「テレプレゼンスロボット利⽤における通信部分の課題に対する検討」

報告書

神⼾情報⼤学院⼤学
横⼭輝明

2024 年 3 ⽉

1

⽬次
1.

2.

概要 ................................................................................................................................ 5

1.1.

テレプレゼンスロボットの概要...................................................................................... 5

1.2.

テレプレゼンスロボットと通信の関係........................................................................... 7

テレプレゼンスロボットとは .......................................................................................... 92.1.

2.1.1.

Double Robotics 社 Double3 .................................................................................. 9

2.1.2.

temi 社 temi V3 / V3C .......................................................................................... 10

2.1.3.

Xandex 社 Kubi ..................................................................................................... 11

2.1.4.

iPresence 社 Telepii ............................................................................................... 12

2.2.

3.

4.

テレプレゼンスロボットの製品事例 .............................................................................. 9

テレプレゼンスロボットの利⽤事例 ............................................................................ 13

2.2.1.

ビジネス分野 ......................................................................................................... 13

2.2.2.

教育分野................................................................................................................. 13

2.2.3.

医療分野................................................................................................................. 14

2.2.4.

介護分野................................................................................................................. 14

2.2.5.

MICE 分野 ............................................................................................................. 14

テレプレゼンスロボットと通信 .................................................................................... 16

3.1.

テレプレセンスロボットの技術構成 ............................................................................ 16

3.2.

通信に関する問題.......................................................................................................... 18

3.2.1.

インターネット接続に対する課題 ........................................................................ 18

3.2.2.

ローカルネットワークにおける課題..................................................................... 20

3.2.3.

携帯電話回線の利⽤における問題 ........................................................................ 26

3.2.4.

ソフトウェア部における問題................................................................................ 26

通信部分の問題解決への検討 ........................................................................................ 28

4.1.

ローカルネットワーク構築における検討 ..................................................................... 28

4.1.1.

インターネットとの接続⽅法の検討..................................................................... 28

4.1.2.

ローカルネットワーク構築部分の検討 ................................................................. 34

4.2.

ネットワーク監視の検討............................................................................................... 45

4.2.1.

インターネット接続に対する監視 ........................................................................ 46

4.2.2.

ルータにおける観測 .............................................................................................. 47

4.2.3.

ローカルネットワークに対する監視..................................................................... 49

4.2.4.

テレプレゼンスロボットに対する監視 ................................................................. 50

2

5.

まとめ ........................................................................................................................... 52

参考⽂献 .............................................................................................................................. 543

図 1 テレプレゼンスロボットの例（AVA Robotics, Double Robotics 社 製品） .........6
図 2 イベント会場での利⽤（著者撮影） ......................................................................7
図 3 学校での利⽤（iPresence 社事例） ........................................................................7
図 4 Double3 ロボットとサービスへのアクセス画⾯（Double Robotics 社） ............10
図 5 temi と temi center のマップ管理画⾯ (temi 社) ..................................................11
図 6 kubi ロボットと kubi kart ......................................................................................12
図 7 動く電話 Telepii（iPresence 社） .........................................................................13
図 8 ⼤規模展⽰会での利⽤事例（iPresence 社）........................................................15
図 9 テレプレゼンスロボットに関わる通信部の構成 ..................................................16
図 10 Temi ロボットでの対話実験の様⼦ .....................................................................17
図 11 Temi の WiFi ネットワーク接続の設定の様⼦ ....................................................18
図 12 通信利⽤における主な問題が起こり得る場所 ....................................................18
図 13 イベント時の通話品質の確認実験 ......................................................................23
図 14 イベント時の通話品質の確認実験（別時間） ....................................................24
図 15 イベント時の WiFi 電波状況の例 ......................................................................25
図 16 イベント後の電波状況 ........................................................................................25
図 17 テレプレゼンスロボット向けネットワーク部 ....................................................28
図 18 スターリンクのアンテナ .....................................................................................31
図 19 ルータからの 2 つの接続を負荷分散して利⽤する PBR 例 ...............................32
図 20 WAN ロードバランサーによる複数のインターネット回線の⾃動切り替え ......32
図 21 Peplink 社 Speed Fusion 技術..............................................................................33
図 22 Peplink 社ルータ例...............................................................................................34
図 23 テレプレゼンスロボットを収容するローカルネットワーク ..............................35
図 24 WiFi 利⽤によるローカルネットワークの構築 ...................................................37
図 25 展⽰場での WiFi AP 設置例 ................................................................................39
図 26 展⽰場の様⼦（奥⾏き 72m） .............................................................................39
図 27 イベント会場での WiFi AP 設置例（半可搬型） ...............................................41
図 28 フジクラ・ダイヤケーブル社 無線 LAN ⽤漏えい同軸ケーブル（WBLCX） .42
図 29 アンテナ延⻑ケーブルを利⽤する⽅法[KPWL-0300H] ....................................43
図 30 モバイルルータを⽤いた携帯電話接続の利⽤ ....................................................44
図 31 ネットワーク運⽤における観測対象 ..................................................................46
図 32 利⽤可能帯域の計測（インターネット接続） ....................................................47
図 33 smokeping による RTT 計測と可視化例 .............................................................47
図 34 ルータ上での通信流量の計測例 ..........................................................................48
図 35 実験時のルータやインターネット接続の例 .......................................................49
図 36 ICMP による RTT 時間の計測例 ........................................................................50

4

1. 概要
著者らは、これまでにもテレプレゼンスロボットと呼ばれる、移動型ロボットを利⽤した
遠隔コミュニケーションに関する実験を⾏ってきた。本稿では、実験などの結果からわかった、テレプレゼンスロボットにおける通信部分の課題や、今後の解決のための検討について報告する。本章では、議論の対象となる、テレプレゼンスロボットと通信の関係と、その課題について概要を説明する。
1.1. テレプレゼンスロボットの概要
テレプレゼンスロボットは、遠隔地に存在する⼈間のプレゼンス（存在感）や⾏動を、ロボットを介して仮想的に再現する技術である。テレプレゼンスロボットは移動可能で、カメラやマイク、ディスプレイなどの機器を備え、リモートからの制御を受けて⾏動する。テレプレゼンスロボットを⽤いることで、遠隔地のユーザーが物理的にその場に現れているかのような感覚を他の⼈に提⽰して、遠隔地のユーザーにとってもその場に参加しているよ
うな臨場感を体験できる。
現在では、さまざまなテレプレゼンスロボットが登場している。図 1 は市販されている
テレプレゼンスロボットの例である。ロボットとテレビ会議を組み合わせたような外観が特徴で、ユーザーはこのロボットを操作して遠隔地にいるかのように振る舞い、遠隔地の⼈々とコミュニケーションを図ることができる。ユーザーの顔なども⽰すことで、ロボットの周辺の⼈々に対しての存在感を⽰している。ロボットが移動しながら、投影されるユーザーの姿に周辺からも話しかけるといった体験は、従来のテレビ会議システムにはないものである。2013 年に iRobot が発表した AVA[1]は、遠隔地からの操作によって屋内空間を⾃由に移動して、現地の⼈とコミュニケーションをとることができた。AVA はテレプレゼン
ロボットの草分けとして、その価値を⽰したが、⾼価な製品であり、広く普及するには⾄らなかった。その後、Double Robotics [2]のような安価な製品が登場し、ビデオ会議や遠隔コ
ラボレーションはより⾝近なものになった。これらの商品は、ビジネス環境や教育分野で広く受け⼊れられ、テレプレゼンスロボットの普及に貢献している。

5

図 1 テレプレゼンスロボットの例（AVA Robotics, Double Robotics 社 製品）

テレプレゼンスロボットは⼀般にも販売されており、さまざまな利⽤事例が集まっている。
最近では、展⽰会や学会会場など、特に技術関係のものであればなおさら、こうしたテレプ
レゼンスロボットを⾒かけることも珍しくなくなっている。さらに、ビジネス会議、教育、
医療診療などでの⽤途にも利⽤が始まっている。リモートからロボットを操縦し、そのロボットを介して遠隔地に存在する⼈物とのインタラクションが可能になる。遠隔地とのコミュニケーションや協⼒連携を円滑に実施するための⼿段として、テレプレゼンスロボット
は注⽬されている。テレプレゼンスロボットの開発・販売を⼿掛ける、iPresence 社 Web ページでも利⽤事例が紹介されている[3]。

6図 2 イベント会場での利⽤

図 3 学校での利⽤（iPresence 社事例）

1.2. テレプレゼンスロボットと通信の関係
テレプレゼンスロボットにとって、遠隔制御や遠隔コミュニケーションは基幹機能である。それらの遠隔地とのやりとりには、通信機能の利⽤が必須となる。それらの、制御やコ
ミュニケーションの機能は、インターネット上のサービスとして実装されることが⼀般的であり、テレプレゼンスロボットの利⽤にはインターネット接続の確保が必要となる。
そして、テレプレゼンスロボットが提供するサービスの品質は通信性能に依存する。通信7

品質の低下は、ユーザーの遠隔制御や遠隔コミュニケーションの利⽤の困難を引き起こしてしまい、ユーザー体験を直ちに悪化させる。テレプレゼンスロボットの⼗分なサービス提供には、⾼品質な通信環境の提供が重要な要素となる。
テレプレゼンスロボットによるコミュニケーションでは、移動しながら通信を利⽤する。
その際には、WiFi などの無線通信技術を利⽤するが、移動に伴いその通信品質は変化する。
遠隔制御や遠隔コミュニケーションなど、リアルタイム性が求められるアプリケーション
は通信品質の変動に敏感なことが多く、通信品質を確保したまま移動できるような、ネット
ワーク基盤の⽤意が重要な課題となる。これは従来型のネットワーク利⽤である、PC やス
マートフォンからの通信利⽤とは異なる利⽤形態であり、従来型のネットワークとも異なるネットワーク環境の整備が求められる。
また、他の課題として、テレプレゼンスロボットの利⽤シーンの特殊性も挙げられる。テレプレゼンスロボットの利⽤状況として、イベントへの遠隔参加では、その利⽤環境は混雑状況となることも多い。こうした混雑環境では、そもそも⼤量の機器からの⼤量の通信が発⽣しているという通信環境の混雑であったり、物理的に⼈が混雑しているなど、無線通信の環境としては厳しい状況となる。
テレプレゼンスロボットの利⽤には、こうした状況において、(1) インターネット接続を確保すること、（2）テレプレゼンスロボットが利⽤するネットワークを⽤意すること、(3)
時事刻々と変化する通信状況を監視してトラブル原因を把握することなどの、通信ネット
ワーク関係の対処が必要となる。これらの課題に対して、それぞれ技術的な解決策の提案が重要となる。さらには、このような通信状況下において、安定的な通信を成⽴させる通信技
術やサービス実装の⼯夫など、通信の上位層においても、トラブルを回避するような機構もまた技術的な課題となる。
今後のテレプレゼンスロボットの普及と利⽤拡⼤には、こうした通信部分における課題解決が重要となると考える。著者もテレプレゼンスロボットの提供に関わり、ネットワーク構
築や運⽤を経験してきた。本稿では、著者の経験も含めて、テレプレゼンスロボット利⽤における通信の課題について整理して、対策案について検討する。

