LAN による移 動 体 通 信 ソフト

もう一つは、転送ファイル到着確認後に受信側 PC が、転送ファイルを保存フォルダにウェアの構 築Fig. 3 は、本研究が LabVIEW を用いて自移動を完了できたかどうかを赤（不可）と作した、一般無線 LAN による移動体通信ソ

緑（可）で示す。実際の物流現場において

フトウェアの一部である。この図から明らは、不特定多数の相手との業務書類のやりかなように、グラフィカル言語には、C 言取りが発生するので、受信フォルダに転送語などの汎用言語に特徴的なコマンドや条されたファイルはそのまま保存せずに、所件式を延々とアルファベットで綴る、とい定の保存フォルダに移動する方がシステム

う煩雑な作業が皆無であり、グラフィカルの安全性を高められることから、本システ

なフローチャートがそのままプログラムを

ムはこの方法を採用した。

体現している。Fig. 3 に表示されているのは、

以上のように、送受信双方で２つの LED

本研究の構築した一般無線 LAN による移動タイプの表示器が赤から緑色に替われば、体通信ソフトウェアの送信側 GUI プログラ

的確に移動体通信が成功したことになる

ムの主要部の例である。

（Fig.
Fig. 4,4 Fig. 5）
5 。

Fig. 4 と Fig. 5 は、本研究の移動体通信ソ
フトウェア上で実行中の GUI である。

本研究のソフトウェアには、このほか後述する移動体通信実験の検証を目的として、このソフトウェアを実行すると、まず、移動体通信中の AP との接続待機時間や、フ送信側の PC 上に、送信用のウィンドウが表ァイル転送成功までに要した時間を記録で示される（Fig
Fig.
Fig. 4）4 。このウィンドウには２つきる機能を付与している。また、実際の物の LED タイプの表示器があり、その一つは、流現場で試用することを前提として、送受

送信側 PC が AP に対して無線 LAN 接続で信する電子化された物流業務書類を表示すきたかどうかを赤（不可）と緑（可）で示

る、サブウィンドウも配置して、実際に書し、もう一つは、送信側 PC がファイル転送

類情報が正しく送受信されたかどうかを、を完了できたかどうかを赤（不可）と緑（可）ユーザーが視認できるようにした。

で示す。したがって、本システムでは、送信側 PC が AP に無線 LAN 接続できるまで、

4.3

ファイル転送を行わずに待機する機能を持－ 431 －

移動体通信実験 に用いる物流現場 業 務 用 書 類 の選 定

物流現場における一般無線 LAN を用いた移動体通信に関する研究

本研究では、一般無線 LAN による移動体

５． 物 流 現 場 における一 般 無 線 LAN を用通信に用いる物流現場の業務用書類として、いた移 動 体 通 信 実 験

コンテナターミナルゲートでトラックドラ
イバーと受渡される搬入表を用いることに

5.1 実 験 現 場

した。その理由として、搬入表には、荷主、本 研 究 が 構 築 し た 一 般 無 線 LAN に よ

積載物、重量、コンテナ番号、Booking No. 等

る移動体通信ソフトウェアを、実際の物の国際物流業務に重要な情報が多数記載さ

流現場で稼働させ、実物の大型トレーラれており、さらに、搬入表は、紙面１ペーートラック（以後トラックと記す）を用

ジのコンパクトな書類であるため、それをい た 、一 般 無 線 LAN に よ る 移 動 体 通 信 実

電子ファイル化した時の容量が小さく、一験 を 実 施 し た 。実 験 に 使 用 し た 資 器 材 は 、

般無線 LAN による移動体通信に適している

３章の実験で用いたものと同じである。

からである。

具 体 的 に は 、Table 2 に 示 す 状 況 で こ の 実

Fig. 6 の左が、本研究で採用した搬入表の実物であり、それをモデルとして電子ファ験を行った。実験に必要な機器を現場に設 置 し た 状 況 を Fig. 7 に 示 す 。

イル化した状態が、同図の右である。ファイルの形式はテキストであり、その容量は5.2 実 験 方 法

4KB である。

実 験 方 法 を Fig. 7 に 基 づ い て 説 明 す る 。

Fig. 6 An electric document for mobile communication ofthis paper modeled by a real dock receipt for an exporting
container－ 432 －

日本包装学会誌 Vol.20 No.5（2011）

Table 2 Experiment of mobile communication between amoving truck and a fixed station in the Port of Kobe

ま ず 、AP と 受 信 側 PC を A 点 に 設 置 す る 。

に あ る 送 信 側 PC か ら 受 信 側 PC へ の 移 動

トラックは実線矢印に沿って B 点から A

体 通 信 を 試 み る 。B 点 は 、Fig.
Fig. 2 に 示 し た

点に向かって走行し、その間に運転席上

実 験 結 果 か ら 、AP か ら の 電 波 が ト ラ ッ ク

Fig. 7 Procedure of the experiment of mobile
communication between a moving truck and a fixedstation in the Port of Kobe