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2. テレプレゼンスロボットとは
今⽇では、多種多様なテレプレゼンスロボットが提供されている。さまざまなテレプレゼ
ンスロボットのなかから、いくつか代表的なものを取り上げて説明する。また、テレプレゼ
ンスロボットの活⽤⽅法を⽰すために、利⽤事例も紹介する。
2.1. テレプレゼンスロボットの製品事例
さまざまなテレプレゼンスロボットが⼊⼿可能となっている。ロボット型で移動を伴うものから、固定設置のものまで、特徴的なものをいくつか紹介する。
2.1.1. Double Robotics 社 Double3
Double Robotics 社は 2013 年から初代 Double ロボットの提供を開始して、製品提供を続けている。それまでのテレプレゼンスロボットと⽐べて、⽐較的安価な製品を提供して、テレプレゼンスロボットの市場を拡⼤した。Double3 は、3 台⽬の製品である。
図 4 Double3 ロボットとサービスへのアクセス画⾯（Double Robotics 社）は Double
Robotics 社の Double3（ダブルスリー）である。ジャイロセンサーでバランスをとりながら移動する⼆輪型のテレプレゼンスロボットで、遠隔地からでも操作者がその場にいるかのような感覚を提供できる。Double3 はブラウザ（Google Chrome、Firefox、Safari）や iPadや iPhone の専⽤アプリケーションを通じてアクセス、遠隔操作ができる。ロボットとアプ
リケーション、共に Double Robotics 社が製造し、滑らかな移動と⾼度なカメラ機能を備えている。
技術的な仕様としては、9.7 インチの LCD ディスプレイ、13MP カメラなどを搭載。内部には NVIDIA Jetson TX2 プロセッサが搭載され、4GB の LPDDR4 メモリと 16GB
eMMC5.1 フラッシュストレージを備えている。通信は 802.11ac 対応（2.4GHz, 5GHz）の通信インターフェイスと Bluetooth 4.2 を備えている。稼働時間は 4 時間、充電時間は 2 時
間となる。

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図 4 Double3 ロボットとサービスへのアクセス画⾯（Double Robotics 社）

2.1.2. temi 社 temi V3 / V3C
temi（テミ）は、AI ⾳声認識のプラットフォームを採⽤したスマートロボットである[4]。
テレプレゼンスロボット特有の「そこにいる」感覚を実現するため、ユーザーの声や動きを検知して⾃由に動き回ることができる。temi は利便性を重視し、⾃動運転技術を備え、⾃律移動し、指定された場所に移動することができる。
図 5 は temi ロボットと移動時のマップ管理画⾯である。temi は、10.1 インチの HD
LCD ディスプレイ、13MP の⾼解像度カメラ、960 x 340cd/m2 の⾼輝度ディスプレイを特徴として実装している。バッテリーは、8 時間の使⽤が可能で、充電時間は約 3 時間。また、Wi-Fi および Bluetooth 接続をサポートしている。最新の V3 では USB を利⽤して有線でWiFi や 5G 対応ルーターへの接続を可能としたり、直接 SIM を差し込めるモデルなども提供されており、通信インターフェイスの⾃由度が上がっている。

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図 5 temi と temi center のマップ管理画⾯ (temi 社)

システムの OS は Android で動いており、第三者の開発者が独⾃にアプリケーションを開発できる SDK も公開されている。temi center というウェブ上での機材やマップを管理するシステムや temi store と呼ばれるアプリのマーケットプレイスも準備されている。temi
は、ビジネス環境や個⼈利⽤の両⽅で利⽤されており、リモートワーカーや家族とのコミュ
ニケーションなどに活⽤されている。

2.1.3. Xandex 社 Kubi
kubi は、⾃律移動を不要とする場⾯で活⽤できる卓上型テレプレゼンスロボットである。
図 6 は kubi ロボットの製品である。kubi は移動はせず、テレビ会議システムに対して「⾸振り」の機能を提供する。kubi ⾃体はコミュニケーション機能を持っておらず、iPad と組
み合わせて利⽤する。シンプルなアイデアであるが、安価な構成を実現している。
kubi では、300 度のパンとプラスマイナス 45 度のチルトの遠隔操作機能により、会議中に⾃然な顔の⾸振りを実現する。kubi に iPad を載せて利⽤する。取り外し可能なベースには標準の三脚マウントが備わっており、
バッテリー搭載で最⼤ 4 時間の利⽤が可能である。
AC 電源にも対応しており、特定地点へ設置して電源稼働時間を気にせずに利⽤することもできる。
kubi のユーザーは、シンプルな操作インターフェースを利⽤して容易に視点を変えることができるため、遠隔の会議への参加時の視点の⾃由度が上がる。kubi の周辺にいるユー
ザーは投影された遠隔参加者の顔を⾒ながら、存在感を感じながらコミュニケーションを11

取ることができる。移動式のカートに乗せて利⽤するなど、⼯夫した利⽤も提案されている。
kubi は、教室のような特定の環境と場での利⽤に向いており、教育現場にて児童⽣徒が遠隔からの学校への通学や授業参加するなどの利⽤⽅法にも⽤いられている。

図 6 kubi ロボットと kubi kart

2.1.4. iPresence 社 Telepii
iPresence 社が提供する、動く電話 Telepii（テレピー）は、⾝近なスマートフォンを活⽤して誰でもテレプレゼンスロボット利⽤体験ができることを実現した⼩型テレプレゼンス
ロボットである[6]。テレビ会議部分はスマートフォンを利⽤することで、⼩型でシンプルな作りとなり、安価であることが特徴である。
Telepii は、親しみやすいデザイン、且つ⼿軽に操作できる iOS／Android アプリケーシ
ョンや⼩型のフォーム（サイズは H90mm x W70mm x D70mm）であり、ユーザーはテー
ブルやデスクに置いて簡単に使うことができる。重さはわずか 160g で、持ち運びなども簡易とし、⽇常のあらゆるシーンで気軽に離れた場所にいる家族や友⼈との会話をよりリア
ルに感じさせるテレプレゼンス体験を楽しむことができる。

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図 7 動く電話 Telepii（iPresence 社）

2.2. テレプレゼンスロボットの利⽤事例
著者は iPresence 社と協⼒して、テレプレゼンスロボットに関わる実験など実施している。
iPresence 社による取り組み事例から、テレプレゼンスロボットの活⽤事例について紹介する[3]。
2.2.1. ビジネス分野
グローバル企業など複数の拠点を持つ企業においては、テレプレゼンスロボットが新たなコミュニケーションツールとして利⽤されている。遠隔地の顧客との⾯談やミーティン
グに使⽤することで、遠隔会議の利⽤場⾯の幅を広げている。
また、管理者が各管理拠点を遠隔から多数拠点に順番にアクセスなどを実施すること
で、旅費を削減し、時間の効率化を実現している。ある地⽅の IT 企業の例では、家族の事情で引越しをする必要があったスタッフがロボットを介したリモートワークを実現し、離職を免れたなどの事例がある。
2.2.2. 教育分野
テレプレゼンスロボットは教育の格差を埋める⼿段として利⽤されている。例えば、病気やけがで学校を⽋席している⽣徒が、テレプレゼンスロボットを通じてリアルタイムで13

授業や様々な学校⽣活の場⾯に参加し、教師やクラスメートとのインタラクションを実現できる。実例として、⼊院している⽣徒が卒業式や⼊学式に遠隔参加したり、遠隔でも授業に参加することで出席単位を取ったりもされている。
兵庫県の病院では、⼊院中の⼦供たちがテレプレゼンスロボットを使い、科学館のツアーに参加したり、遠隔からの仕事体験などの提供を実現した。
2.2.3. 医療分野
医療分野では、コロナ禍でお⾒舞いに⾏けない⼊院者の家族がテレプレゼンスロボット
経由で遠隔お⾒舞いを実施している。遠隔地や⼈員が限られている地域での専⾨医の遠隔診療などでも活⽤がされている。これにより、遠隔地の医師がリアルタイムで患者とコミュ
ニケーションを取り、看護師にアドバイスをしたり、診断を下すことができる。
2.2.4. 介護分野
⾼齢者施設ではテレプレゼンスロボットが家族やスタッフ同⼠のコミュニケーションツ
ールとして使われている。遠くにいる家族が施設にいる⾼齢者と会話をするために利⽤したり、施設スタッフが遠隔モニタリングに使⽤したりしている。
2.2.5. MICE 分野
東京の展⽰会の主催企業は、海外バイヤー向けの展⽰会においてテレプレゼンスロボッ
トを使ったオンラインツアーを実施している。コロナ禍などで海外からバイヤーが渡航できない中、テレプレゼンスロボットを利⽤することで、世界中から参加者がバーチャルで展⽰会に参加し、国境を越えたビジネスチャンスを創出している。
また、東京で実施されたオンラインとオフラインのハイブリッド国際学会ではテレプレ
ゼンスロボットを活⽤した遠隔参加者との交流体験やポスターセッションを実現している。
図 8 は、東京ビッグサイトで開催された展⽰会での利⽤の様⼦である。72m x 144m の会場内に多数のテレプレゼンスロボットを配置して、遠隔からの展⽰会への参加を可能にした。このような環境で、遠隔地からの参加者も、実際の来場者たちと混在しながら、展
⽰会会場を巡回して、任意のブースに⽴ち寄る体験をしていた。

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図 8 ⼤規模展⽰会での利⽤事例（iPresence 社）

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3. テレプレゼンスロボットと通信
本章では、テレプレゼンスロボットによるコミュニケーションや臨場感の提供のために必要不可⽋な通信との関係や、通信に関する問題について説明する。
3.1. テレプレセンスロボットの技術構成
テレプレゼンスロボットとは、ロボット＋リモートコミュニケーションを組み合わせたものであり、動くテレビ会議とも⾔えるものである。そのリモート関係の機能提供のために通信機能を利⽤する。テレプレゼンスロボットのサービス部分は、インターネット上のサーバによって提供されており、ロボットからサーバとの双⽅向の通信を利⽤する。
図 9 はテレプレゼンスロボットに関わる通信部の構成を表す。サービスへとアクセスするために何らかの⽅法で、① インターネット接続の確保が必要となる。また、② ロボットが移動する範囲をカバーする、ローカルネットワークも必要になる。ロボットからの通信は、
ローカルネットワークを介して、インターネット接続の窓⼝となるルータで集約される。ルータがインターネット接続の通信を提供する。その他にも、③ テレプレゼンスロボットが携帯電話ネットワークへの通信インターフェイスを持つ場合には、ローカルネットワーク
を利⽤せずに、個々のロボットが直接携帯電話ネットワークを介してインターネット接続
する⽅法もある。これらの通信経路により、ロボットはサービスとの双⽅向の通信を確⽴する。

③ 個々のテレプレゼンスロボットから携帯電話回線を通じて
インターネットアクセスするパターン（通信インターフェイスが必要）

サービス提供サーバ

携帯電話
ネットワーク

インターネット① サービスへのアクセスのためインターネット接続が必要

ルータ② テレプレゼンスロボットのネットワーク接続のため
ローカルネットワークが必要

ローカルネットワーク

図 9 テレプレゼンスロボットに関わる通信部の構成

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テレプレゼンスロボットに搭載された、テレビ会議⽤のコンピュータ上では遠隔制御や遠隔コミュニケーションを提供するためのアプリケーションが動作する。図 10 Temi ロボットでの対話実験の様⼦は temi ロボットを利⽤している楊⼦である。ロボットに組み込まれたテレビ会議アプリケーションを利⽤して、コミュニケーションを取っている。図 11 は
temi ロボットの通信の管理画⾯である。
WiFi 通信の接続先や通信設定などをここで与える。
テレビ会議アプリケーションが、制御信号・⾳声・動画を伝送するために通信を送受信する。⾳声や動画の送受信はインターネット上での⼀般的なテレビ会議系のソフトウェアと同様の動作をしており、サービス提供サーバとの送受信で完結している。通信プロトコル内
容は各製品の実装依存であるが、例えば、Temi ロボットでの実験では、動画や⾳声の送受信に上り／下りのそれぞれで 5Mbps 程度の帯域が必要であった。これは、⼀般的な Web 会
議等でも求められるのと同等である。
実験では、利⽤可能な帯域の制限やパケットロスを起こしての影響を確認したが、帯域が狭まることで映像や⾳声が途切れ途切れとなり、コミュニケーション品質が悪化した。最悪の場合には、真っ⿊な画⾯で不通状態となり再接続のための⼿動操作が求められることもあった。通信部分が極端に変動する状況でも、ソフトウェア側処理が安定して動作すること
や、⾃動での復帰対応も重要となる。

図 10 Temi ロボットでの対話実験の様⼦

17

図 11 Temi の WiFi ネットワーク接続の設定の様⼦

3.2. 通信に関する問題
テレプレゼンスロボットの利⽤には、通信ネットワークの準備が必要となる。ここでは、テレプレゼンスロボット向けのネットワーク利⽤時に発⽣する問題について説明する。図12 は、テレプレゼンスロボットの通信利⽤において、主な問題が起こり得る場所を表す。
この整理に分けて説明する。

サービス提供サーバ

携帯電話
ネットワーク

インターネット③ 携帯電話回線の利⽤における課題① インターネット接続に対する課題④ ソフトウェア部における課題

ルータ② ローカルネットワークにおける課題

ローカルネットワーク

図 12 通信利⽤における主な問題が起こり得る場所

3.2.1. インターネット接続に対する課題

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テレプレゼンスロボットからサービス提供サーバに対するアクセスのために、インターネット接続を⽤意する必要がある。サービスへの通信はすべてこの接続を通過するため、通信帯域などには⼗分な通信品質が求められる。

（インターネット接続の帯域不⾜）

インターネット接続部で起こり得るトラブルとして、帯域不⾜の発⽣が挙げられる。複数
台のテレプレゼンスロボットの利⽤や、ローカルネットワークの他ユーザーからの通信の影響を受けて、通信帯域の不⾜が発⽣する可能性がある。既存のインターネット接続を利⽤することも、テレプレゼンスロボット⽤に別途のインターネット接続を⽤意することもできるが、いずれの場合も帯域量に余裕を持つことが重要である。特に既存のインターネット
接続にて、テレプレゼンスロボット以外の通信と共⽤する場合には、そうした通信による利⽤がテレプレゼンスロボットの通信を圧迫しないか、注意が必要である。
また、⼀般的な商⽤サービスのインターネット接続回線は、その上流の通信経路上で、複数の利⽤者回線を集約する[7]。他の回線の通信利⽤の増加は、利⽤可能帯域を圧迫する。
⼤規模イベントなどでは、新規に設置した回線であっても周辺利⽤の影響を受ける可能性がある。予備回線の確保時には、異なる ISP やサービスを⽤意するなど、分散化を図ることでよい冗⻑性の確保になる。

（インターネット接続の上り帯域不⾜）

インターネット接続の帯域問題は、上り帯域部分で発⽣することがある。⼀般利⽤者向けのインターネット接続では、上り／下りでの帯域が⾮対称で提供されているものが多い。これまでの Web 閲覧などの⼀般的な利⽤パターンでは、ユーザーから⾒た上り（アップロード）側には少量のリクエストが送信されて、下り（ダウンロード）側で⼤量のデータを受信するため、それに合わせたサービス提供となっているためである。テレプレゼンスロボット
では双⽅向のコミュニケーションを実施するため、上り側の帯域確保が重要となる。
表 1 主要なインターネット接続サービスの帯域例である。携帯電話回線など、無線接続は⼯事不要なため⼿配は容易ではあるが、多くの場合は上り帯域が制限されていることに注意が必要である。また、利⽤可能な帯域は最⼤値を表しており、それを下回ることが多い。
無線通信技術では理論最⼤値を⼤幅に下回ることも多い。複数台のテレプレゼンスロボッ
トを利⽤する場合には、事前に上り側の帯域の必要量を⾒積もることや、事前のリハーサル
的な試験などの確認が必要である。

19

表 1 主要なインターネット接続サービスの帯域例
上り

下り

備考

フレッツ光(1G)

１Gbps

1 Gbps上下対称

フレッツ光(10G)

10 Gbps

10 Gbps

上下対称

JCOM NET 1G

100 Mbps

1 Gbpsサービス例

131.3 Mbps

1.7 Gbps

Docomo モバイルルータ SH-54C 利⽤

ケーブル TV
Docomo 4G

理論値であり実効値は下回る
Docomo 5G

1.1 Gbps

4.9 Gbps

Docomo モバイルルータ SH-54C 利⽤
理論値であり実効値は下回る

スターリンク

25 Mbps

150 Mbps

サービスプロバイダの公称値（衛星通信）

3.2.2. ローカルネットワークにおける課題
テレプレゼンスロボットはサービスにアクセスするための通信インターフェイスを備えており、サービスへのアクセスを確保するために、ロボットが稼働するエリアにおけるロー
カルネットワークが必要となる。このローカルネットワークは、既設のものを利⽤することも、新設して利⽤することが選択になる。利⽤するローカルネットワークの判断は、(1) 通
信性能、(2) コスト、(3) ロボットの通信インターフェイス などの要件に基づいて、既設利⽤や新設利⽤を決める。
ローカルネットワークは、ロボットからインターネットへの通信を中継するために利⽤される。移動しながらの通信に対応するには無線通信を利⽤する。利⽤可能な無線通信技術
は、免許不要で低廉化している 802.11 系の WiFi 技術や、ローカル 5G による⾃営の携帯電話回線などがある。移動しないテレプレゼンスロボットであれば Ethernet ケーブルによる有線接続を利⽤できる。
（ローカルネットワークの敷設の問題）

ローカルネットワークを敷設する場合には、敷設コストが問題となる。テレプレゼンスロ
ボットの移動に合わせて無線通信の環境を⽤意するためには、⾯的なカバーのために多数のネットワーク機器の⽤意が必要になる。また、移動時の途切れのない通信の実現には、通常のネットワーク環境よりも⾼密度な機器の設置であったり、エリア内に無線通信を均質20に⾼品位に届けたりするには⾼度な設置技術が求められる。
特に、WiFi 技術を利⽤する場合には、後述する電波⼲渉や混雑の観点から、通信品質を確保するネットワーク構築は容易ではない。また、WiFi で利⽤可能な電波周波数帯は法律で厳密に制限されている[8]。WiFi では、⼤別すると、2.4GHz と 5GHz という⼆種の周波数帯を利⽤する。2.4GHz 帯は対応機器は多いが、利⽤可能なチャンネルが 3 つ程度と少な
いため、⾯的な機器設置ではチャンネルが重なることでの⼲渉が避けられない。5GHz 帯はチャンネル数も多く、機器設置には適しているが、法律上では屋外での利⽤が基本的には禁⽌されているため、利⽤は屋内に制限される。
ローカル 5G は、WiFi より広域をカバーできる通信基盤の構築技術である。携帯電話回線と同様の⾼度な通信基盤を⾃営利⽤することができる。ただし、その構築や運⽤には免許が必要であり、機器の設置も電波法に従う必要があり、構築運⽤は⾼コストとなる[9][10]。
また、ローカル 5G に対応した通信インターフェイスもまだ多くは供給されておらず、今後の発展が期待されている。