－ 433 －

物流現場における一般無線 LAN を用いた移動体通信に関する研究に 到 達 し な く な る 170m（ AP に 外 部 ア ン

プロセスの一連の時間経過は、本研究がテ ナ 無 し ）, 210m（ AP に 外 部 ア ン テ ナ 有

構 築 し た 一 般 無 線 LAN に よ る 移 動 体 通 信り ）以 遠 の 223m の 所 と し た 。受 信 側 PC

ソフトウェア上で記録した。

と 送 信 側 PC に は 、 前 章 で 述 べ た 一 般 無

ま た 、AP に 外 部 ア ン テ ナ の 設 置 す る こ

線 LAN に よ る 移 動 体 通 信 ソ フ ト ウ ェ アとによって、移動体通信能力の改善がな

を 実 行 さ せ 、B 点 に て 送 信 側 PC か ら 4.3

されるか否かの検証も、実施した。

節で述べた電子ファイルの送信を開始した。この時のトラックの速度は、運転手

5.3 実 験 結 果がアクセル操作によって維持できる最低5.3.1 AP に外 部 アンテナを設 置 しない場 合速度とした。その速度はタコメーターの以上の方法によりトラックによる一般

記 録 か ら 22.1 km/h で あ っ た （ Table 2）2 。

無 線 LAN を 用 い た 移 動 体 通 信 実 験 を 行

トラックが A 点に到達するまでに移動体っ た 。ま ず 、AP を 単 体 で 用 い て 外 部 ア ン

通信を完了できなかった場合は、トラッ

テ ナ を 設 置 し な い 場 合 の 結 果 は 、Table
Table 3

クは A 点で一旦停車して通信の完了を待

となった。

った。

こ れ を 見 る と 、10 回 の 実 験 試 行 の う ち

この一旦停車して通信の完了を待つ方

半数の 5 回は、A 点に到達する前の走行法 を 、本 研 究 で は ONE STOP 通 信 と 呼 ぶ

中に通信が完了する、完全な移動体通信

ことにする。コンテナターミナルなどのを 実 現 で き た 。残 り の 5 回 も 、ONE STOP

物流現場では、外来するトラックとの間通信に移行してから、短時間で通信を完

で 業 務 書 類 を 短 時 間 の う ち に ONE STOP

了できている。

通信できるのであれば、業務改善の実効

今 回 の 実 験 が 、 市 販 の 一 般 無 線 LAN性は高いと考えられる。この観点から本機器とパソコンをそのまま物流現場に設研 究 で は 、 移 動 体 通 信 と 合 わ せ て ONE

置し、さらに実物のトラックを移動体とSTOP 通 信 に つ い て も 、 そ の 実 効 性 を 検して用いた状況から判断すると、この結証することにした。

果は、十分に評価できる。

A 点に到達する以前に移動体通信が完了 で き た 場 合 は 、ト ラ ッ ク は A 点 を 通 過

5.3.2 AP に外 部 アンテナを設 置 した場 合

し 、 ONE STOP 通 信 に 移 行 し た 場 合 は 、

次 に 、 AP に 外 部 ア ン テ ナ（ 3.1 節 の 実

A 点で通信が完了してからトラックは再験で用いたものと同じもの）を設置した

発 車 し て 、 Fig. 7 の 点 線 の 矢 印 に 沿 っ て場 合 に つ い て の 結 果 を 、 Table 4 に 示 す 。

臨 港 道 路 を 周 回 し 、再 び B 点 に 戻 っ て 上

こ れ を 見 る と 、10 回 の 実 験 試 行 の う ち

述 の 実 験 を 10 回 繰 り 返 し た 。上 述 の 実 験

大半の 8 回が、A 点に到達する前の走行－ 434 －

日本包装学会誌 Vol.20 No.5（2011）

中に通信が完了する、完全な移動体通信

全く逆のものとなった。その原因は、トを 実 現 で き た 。残 り の 2 回 も 、ONE STOP

ラックが移動することによって生じてし通信に移行してから、きわめて短時間でまう送受信波の位相のずれに起因するマ通 信 を 完 了 で き て い る 。こ れ は 、Table
Table 3