（ローカルネットワーク内の帯域不⾜の問題）

ローカルネットワークでは、通信容量が想定を上回ることで円滑な利⽤が阻害される。複数のテレプレゼンスロボットを利⽤する場合には、複数のコミュニケーション⽤の通信が発⽣する。ローカルネットワークを占有利⽤せず、テレプレゼンスロボット以外の通信も収容する場合には、通信の総量が予想できない。ローカルネットワーク内の利⽤可能帯域が⼗分であるか、現在の通信利⽤量の確認など、ローカルネットワーク内の帯域状況の監視が必要である。
無線通信では、後述するような⼲渉等による通信性能の低下も発⽣するため、利⽤可能帯
域は事前に⽤意していたものを下回ることも多い。ローカルネットワーク内における通信の疎通性なども随時確認することで、通信品質が⼗分に確保されているかの確認が重要である。
（無線通信における電波⼲渉の問題）

テレプレゼンスロボットの運⽤において、最⼤の問題となるものが、テレプレゼンスロボ
ットの WiFi 接続に対する電波⼲渉の問題である。無線通信の利⽤では、電波の⼲渉などによる性能悪化の問題が発⽣することがある。WiFi 通信では、誰もがアクセスポイントを設置することができて、アクセスポイント間での利⽤電波に関する調節機構はないため、電波⼲渉の問題は頻繁に発⽣する。WiFi アクセスポイント間が利⽤する周波数チャンネルが重21

なることで、それぞれの通信がお互いに妨害要因として⼲渉する。この⼲渉を防ぐには、各
アクセスポイントの利⽤周波数チャンネルが重ならないように指定する。
しかし、WiFi におけるチャンネル数の重なりを完全に解消することは困難である。
2.4GHz 帯では、利⽤可能なチャンネル数は 14 個であるが、WiFi 通信では 22MHz 幅の周
波数帯を利⽤すること、各チャンネルの中⼼周波数は 5MHz 毎に離れていることから、チャンネル間での利⽤電波周波数帯の重複を避けるには 5 チャンネル程度離す必要がある。
そのため、2.4GHz 帯で利⽤可能なチャンネル数は 3 チャンネルに留まる。WiFi 通信の送受信可能なエリア内に 3 つ以上のアクセスポイントが存在する状況は容易に起こり得るため、利⽤チャンネルは必然的に重複する。
WiFi アクセスポイントは⾮常に安価で、個⼈でも取り扱いが容易なため、現在では⼤量のアクセスポイントが周りに存在している。さらに、2.4GHz 帯は電⼦レンジや Bluetoothなど、他機器による利⽤も頻繁である。2.4GHz 帯で⼲渉を抑制しながらの利⽤は、周辺に設置されているアクセスポイントも含めた管理ができない限りは難しい。
表 2 WiFi 5GHz 帯の利⽤可能な周波数帯については WiFi 5GHz 帯の電波の特徴である。
5GHz 帯での WiFi 利⽤であれば、利⽤可能なチャンネル数が遥かに多く、規格上の利⽤可能通信帯域も⼤幅に広い。2.4GHz と⽐較して⾼周波数となるため電波が回折しにくく、障害物による減衰が⼤きいため、不要な電波を抑制できて⼲渉が回避できる。
こうした性質から、テレプレゼンスロボットの WiFi ネットワーク構築には 5GHz 帯の利⽤が推奨される。しかし、5GHz 帯であっても、近隣に⼤量のアクセスポイントが存在して、⼤量の通信が伝送されている状況では⼲渉の問題が発⽣する。結局は、近隣の環境次第となる。また、5GHz 帯のうち W52, W53 と呼ばれる周波数帯は原則として屋外利⽤が禁⽌されており、屋外でのテレプレゼンスロボット利⽤において選択できない。また、W56 は
W52/W53 に対して新しく許可された周波数帯なので、対応していない通信インターフェイ
スがあることも注意が必要である。
表 2 WiFi 5GHz 帯の利⽤可能な周波数帯について

周波数帯

利⽤可能チャンネル (ch)

屋外利⽤

W52

36/40/44/48

不可（登録制度）W53

52/56/60ch/64

不可

W56

100/104/108/112/116/120

可能/124/128/132/136/140

レーダー検知時は停⽌

22無線通信の利⽤において、⼲渉とは異なる問題に「混雑」の問題がある。イベント会場のように⼈間が多い状況では、アクセスポイントとテレプレゼンスロボットの間を混雑した
⼈が遮ることで電波強度が低下して、通信品質を悪化させる。また、混雑の状況では多くのユーザーが持参するスマートフォンなどの WiFi 機器の集中も起こる。このとき、WiFi 機
器からはアクセスポイント探索などのビーコン信号が発信されており、それらの制御信号の送受信も帯域の逼迫や⼲渉の原因となる。
図 13 は、著者らがイベント利⽤の実験時にテレビ会議の通話品質を確認した結果例である。イベント期間中の通話品質の観測のために、⾚線で⽰した経路上を数時間毎に定期的に temi ロボットを巡回させながらテレビ会議の品質や可否を確認した。図中のオレンジ⾊の AP と書かれた 4 つの四⾓形が AP を表す。⻘印は通話ができた地点、⾚印は動画通話できなかった地点（停⽌マークは接続ができない状態）を表す。イベント開始前は、全域で通話できるように WiFi AP を設置していたが、イベント時に参加者の⼊場や通信利⽤により、電波⼲渉の影響でこれだけ通信状況は悪化する。

図 13 イベント時の通話品質の確認実験

図 14 は同様の実験を別のタイミングで実施した結果である。2 つの結果を⾒⽐べると、

23通話品質の悪化する地点は変化していることがわかる。先ほどは通話良好だった地点が悪化したり、通話不調の地点が良好に回復していたりする。このように、会場の⼈の混雑や、通信利⽤の混雑によって悪化する地点は⼤きく変化する。いずれの結果でも、AP からの遠⽅である隅の通路でも通話良好の結果が出ている。即ち、AP からの電波は⼗分に全⾯をカバーできており、通話不調は電波⼲渉により発⽣していると考えられる。

図 14 イベント時の通話品質の確認実験（別時間）

図 15 は、スペクトラムアナライザという機器で観測した WiFi 電波強度の実例である[11]。W52,W53,W56 のそれぞれを⻩⾊枠で囲み、横軸が周波数、縦軸が電波強度を表す。
W52 の周波数帯では、電波強度が⾚⾊で⽰されており、多くのアクセスポイントが存在していて、その周波数帯でたくさんの通信が⾏われていることがわかる。
このとき、W53 では電波が発信されておらず、混雑がないことがわかる。この混雑状態
が通話不調を引き起こしており、このようなモニタリングによって、あらかじめ周辺の電波利⽤の状況の把握や、混雑の発⽣を検知することができる。ちなみに、図 16 は、イベント
終了後の夜間に同場所で観測した結果である。紫⾊の結果は、AP 制御信号などの少量の送受信が発⽣していることがわかる。イベント時間外では、通信の利⽤もなくなり、電波的には良好な状態となることがわかる。また、WiFi の周波数帯 W53 の上の周波数で、何か強度の強い電波が頻繁に送受信されていることもわかる。このような WiFi 以外の通信も WiFiへの阻害要因となる。

24

W52: 5GHz帯
多数のAPで混雑
36/40/44/48ch

W53: 5GHz帯
APは少ない混雑なし
52/56/60/64ch

W56: 5GHz帯
APは少ない、混雑なし
100/104/108/112/116/120/124/128/132/136/140ch

図 15 イベント時の WiFi 電波状況の例

図 16 イベント後の電波状況

25

（通信インターフェイスに関する制約）

ここまでで説明したように、ローカルネットワークの構築にはさまざまな通信技術が利⽤可能で、それぞれに得失を持つ。ある通信技術を利⽤するためには、テレプレゼンスロボ
ットがその通信技術に対する通信インターフェイスを備えている必要がある。テレプレゼ
ンスロボットの種類によっては、通信インターフェイスの交換ができないものもある。そのため、利⽤可能な通信技術が制限されることもある。
3.2.3. 携帯電話回線の利⽤における問題
他のインターネット接続の⽅法として、テレプレゼンスロボットのそれぞれが携帯電話回線の通信インターフェイスを⽤いて、ネットワーク接続する⽅法が考えられる。⾃前での構築運⽤が不要で、通信事業者の通信基盤を利⽤できる。このような接続形態では、先述したローカルネットワーク部分に関する多くの問題を回避することができる。特に、敷設コス
トは不要で、電波⼲渉の問題を避けることができる。
⼀⽅で、それぞれの通信インターフェイス毎にコスト負担がかかることから、稼働台数によっては敷設コストを上回る可能性がある。また、稼働台数が増えた際に、局所的に⼤量の通信を送受信することが携帯電話回線側の通信基盤の逼迫を引き起こす可能性もある。そうした際の対応は通信事業者次第となる。
テレプレゼンスロボットを直接に携帯電話回線に接続するには、ロボットが携帯電話回線へ接続する通信インターフェイスを備えていないと利⽤できない。先述のテレプレゼンスロボットの通信インターフェイスの制約により、必ずしもいつでも可能な選択ではない。
3.2.4. ソフトウェア部における問題
テレプレゼンスロボットが備えている、ソフトウェア部分において問題が⽣じることがある。移動に伴う通信品質の変動は、時には通信断も引き起こす。ネットワークの実験環境を⽤意して、意図的に帯域制限やパケット破棄率や通信遅延を変化させてみた際には、テレプレゼンスロボットが通信断から復帰しないといった事象にも遭遇した。
著者らの実験では、テレプレゼンスロボット⽤の WiFi ローカルネットワークへスマート
フォンで接続して、移動しながら Zoom を利⽤するテストも実施した。Zoom によるテレビ
会議は安定的に継続することができて、継続性や再接続など、体感的な評価であるが、テレプレゼンスロボットのテレビ会議よりも障害耐性に優れているように感じた。Zoom は市場

26

規模も⼤きく、さまざまな改良が施されているのかもしれないが、ソフトウェア改良には向上の余地があるとも考える。また、こうしたテレビ会議の品質や障害耐性の性能を客観的に評価するために、通信品質だけでなく、通話品質や通話体験を測る実験⽅法を定める必要性もあると考える。

27

4. 通信部分の問題解決への検討
本章では、テレプレゼンスロボットにおける通信部分の問題を解決するための⽅法について検討する。図 9 テレプレゼンスロボットに関わる通信部の構成で⽰した整理に沿って、ネットワーク構築段階における通信⼿段の選定から、運⽤上の⼯夫など、考察する。
4.1. ローカルネットワーク構築における検討
テレプレゼンスロボットが稼働するエリアを対象にして、ローカルネットワークの構築が必要となる。ローカルネットワークの構築において問題となる事項への対策について検討する。図 17 は、テレプレゼンスロボット向けのネットワーク全体像とローカルネットワ
ークの位置付けである。このネットワークは、⼤きく分けて、① ルータからインターネッ
トへの接続と、② テレプレゼンスロボットからインターネット接続を提供するルータまでの接続の 2 つの区間に分けて、考えることができる。この 2 つはそれぞれ独⽴して設計・構築できる。本稿でも、それぞれ検討する。

テレプレセンスロボット

ロボットの移動範囲① ルータから
インターネットへの接続

ローカルネットワーク② テレプレゼンスロボットからルータまでのネットワーク

ルータ

インターネット

図 17 テレプレゼンスロボット向けネットワーク部

4.1.1. インターネットとの接続⽅法の検討
インターネットとの接続は、テレプレゼンスロボットとサービス側をつなぐ重要部分であり、通信性能の確保が求められる。インターネット接続には、(1) 現地の既設回線の利⽤、(2) 新規回線を⽤意して利⽤、(3) 携帯電話回線の利⽤がある。それぞれ、通信性能やコスト⾯でメリットとデメリットがある。

28

(1) 現地の既設回線の利⽤
現地にすでにインターネット接続回線がある場合には、その利⽤を考えることができる。回線新設のコストが不要なことがメリットである。⼀⽅で、通信性能は利⽤する回線に依存するため、期待する性能（利⽤可能帯域、安定性など）が⼗分に確保されるのかは事前の検証が必要である。
上り／下りのそれぞれの利⽤可能帯域の検証や、実際の利⽤台数を想定した負荷試験などが考えられる。また、既設回線の場合は現地でのテレプレゼンスロボット以外の常⽤利⽤がある可能性がある。そうした利⽤からテレプレゼンスロボットの通信が影響を受けないか、反対にそうした常⽤利⽤へ影響を与えないかの確認も必要である。
インターネット接続部分は既設のものを利⽤しつつ、ローカルネットワーク部分は新設するといった組み合わせも技術的には可能である。ローカルネットワーク部分については、状況や要望に合わせて、別途検討する。
(2) 新規に回線を⽤意して利⽤求める通信性能を確保するため、現地のその他の通信とテレプレゼンスロボットの通信を分離するためには、インターネット接続回線を新規に⽤意する⽅法がある。求める
サービスが現地で展開されているのか、現地の建物等へサービスを引き込めるのかなどの制約はあるが、通信性能の確保の観点からはメリットある選択肢である。その代わり、サービス調達の⼿間やサービス費⽤、現地との交渉や確認など、サービス⼿配と利⽤のためにさまざまなコストが発⽣する。
（フレッツなどの FTTH サービス利⽤）

インターネット接続回線として、性能確保の観点からもっともよいサービス選択肢はフレッツ回線などの FTTH による固定回線の利⽤である。固定回線であるため、利⽤場所の建物等への⼯事や調整などが必要になるが、上り／下りに⼗分な通信性能を持っており、環境や費⽤が許すのであれば、⼀般的に利⽤可能な通信サービスとして最良の選択となる。
フレッツ等のサービスも通信経路を他者通信と共⽤利⽤する、ベストエフォート型のサービスであることには注意が必要である。利⽤可能な通信帯域や通信品質について、運⽤時にも定期的な確認をすることはトラブル原因の把握に有効である。
（携帯電話（4G/5G）回線の利⽤）

インターネット接続には携帯電話回線の利⽤も考えられる。無線通信であるため⼯事

29

が不要なメリットがある。いくつかの事業者からは固定回線の代替⼿段としてサービス提案されている。しかし、携帯電話の通信可能なエリアでないと利⽤できず、電波強度などによっては⼗分な性能がでないこともある。加えて、上り／下り帯域が⾮対称なサービスであることが多く、多くのテレプレゼンスロボットを収容するには上り帯域は不⾜する可能性がある。
その他にも、ベストエフォート型のサービスであり、理論値通りの性能が出るとは限らないこと、時間帯によっては通信事業者側での混雑に起因する性能低下が起きるなどの問題もあり、安定して⾼性能を維持できるとは限らない。複数回線を⽤意して、分散利⽤するなどの⼯夫が必要となる。
（衛星回線の利⽤）

スターリンク社から、安価な衛星通信サービスが提供されるようになり、インターネ
ット接続の⼿段として選択肢のひとつとなっている。図 18 スターリンクのアンテナはスターリンク社の衛星通信⽤アンテナの利⽤の様⼦を撮影したものである。個⼈でも運べるサイズで、電源があればどこでもインターネット接続することができる。機器費⽤や回線費⽤も⾼価ではなく、携帯電話回線と同程度での利⽤が可能であり、利⽤の⽐較検討の対象となる。
メリットやデメリットも携帯電話と同様である。しかし、通信可能なエリアは圧倒的に広域となる。そのため、中⼭間地や離島などになると、有⼒な選択肢となり得る。著
者らの体験からは、携帯電話よりも性能変動は少なく、安定して⼀定の通信品質を保つと感じている。
しかし、
スターリンク社のサービスも上りの利⽤可能帯域は公称 15Mbpsということで、多くの台数からの利⽤では帯域不⾜が発⽣する可能性がある。留意事項
として、通信エリアはほぼ無制限にどこでも利⽤可能であるが、アンテナから北向きに
上空への視界を確保する必要があるため、都市部など、障害物が多い環境での設置の制約になることが挙げられる。

30

図 18 スターリンクのアンテナ（その他：複数のインターネット接続の複合利⽤）

その他に、特殊なインターネット接続の確保の技術として、複数のインターネット接続
を組み合わせて利⽤する⽅法がある。
1 つは、ローカルネットワーク構築技術と連携して、複数のインターネット接続にテ
レプレゼンスロボットからの通信を振り分けする、通信の負荷分散⼿法である。負荷の分散には、ローカルネットワーク⾃体を物理的に分割したり、テレプレゼンスロボットの発信元 IP アドレスに基づいて利⽤するインターネット接続を切り替えたりなどの⽅法がある。このような切り替えを実現するには、Policy Based Routing (PBR) などの特別な機能に対応したルータを利⽤する[12]。図 19 は PBR 機能の動作イメージである。
PBR 機能を⽤いた特別なルーティング設定により、ロボットのそれぞれを別途のイン
ターネット接続へと切り替えて利⽤できる。
同様の技術に、WAN ロードバランサーがある。図 20 はロードバランサーの動作を表す[13]。ローカルネットワークからの通信を複数のインターネット接続（図中 ISP1,
ISP2）に⾃動的に振り分けて利⽤する。各インターネット接続の疎通確認も実施するため、インターネット接続が切断された場合にも残ったインターネット接続で通信を継続できる。負荷分散と冗⻑経路の確保ができる。

31

図 19 ルータからの 2 つの接続を負荷分散して利⽤する PBR 例

図 20 WAN ロードバランサーによる複数のインターネット回線の⾃動切り替え

PBR や WAN ロードバランサーでは、テレプレゼンスロボットから発信されるビデ
オ通話の単位で通信を振り分ける。通話単位での振り分けなので、ロボット 1 台毎にどちらかのインターネット接続を利⽤する。通話よりも細かな単位での通信の振り分け技
術として、インターネット接続の複数を束ねて利⽤する、ボンディングという機能の利⽤がある。ボンディング機能では、複数の通信リンクに通信パケットを振り分けて送受

32

信することで、複数の通信リンクを仮想的に 1 つの通信リンクであるかのように利⽤する。この機能は、現地側のルータからインターネット上にある通信集約のサーバまで、複数の異なるインターネット接続を介した通信を確⽴して、利⽤することで実現する。
これにより、複数のインターネット接続の通信帯域をまとめて利⽤できて、⽚⽅のイ
ンターネット接続においてパケット破棄などが起きた場合にも備えることができる。
Peplink 社のルータ[14]や Speedify 社の PC 向けサービス[15]など、製品化されているものも存在するため、インターネット接続の帯域をどうしても確保したい場合や、通信
リンク上でのパケット損失への対策として、こうした製品の利⽤の余地はある。
図 21 は、Peplink 社の独⾃技術である Speed Fusion という機構の説明である。この機能を利⽤することで、現地側に設置した Peplink 社ルータから、インターネット上のFusionHub と呼ばれるサーバの間で、複数のインターネット接続を集約した利⽤を提供する。図中では、MPLS と DSL という接続を組み合わせているが、この部分として、これまでに説明したインターネット接続⼿段を複数で組み合わせて利⽤できる。

図 21 Peplink 社 Speed Fusion 技術

特に携帯電話回線では、インターネット接続を測定の通信会社の⼀社のみに依存すると、その通信会社の通信回線に混雑が発⽣するなどある場合に⼤きな問題となる。ボン
ディングにて、複数の異なる通信会社の携帯電話回線を組み合わせておくなどすることで、⽚⽅の回線でのパケット破棄や混雑などに対しても備えることができる。
著者らもテレプレゼンスロボットの実験にて、図 22 の Peplink 社製のルータを利⽤したことがある。そのときは問題なく稼働した。ただし、この実験環境では帯域の拡⼤の効果は強く体感することはなかった。テレプレゼンスロボットからのリアルタム性の33

強い通信に対して、パケット順序が維持できているか、パケット損失への耐性など、今後の実験により、検証したい。

図 22 Peplink 社ルータ例

4.1.2. ローカルネットワーク構築部分の検討
携帯電話回線にて個々のテレプレゼンスロボットを直接ネットワークへと接続する場合を除いて、多くの場合では、テレプレゼンスロボットが活動するエリアをカバーするローカ
ルネットワークが必要になる。図 23 は、ローカルネットワークの役割を表した図である。
ローカルネットワークとは、テレプレゼンスロボットの移動範囲をカバーする通信基盤であり、テレプレゼンスロボットに対して、インターネットへの接続を提供するために利⽤される。
ローカルネットワークには、(1) 既設の通信基盤の利⽤や、(2) 通信基盤を新設して利⽤するという選択肢がある。ローカルネットワークの構成技術には、取り扱いの容易さから、WiFi 技術を利⽤することが多いが、ローカル 5G など、新たな技術も登場して利⽤可能となっている。また、ローカルネットワーク構築において、利⽤可能な新規の WiFi 技術や関連技術も登場している。さまざまな技術の選択の可能性があるが、⼀⽅で、テレプレゼンス
ロボット⾃体の通信⽅式に従う必要があるという制約もある。