ルチパス障害である。

に示した外部アンテナを付けなかった場

一 般 に マ ル チ パ ス と は 、 静 止 し た AP

合の実験結果を、大幅に改善することとと PC が 屋 内 に あ る 場 合 に 、 AP と PC 間なった。

の電波が直線的に到達するだけでなく、建物の内壁に反射して到達するものも折

5.4 一 般 無 線 LAN による移 動 体 通 信 の特り重なるため、送受信波の位相が合致で性

き な く な る 障 害 で あ る （ Fig. 8）
8 １ ２ ）。 こ
Table 3 と Table 4 を 比 較 す る と 、 興 味の問題を解消するために、一般の無線

深 い 事 実 を 発 見 で き る 。 ま ず 、 Table 3

LAN 機 器 に は 、位 相 の ず れ を 統 計 的 に 処

では、移動体通信が成功した位置は、す

理 し て 解 消 す る 手 法 （ 例 え ば 、 MLSE:

べ て AP か ら 100m 以 上 離 れ た と こ ろ に あMaximum Likelihood Sequence Estimator）

る 。 3.2 節 で 行 っ た 検 証 か ら AP と PC はが用いられている。これらの手法は、あ相互に近接するほど電波が強くなるので

く ま で 、AP と PC が 静 止 し た 固 定 点 に あ（ Fig. 2）
2 、 ト ラ ッ ク が AP に 近 い ほ ど 移り、建物の内壁等からの反射波による位

動体通信の成功率は上昇すると考えるこ

相のずれも、電波のたどる道筋の固定的ともできる。しかしながら、その結果はな 距 離 の 相 違 を 前 提 に 組 ま れ て い る（ Fig.

Table 3 Results of the experiment without anexternal antenna for the access point

Table 4 Results of the experiment with an
external antenna for the access point－ 435 －

物流現場における一般無線 LAN を用いた移動体通信に関する研究8）。

功 で き な く な る 。Table 3 に 示 さ れ た 移 動これに対して、本研究の移動体通信に

体通信の成功が、ある特定の距離帯に集よって生じるマルチパス障害は、トラッ

中して現れる結果となったのは、このよ

ク 上 の PC が 時 間 と と も に AP に 近 づ い てうな理由と考えられる。

ゆ く こ と に よ り 、AP か ら の 電 波 到 達 距 離

こ れ に 対 し て 、AP に 外 部 ア ン テ ナ を 設に 差 が 生 じ 、 Fig. 8 と 同 様 な 送 受 信 波 に置した場合の結果においては、移動体通位相のずれが生じる結果によると考えら

信 成 功 率 が 大 幅 に 向 上 し た 。こ の 理 由 は 、れ る 。 具 体 的 に は 、 Fig. 9 に 示 す と お り

一 般 無 線 LAN 機 器 に 導 入 さ れ て い るである。つまり、トラックが走行し移動

MLSE 等 の 位 相 障 害 除 去 機 能 は 、 電 波 がす る こ と に よ り 、AP か ら の 直 線 的 な 距 離強いほど本来の位相を見出しやすくなるも絶えず変化するので、その関係は室内からと考えられる。実際に、本研究で用で反射波が起こすマルチパス問題と類似

い た 外 部 ア ン テ ナ は 、 Fig. 2 の 分 析 結 果

す る 。そ の 影 響 力 は 、PC を 載 せ て い る ト

か ら PC と AC 間 の 最 長 通 信 可 能 距 離 及

ラ ッ ク が AP に 近 づ け ば 近 づ く ほ ど 大 きび最大の電波強度を、それぞれ３割程度

く な る 。 し か し 、 ト ラ ッ ク が AP か ら 遠

増 強 で き て い る の で 、こ の 効 果 が Table 3

い 位 置 を 走 行 し て い る 時 は 、 Fig. 2 に 示と Table 4 の 結 果 の 相 違 と な っ て 表 れ た

し た よ う に 、AP と PC 間 の 電 波 そ の も のと判断できる。

が弱まってしまうので、移動体通信も成以 上 の 推 論 を 検 証 す る た め に 、Table
Table 3と Table 4 の 結 果 に 散 布 図 を 適 用 し 、 両者の移動体通信成功率に対する正規分布の 確 率 密 度 関 数 を 適 用 し た 結 果 が 、 Fig.
10 で あ る 。こ れ を 見 る と 、本 研 究 の 実 験
結 果 は 、 本 節 で 推 論 し た 一 般 無 線 LANによる移動体通信の特性を裏付けている。
つ ま り 、一 般 無 線 LAN に よ る 移 動 体 通 信

Fig. 8 Indoor
Ind oor multi pass problem
で は 、 Fig. 9 に 示 し た マ ル チ パ ス の 影 響
か ら AP よ り 遠 く 離 れ て い た 方 が 電 波 の
位 相 は 安 定 し 移 動 体 通 信 に は 向 く が 、Fig.
2 に 示 し た よ う に 、一 般 無 線 LAN の 電 波
は 、AP か ら 離 れ る と と も に 急 速 に 減 衰 すFig. 9 Multi pass problem on a moving truck

る の で 、 ト ラ ッ ク が AP か ら 離 れ す ぎ た
位置では通信そのものが途絶えてしまい、－ 436 －

日本包装学会誌 Vol.20 No.5（2011）

外部アンテナの有無によらず移動体通信

実験では、移動体として用いたトラックは 成 立 で き な く な っ て し ま う 。実 際 に Fig.