34

テレプレセンスロボット

携帯電話
ネットワークロボットの移動範囲

ローカルネットワーク- 移動するロボットをどのようにインターネットに接続するか？
- ルータで集約 or 携帯電話にそれぞれ接続？

ルータ

図 23 テレプレゼンスロボットを収容するローカルネットワーク(1) 既設の通信基盤の利⽤
既設の通信基盤の利⽤では、対象エリアに既に⽤意されている通信基盤を利⽤する。
既設の通信基盤としては、⼀般的には WiFi 環境が⽤意されていることが多い。有線
LAN の通信基盤を借⽤して、WiFi アクセスポイントを後から設置するような複合利⽤もできる。
他には、テレプレゼンスロボットの通信インターフェイスが携帯電話回線に対応している場合には、対象エリアをカバーする携帯電話回線を利⽤することも選択肢となる。近年では、⼀部の実験的な施設等で、ローカル 5G などの⾃営携帯電話回線が⽤意されていることもある。
既設の通信基盤の利⽤では、ネットワーク敷設のコストが発⽣しないという利点もあるが、テレプレゼンスロボットのサービス品質の確保が困難だという問題がある。
そのため、通信品質の事前確認や、サービス提供期間中の通信状況の定期確認が重要となる。これらの確認により、安定してサービスを提供できる、台数やエリアを定めておくこと、サービス提供中のトラブル原因がテレプレゼンスロボットに起因するものなのか、既設のローカルネットワークが原因のものかの区別が可能となる。
既設の通信基盤の多くはテレプレゼンスロボットの利⽤を想定していないため、⼀
般的には、台数やエリア範囲などは⼩規模での実施向けと⾔える。

35

（通信品質の事前確認の重要性について）

通常のローカルネットワークは、テレプレゼンスロボットのような移動しながらの利⽤は想定していないため、⼗分な通信品質にて全⾯をカバーできていないことがある。そのため、想定する移動エリア内において事前に通信品質を確認するリハーサルを実施することで、提供できるサービス内容を検証することが重要である。
²

実際の稼働台数に近い状況での試験、想定エリア内を移動させながらの確認で、実態に近い検証ができる²

ユーザー役の設定と模擬会話によりユーザー体験の評価ができる²

移動や会話の状況を指定するシナリオを作成すると定量評価できる²

困難であるが、⼈や利⽤機器の混雑状況を再現にて、よりリアルな状況の確認ができる（経験上から、トラブルの多くの要因は混雑であることが多い）

実際の提供時の混雑状況の再現や、サービス評価のための評価項⽬がユーザー主観となること、サービス評価⼿順が定型化や⾃動化されていないことなど、事前確認も限定的であり、⾼コストとなってしまう。
（既設回線の利⽤における注意について）

利⽤時の他者利⽤がある場合は、帯域不⾜や混雑状況になることが多い、可能であればテレプレゼンスロボットが占有利⽤できるような措置も重要である(2) 通信基盤を新設して利⽤
テレプレゼンスロボットの多くは WiFi 技術を利⽤しているため、⽤意するローカ
ルネットワークは WiFi 技術を利⽤することが多い。通信インターフェイスに制約がなければ、WiFi 技術のなかでも、より新しいものの利⽤やローカル 5G などの携帯電
話の⾃営ネットワーク利⽤などの可能性が広がる。
WiFi によるネットワーク構築のための技術要素は登場しているが、テレプレゼンスロボット向けのネットワークのためには、利⽤エリアの全域に対して、⾼品質な通信環境の提供が求められる。また、無線通信の利⽤には、周辺の既設の通信基盤やその利⽤者に起因する外来要因の⼲渉も避けることができない。テレプレゼンスロボッ
ト向けのネットワークには、こうした困難を考慮した構築が重要となる。

（WiFi 技術の利⽤）

WiFi 通信の送受信にはアクセスポイント（AP）が利⽤される。テレプレゼンスロ

36

ボット向けの WiFi 整備が従来のものと異なる点は、(1) テレプレゼンスロボットの移動に合わせて⾯的に途切れないカバーが必要となる、(2) 各 AP のそれぞれに対する通信負荷は⼩さい（ロボットの数はあまり多くなく、デバイスの密度は⾼くない）という特徴がある。各 AP が処理する通信量は多くないが、⾯的にカバーしないとい
けないということで、薄くひろくのカバーが求められる。⼀⽅で、電波⼲渉に備えての⼀定の強度や冗⻑性も求められる。コストや電波⼲渉の観点からも、多過ぎず、少な過ぎない配置が必要になる。
図 24 は、ローカルネットワークにおける接続を WiFi で提供する場合の例である。
テレプレゼンスロボットの移動範囲を、複数の WiFi AP でカバーしている。各 WiFi
AP からルータまでの配線も必要となる。テレプレゼンスロボットから WiFi AP までの区間の WiFi 接続は、電波⼲渉や混雑など、さまざまな影響を受ける部分であり、この WiFi 接続の通信品質を安定させることが重要となる。

テレプレセンスロボット
ロボットとAPとの
WiFi接続の安定が鍵ロボットとAPとのWiFi接続

WiFi AP

ロボットの移動範囲
WiFi AP

ローカルネットワーク- ロボットはAPへWiFi接続- 複数のAPで、移動範囲をカバー- APからルータまでの配線が必要

ルータ

図 24 WiFi 利⽤によるローカルネットワークの構築

テレプレゼンスロボットからの通信の送受信を処理するには、その移動をスムーズにカバーするために WiFi AP を⾼密度に配置する必要がある。⼀⽅で、接続先の AP間の切り替えには、切り替え時間やロスが発⽣することや、過剰な WiFi AP は電波⼲渉や混雑の原因となるため、単純に多くすればよいわけではない。最終的には経験則や、他の WiFi AP の配置や外来の電波の状況に応じて、適切な配置を導き出す必要がある。AP の配置には、電源の確保や、設置の物理的場所の確保などの条件や制約も37考慮して決定する。
先述の「無線通信における電波⼲渉の問題」にて説明してある通り、2.4GHz 周波
数帯は既存の WiFi AP が多数存在していることや、チャンネル数が少ないことから、利⽤には慎重な検討が必要である。事前の調査で、既設の AP の存在の有無やチャンネル利⽤の状況を確認しておくことが利⽤可否の判断に役⽴つ。ただし、それでもよ
ほどの事情がない限りは、5GHz 周波数帯の利⽤を勧める。
利⽤する周波数帯を定めたら、各 AP の利⽤チャンネルも決定する。利⽤チャンネ
ルは可能な限り、近隣の AP では異なるものを利⽤できるようにして、電波⼲渉を軽減する。また、外部に他者利⽤の AP があれば、その利⽤チャンネルを避けるようにするなど、通信の安定への配慮が必要である。
各 AP からルータへの接続⽅法も準備する必要がある。⼀般的には、有線 LAN ケーブルを利⽤する。場合によっては既設の LAN 配線を利⽤することもある。テレプ
レゼンスロボットが必要とする通信帯域量は数 Mbps から、複数台数でも〜100Mbps
程度であるため、通常の Gbps クラスの有線 LAN でも問題が⽣じることはない。他の通信と混在利⽤も現実的な選択肢となる。
図 25 は、著者らがテレプレゼンスロボットの利⽤実験を⾏った際の WiFi ネット
ワークの設計図の下書きである。テレプレゼンスロボットを利⽤する会場を対象にして、どこに AP を配置するかを検討している。図 26 は会場写真である。144m x 72mの広い場所であったため、複数台の AP の効果的な配置を検討する必要があった。AP
の配置には、電波のカバー範囲や、電源の確保や通路を避けるといった条件を反映して決定した。

38

- ⾚枠は想定する移動範囲- 移動範囲をカバーするようにAP設置

APAP Pep

Pep
link

AP

72m

link

AP

Pep
link

Pep
link

AP

AP

Pep
link

Pep
link

AP

Pep
link

AP

Pep
link

144m

図 25 展⽰場での WiFi AP 設置例

図 26 展⽰場の様⼦（奥⾏き 72m）

39

（WiFi アクセスポイント設置の⼯夫）

WiFi AP の設置にあたっては、可搬性と設置の邪魔にならない⼯夫が必要になる。⼈が電波経路の障害になるため、⼀定以上の⾼さを確保して設置をしている。対象とするイベント
や場所によって、AP の設置に対してさまざまな条件がある。AP が来場者から⾒えてよいか、参加者の邪魔にならない場所、実施内容の邪魔にならない場所などの物理的条件である。
運⽤を開始すると、想定していない通信不調などが発⽣することもある。そうした際に場所の移動ができると、通信品質の調整の余地につながる。
図 27 は著者らの実験での設置例である。このときは、会場の広さに余裕があったこと、
イベント運営者からの理解も得られたため、このように⾒える場所への設置となった。カメ
ラ⽤三脚を利⽤して、位置や⽅向、⾼さも⾃由に変更できるようにしている。必要があれば、周辺への柵や⽬印の設置、転倒防⽌の重⽯を設置する。
AP 設置における⼯夫として、AP からローカルネットワークへの接続部分の無線通信化がある。メッシュ WiFi と呼ばれる技術を⽤いることで、有線 LAN を利⽤している、AP 間の接続に WiFi を利⽤できる[16]。AP 間の接続の無線化は、敷設コストの⼤幅な削減と設
置位置の⾃由度の拡⼤につながる。通信不調にして、AP 位置の微調整による対応が可能になる。⼀⽅で、無線通信は電波⼲渉などで性能悪化の可能性があるため、万が⼀の場合は AP間接続が失われる可能性があることを想定する必要がある。
著者らは、WiFi 6E による 6GHz 帯の WiFi メッシュ技術による AP 間接続を実験した[17]。6GHz 帯は新たに利⽤可能になった周波数帯であるため、電波⼲渉もなく、イベント
期間中の参加者来場中も、AP 間通信を安定して維持できた。今後の普及次第では、この周波数帯域も混雑するかもしれないが、現状では⼗分な性能であった。2023 年 12 ⽉ 22 ⽇の
電波法令改正により、６GHz 帯での利⽤帯域幅がこれまでの 160MHz から 320MHz に拡⼤されて、今後 WiFi7 ではより広帯域が利⽤可能となる。これらの新しい技術がロボット
テレプレゼンスにもたらす影響も今後調査したい。
この実験の際には、WiFi メッシュの利⽤に加えて、222Wh のバッテリも利⽤することで、WiFi AP の完全無線運⽤も実施できた。LAN 配線と電源配線も不要になることで、AP 設
置の⾃由度は⾶躍的に拡⼤できた。ロボットテレプレゼンスによる WiFi 接続の利⽤では、来場者などの増加で、想定していなかった通信品質の悪化も起こるため、こうした可搬性の⾼い⽅法は対策として有効である。

40

図 27 イベント会場での WiFi AP 設置例（半可搬型）（WiFi 電波の制御、アンテナの⼯夫）

WiFi 通信で利⽤可能な電波帯域は限られているため、WiFi ネットワークの整備では、利⽤可能な電波帯域への⼲渉が最⼤の妨害要因となる。周辺の WiFi 機器などの外来要因のものはもとより、⾃分たちが設置した AP が原因となることもある。そこで、AP からの電波の送受信⽅法を⼯夫することで、テレプレゼンスロボットとの安定的な通信が実現できる可能性がある。以下にあげる⽅法では、テレプレゼンスロボットの周辺に通信エリアを局所化することで、S/N ⽐の改善や、⾃前 AP の増加による⼲渉の抑制を図る。
1. 指向性アンテナ等の利⽤（LCX ケーブル）
通常の WiFi AP は電波を周辺に無指向に出⼒するものが多いが、指向性アンテ
ナを利⽤することで、電波の送受信範囲を制御できる。指向性を利⽤して、通信エリアを局所化することで、電波⼲渉も抑制して、安定的な通信品質を確保できる可能性がある。
図 28 フジクラ・ダイヤケーブル社 無線 LAN ⽤漏えい同軸ケーブル（WBLCX）
は LCX（Leaky Coaxial Cable）を利⽤した WiFi 通信基盤のイメージである。LCXとは、⽳を開けた特殊な構造の同軸ケーブルを⽤いて、ケーブルに沿った空間に通信信号を電波として放射して、通信アンテナとして利⽤する技術である。LCXの通信距離は、ケーブルから 3〜5m に限定できるため、近隣の AP との電波⼲渉を避けながら、特定エリアに対して安定的に通信を提供できると⾔われている41

[19]。
また、LCX はケーブルに沿って⾯的に通信エリアを展開できるため、ひとつのAP により広域をカバーできる。テレプレゼンスロボットが移動している状況でも、複数 AP 間でのハンドオーバーの発⽣を抑制できるため、通信品質の確保に有⽤である可能性がある。ロボットテレプレゼンスが移動する想定順路を LCX でカバーするような運⽤形態が考えられる。ただし、LCX ケーブルの調達と敷設に対するコストが LCX 利⽤の⽋点であるため、あらかじめの試算も必要となる[20]。
LCX も通常の WiFi であるので、既存の無指向性の WiFi AP との組み合わせも考えられる。
著者らも、テレプレゼンスロボットに対する LCX を利⽤したネットワークはまだ経験できておらず、実験などをしたいと考えている。特に外来からの電波⼲渉が多い状況での耐性などに関⼼を持っている。

図 28 フジクラ・ダイヤケーブル社 無線 LAN ⽤漏えい同軸ケーブル（WBLCX）

同様の考えで、AP にて指向性を持たせる⽅法も考えられる。物理的なアンテナ

42特性として指向性を持つことや、802.11ac における MIMO でのビームフォーミ
ングのようにアクセスポイントでの電⼦的な制御により指向性を持つことも考えられる。802.11ac のビームフォーミングによる指向性通信が通信品質の向上に寄与することが⽰唆されている [20]。
まだ検討の段階であるが、ロボットの移動に合わせて、指向性アンテナの⽅向を物理的に追従させることで、特定のロボットに対して良好な通信を与えることができるのではないかと考えている。このような可能性についても検討を続ける。
2. 特殊なアンテナ技術の利⽤
そのほかに、Kpnetworks 社からは、複数のアンテナをひとつの AP から物理的に延⻑する製品も提案されている[21]。この AP とアンテナ群を利⽤することで、AP の数を抑制しながら、ロボットの移動範囲の近くまでアンテナを配置できる。AP の設
置台数を削減できて、電波⼲渉の低減とハンドオーバー発⽣の低減による通信品質の向上が期待できる。
本技術も、テレプレゼンスロボットとの組み合わせでは試験をしたことがないため、実験の機会を持ちたいと考える。この技術も、電波⼲渉に対する耐性を検証したい。

図 29 アンテナ延⻑ケーブルを利⽤する⽅法[KPWL-0300H]（携帯電話回線の利⽤⽅法の⼯夫）

電波⼲渉の問題のある WiFi 利⽤を避けるには携帯電話回線を利⽤することが考えられるが、テレプレゼンスロボットの通信インターフェイスを交換できないことも多々ある。そうした場合の代替策として、図 30 にあるような、モバイルルータを介して携帯電話回線へ接続するような⽅法も考えられる。ロボットのすぐ傍など、WiFi 区間を最⼩限にすることで、通信インターフェイスに制約のあるロボットでも、電波⼲渉の影響を抑えつつ、携帯電話回43

線の利⽤のメリットを享受できる。
著者らの実験でも、こうしたアイデアが有効に機能したこともあったが、この最⼩限のWiFi 区間でも通信品質が悪化することもあった。よりよい運⽤のためには、ロボットとモバイルルータ間の通信においても、外部からの電波⼲渉を遮蔽するような⼯夫も必要となる。このような複合利⽤は、完全な解決法にはなっていないが、⼯夫次第ではまだ発展の可能性がある。

テレプレセンス
ロボット
モバイルルータをロボットのすぐ傍に設置
WiFi区間を最⼩にして運⽤する

携帯電話
ネットワークモバイル
ルータ
局所
ネットワークロボットの移動範囲

ローカルネットワーク
ローカルネットワークは利⽤しない
図 30 モバイルルータを⽤いた携帯電話接続の利⽤（その他の通信技術の利⽤）

少し先の将来のことを考えると、新たな通信技術の登場なども期待できる。ローカル 5Gの通信環境の普及や、802.11 系の新たな WiFi 技術も利⽤可能になる。これらの通信技術により、外因の電波⼲渉を避けて、安定的な通信環境を利⽤できる可能性がある。
802.11ah は、IEEE 802.11 規格のうち、サブ 1GHz 帯の狭帯域を使⽤する無線 LAN 規格である[22]。これまでの WiFi 技術よりも広域の 100m〜1km 程度をカバーするために提案された。利⽤の少ない周波数帯であることから、電波⼲渉の問題を避けることができる可能性がある。狭帯域とは⾔っているが、数 Mbps 程度の速度は利⽤可能とされており、テレプ
レゼンスロボットの移動範囲を 1 台の AP でカバーするような運⽤など、従来の WiFi 基盤とも異なるローカルネットワークを実現できる可能性がある。

442024 年頃には、IEEE 802.11ax の後継規格として、IEEE 802.11be 規格と対応製品が、WiFi7 という名称で登場する予定である[23]。802.11ax をベースにして、2.4 GHz 帯、5GHz 帯 に加え、6 GHz での通信機能を提供する。802.11be では、マルチバンド/マルチチ
ャネル運⽤や、アクセスポイント間協調などの機能があるため、異なる周波数や AP をスムーズに切り替えられるようになる可能性があり、テレプレゼンスロボットのような移動体
での通信品質の向上への効果も期待できる。
2023 年 7 ⽉には、IEEE 802.11bb として、光無線通信の標準規格も策定された。LED 光を利⽤して、10 Mbps〜9.6 Gbps の通信機能を提供する[24][25]。光通信ということで、光AP から端末間で⾒通しが確保できないといけないが、現在は天井に設置する LED ライトのような形で光 AP が提案されている。802.11bb 標準化に関わった pureLiFi 社からは製品群も提案されており、通信⼿段のひとつとして利⽤できる⽇も近い[26]。光という⾼周波数を利⽤することで、広帯域化などに注⽬が集まる光無線通信であるが、電波のような⼲渉が起きないこと、電波法の規制を受けないことは、テレプレゼンスロボットでの利⽤に対してのメリットとなる。テレプレゼンスロボットの頭頂部に光アンテナを設置するなど想定す
ると、通信インターフェイスの問題さえクリアできれば、安定した通信のために利⽤する価値はある。
こうした新しい通信規格への対応のために、テレプレゼンスロボット側の通信インター
フェイスも交換可能になっていることが望ましい。temi 社の temi V3 ロボットでは、USB
インターフェイスにより通信機器を⾃由に交換できるようになっている。今後のテレプレ
ゼンスロボットの選択において、通信インターフェイスの交換可能性も重要な視点となると考える。

4.2. ネットワーク監視の検討
ここまでに、インターネット接続やネットワーク構築に関する対策について説明した。しかし、これらの対策を施した場合でも、テレプレゼンスロボットの利⽤時に通話体験の悪化が起きることがある。特に、電波⼲渉や通信混雑は、状況が随時変わるため、あらかじめの構築や準備だけで対応することは難しく、問題が起きたことを把握して、適切な対応を取る
ことが望ましい。そのため、テレプレゼンスロボットの通信部分における運⽤部分の⼯夫も重要である。
テレプレゼンスロボットの通信部分の運⽤においても、構築の検討と同様にいくつかの部分にわけて考えることができる。図 31 はテレプレゼンスロボットの通信利⽤において、45