が 約 22km/h の 低 速 で 走 行 し た 場 合 、2 回

10 に お い て も 、正 規 分 布 の 確 率 密 度 関 数に一度は移動体通信が成功できることがの遠距離側の平均＋標準偏差の 3 倍の位分った。また、たとえ移動体通信が達成

置 は 、外 部 ア ン テ ナ の 有 無 を 問 わ ず 、Fig.
Fig.

で き な く と も 、 ト ラ ッ ク が AP ま で 走 行

2 で 示 し た AP か ら 電 波 が 到 達 し な く な

して一旦停車すれば、その後はごく短時

る 境 界 の 距 離 帯 〔 170m（ AP に 外 部 ア ン

間 で ONE STOP 通 信 が 成 立 し て 、電 子 フ

テ ナ 無 し ）, 210m（ AP に 外 部 ア ン テ ナ 有

ァイルの送受信には支障がないことも分り ）〕 付 近 と 一 致 し て い る 。

か っ た 。さ ら に 、AP に 外 付 け ア ン テ ナ を
設 置 す る と 、移 動 体 通 信 の 成 功 率 は 80％

６． おわりにに達することが明らかになった。外付け
ア ン テ ナ の 価 格 は 、PC と 比 較 す れ ば 取 る

本 研 究 は 、設 備 投 資 を 伴 わ ず に 、PC とに足らない額であるので、この設備投資

AP に よ る 一 般 無 線 LAN を 用 い て 、 実 用

額は、移動体通信の成功率向上に伴う物

的な移動体通信が実現できることを、自流業務の効率化によって短期に回収でき作のソフトウェアの構築とそれを用いたると考えられる。

物流現場における実証実験によって立証

以 上 に 加 え て 、本 研 究 の 実 験 結 果 か ら 、し た 。一 般 無 線 LAN は 、移 動 体 通 信 を 前

室 内 で 一 般 無 線 LAN を 用 い る と き に 典提に作られた技術ではないが、本研究の型的な反射波によるマルチパス障害が、Fig. 10 Normal Distribution of distances from the accesspoint where the mobile communication
co mmunication was succeeded－ 437 －

物流現場における一般無線 LAN を用いた移動体通信に関する研究

移動体通信の場合は、車両が移動してし

8) 全日本トラック協会、トラック事業におまうことにより無線電波の通信経路に距ける高度情報化対応に関する調査報告

離差が生じ、室内反射波と同様のマルチ

書平成 7 年度、128P(1996)

パス障害が生じていることを発見した。

9) 岩瀬緑朗、物流情報、43(9)、2-3(1996)

そのため、本研究の実験では、トラック

10) 三谷成二、電気設備学会誌、15(12)、が AP に 近 づ き す ぎ て し ま う と 、 移 動 体通信が成功できなくなるという興味深い

1227-1233(1995)
11) 清水理史、体系的に学び直す無線 LAN、
日経 BP ソフトプレス、62-66(2002)

事実を見つけることができた。
しかしながら本研究が別途に行った、

12) 小林佳和、簡単に学べる無線 LAN &一 般 無 線 LAN の 屋 外 通 信 範 囲 検 証 実 験Bluetooth、日本工業出版、71-81(2002)に よ れ ば 、 電 波 の 届 く 範 囲 は AP か ら た
か だ か 170m ～ 210m 程 度 で あ る 。 し た（原稿受付2011 年 7 月 19 日 ）が っ て 、一 般 無 線 LAN に よ る 移 動 体 通 信（審査受理2011 年 7 月 30 日 ）を物流現場において普及してゆくには、
マルチパス障害が顕著になる範囲と移動体の速度との関係を明らかにし、個々の物 流 現 場 に 合 わ せ た AP の 設 置 個 所 を 検討してゆく必要がある。

＜参 考 文 献 ＞
1) 中川一位、物流情報、45(6)、15-19（ 1998）
2) 井原美樹、物流情報、43(9)、16-21(1996)3) 関馨、自動車研究、28(9)、519-524(2006)4) 安部馨、高速道路と自動車、48(2)、87-92(2005)
5) 野口昭一、Nitto Tech Rep、(60)、20-23(2000)
6) 福地陽一、月刊マテリアルフロー、40(8)、31-35(1999)
7) Electr Automob、(692/693)、24-26(1998)－ 438 －