観測対象となる部分である。それぞれの部分で、原因と対策は異なるため、トラブル場所の正確な把握は重要である。

テレプレセンスロボット④ テレプレゼンスロボット② ルータ部分① インターネット接続③ ローカルネットワーク

ルータ

サービス提供サーバ

ローカルネットワーク

インターネット

図 31 ネットワーク運⽤における観測対象

4.2.1. インターネット接続に対する監視
インターネット接続部分は、サービスへのアクセスを維持するために重要な部分である。
この接続が適切な性能を維持できているか、計測や監視をする必要がある。そのために、利⽤可能帯域の計測や、疎通性を確認することが考えられる。
利⽤可能帯域の計測は、図 32 のように、⼿軽なものは Web 上のサービスが存在する。
定期的な計測により、テレプレゼンスロボット利⽤期間中の動向を把握することができる。
帯域計測は⼿軽であるが、この計測⾃体が⼤量の通信データを送受信するため、テレプレゼ
ンスロボットの利⽤を妨害する要因となる。重要な利⽤時には本計測は実施できない。
より精密な計測には、ping による ICMP パケットの送受信を利⽤したインターネットサ
ービスプロバイダ側のルータとの RTT (Round-Trip Time)の計測という⽅法がある。そもそも通信状態が保たれているかの疎通性の確認という意味もあれば、遅延時間の変化から
混雑状態を把握できる可能性がある。インターネット接続部分の混雑が発⽣すると、遅延時間も増⼤するため、遅延時間の変化やばらつきを期間中に観測することで、通信品質を推定できる。図 33 は smokeping と呼ばれるソフトウェアでの、RTT 計測と可視化のグラフ例
である[27]。横軸が時間で、縦軸が遅延時間である。遅延時間が変化している部分が、混雑状態を表す。
トラブル時の問題の切り分けや原因究明のためには、これらの帯域計測や遅延時間の計測について、⾃動化して記録を残しておくことが重要となる。

46

図 32 利⽤可能帯域の計測（インターネット接続）

図 33 smokeping による RTT 計測と可視化例

4.2.2. ルータにおける観測
ローカルネットワークを⽤意する場合には、ルータ部分が通信の集約点になるため、この場所での観測が可能となる。通過するパケットのデータサイズを観測することで、通信量をカウントできる。より厳密な観測をすることで、パケット破棄なども確認できる。
ルータ部でのパケット計測は、インターネット接続部分で説明したような計測と異なり、受動的な計測であるため、通信に影響を与えない観測が可能である。そのため、定期的な計測などを実施することも可能である。通過時のパケット内容を確認することで、パケット破47

棄の様⼦や、
通信の RTT も観測できる。
簡単な分析プログラムなどの⽤意が必要であるが、関⼼事に応じて、さまざまな項⽬の継続的な記録が可能な場所となる。また、後述するロー
カルネットワーク側に対しても、テレプレゼンスロボットをターゲットとした計測などの場所にもなり得る。ルータ部分は、各プレゼンスロボットとインターネット接続に対する、通信部分の状況を集約して可視化するダッシュボード化などの⼯夫が考えられる。

図 34 ルータ上での通信流量の計測例

図 35 は、著者らの実験の際のルータやインターネット接続の様⼦である。外部への接続はすべてここに集約して、PC 上でルータソフトウェアを動作させた。インターネット接続
も、会場側で⽤意いただいたフレッツ接続や、携帯電話回線（4G/5G）などを複数⽤意して、複数のインターネット接続の複合利⽤や切り替えなどの実験も⾏った。また、通信の様⼦やテレプレゼンスロボットとの通信疎通性などの確認にもこのルータを利⽤した。

48

図 35 実験時のルータやインターネット接続の例

4.2.3. ローカルネットワークに対する監視
インターネット接続は、既存のノウハウもあり、性能を確保することが⽐較的に容易な部
分であるが、WiFi の事例からも分かる通り、ローカルネットワーク部が最も性能変動の激しい部分である。特に、ローカルネットワークの WiFi 区間がトラブルの発⽣源となる。
そこで、ルータを起点として、テレプレゼンスロボットへの通信状態の確認も重要となる。
先述の smokeping の例のように、ルータからテレプレゼンスロボットへ定期的な ping 送信をすることは、ローカルネットワーク内の通信区間の状況の把握には有効である。このときの遅延時間の変化から、アクセスポイントを介した WiFi 部分の通信状況も把握できる可能性がある。
図 36 は、著者らの実験での WiFi 区間の RTT 計測例である。このときは、テレプレゼ
ンスロボット向け WiFi のアクセスポイントに PC を接続して、PC からの ping 計測を⾏う
ことで、WiFi アクセスポイントの通信品質を調査した。電波⼲渉や混雑が発⽣すると、RT
時間が⼤きく変動することがわかった。このとき、パケット破棄は起きておらず、レイヤ 2

49

の WiFi 通信内の再送によって通信が保たれていると推測される。このような極端な RTT
変動が通信品質や通話品質に悪影響を与えている可能性がある。

図 36 ICMP による RTT 時間の計測例

4.2.4. テレプレゼンスロボットに対する監視ユーザーの通話体験そのものを計測するには、テレプレゼンスロボットに注⽬することが必要である。先述の報告にあった通り、通信品質の問題は、最終的にはテレプレゼンスロ
ボット上でのコミュニケーションの良し悪し（テレビ会議上のコミュニケーションの良し悪し）としてユーザーに伝わる。このコミュニケーションの良し悪しは、⼈間の主観であるが、ユーザー体験に直結するものとして重要と考える。
ユーザーの通話体験について評価するための、実験シナリオや評価項⽬の整備を実施することで、評価が容易となると考える。また、ユーザー体験の評価と、ここまでにあげた通信部分の観測結果を重ねることで、ユーザー体験の悪化の要因分析も可能になると考える。
現在は直感に頼っている部分などについて、より精密な判断につながる。
ユーザーの通話体験の評価について、テレプレゼンスロボットの利⽤期間中にも定期的

50

に実⾏できること、最初はテスト⽤のロボットを⽤意して、⼿動で観測することから始めて、
テレプレゼンスロボット⾃体の移動巡回を⾃動化するなどの可能性もある。このようなユーザー体験の随時モニタリングなどもよい挑戦となると考える。
また、ここまでに挙げた観測を組み合わせることで、トラブル対応についての作業フローを定めることができる可能性がある。そうした対応の作業フローの検討例を表 3

チェッ

クとトラブル対応のフロー例に⽰す。これは試案であるが、観測情報の時系列の記録などによる運⽤状況の記録とも合わせて、テレプレゼンスロボットの運⽤の形式化にもつながる
と考える。
表 3

チェックとトラブル対応のフロー例

チェック対象チェック⽅法トラブル時の対応(1) インターネット接続は- 利⽤可能帯域量の測定- 別のインターネット接続への切り替え

良好か？

- ルータ部分での通信量計測測定- 通信量の削減（⼀部ロボットの停⽌、他利- ルータからインターネット側への⽤の停⽌）ICMP によるパケットロスや遅延の計測(2) ローカルネットワーク- ルータからテレプレゼンスロボットへ- AP の追加や移動の通信は良好か？

の ICMP によるパケットロスや遅延の計- 当該ロボットの接続切り替え

測 → 問題ある AP の把握- 問題ある AP 近辺の電波計測（⼿動）(3) ユーザーのテレプレゼ- ユーザー⾃⾝による評価- 問題が起きていることの把握、より詳細

ンスロボット利⽤体験は良- テスト端末による確認

な問題原因の特定は(1)(2)の調査結果を利

好か？

⽤する

51

5. まとめ
本稿では、遠隔地コラボレーションの実現⼿段として注⽬されている、テレプレゼンスロ
ボットを対象として、通信部分に関連する課題と対策について検討した。テレプレゼンスロ
ボットは、ユーザーへ遠隔地にいるかのような臨場感を与えながら、コミュニケーションを可能にすることを意図しており、イベントや学会などへの遠隔参加、学校やオフィスでの利⽤など、さまざまな⽤途が期待されている。⺠⽣品としても販売されており、⼀般ユーザー
でも利⽤可能となっている。
テレプレゼンスロボットによる遠隔性の提供には、通信が必須である。テレプレゼンスロ
ボットは単体で完結するものではなく、利⽤場所におけるネットワークの⽤意や安定した通信環境の提供が必要になる。通信品質の悪化は、ユーザーの遠隔制御や遠隔コミュニケー
ションに対して、直ちに悪影響を及ぼし、ユーザーのテレプレゼンス体験を損ねて、最悪の場合はテレプレゼンス体験の継続が困難となる。そのため、テレプレゼンスロボットの利⽤には、通信品質の確保が重要となる。
テレプレセンスロボット向けのネットワーク構築や運⽤には、従来のネットワークよりも厳しい条件が求められる。移動しながらのリアルタイムなコミュニケーションを体験す
るには、通信基盤に対しても、PC やスマートフォンからの Web アクセスなど従来の利⽤とは異なり、移動範囲内を⾯的にカバーするような整備が必要となる。また、利⽤の途中にも通信の混雑や⼲渉などを回避して、安定的な通信品質を提供することも重要である。著者
らは、テレプレゼンスロボットを⽤いた利⽤について、通信部分に着⽬した実験などを実施しており、安定した通信品質の確保の難しさを体験している。
本稿では、通信部分に注⽬して、トラブル要因となる課題を報告した。① インターネッ
ト接続部分、② ローカルネットワーク部分、③ その他のソフトウェア等のパート である。
それぞれ、問題となり得る要因があり、特にローカルネットワーク部分でのテレプレゼンス
ロボットの WiFi 接続部分は、WiFi 起因の電波⼲渉が最⼤の阻害要因となっている。それらのトラブル要因に対して、① ネットワーク構築時の⼯夫、② ネットワーク運⽤時の⼯夫のそれぞれの観点で、対応策を検討した。検討のなかには、近い将来に登場する通信インタ
ーフェイスの利⽤や、テレプレゼンスロボットを対象とした通信モニタリングによる運⽤
管理やトラブル原因の発⾒について触れた。
それぞれの対応策には、著者らも実験済みのものもあれば、今後の検討事項も含めて解説した。本解説の中でも、今後のテレプレゼンスロボットの利⽤においても有効と思われる知52

⾒を共有した。現状でも、まだテレプレゼンスロボットの通信部分にはトラブルも残っており、今後も運⽤や実験を継続する予定である。
テレプレゼンスロボットの利⽤拡⼤には、通信部分の課題解決が重要となる。現状の技術だけで解決できないことも多く、研究開発の課題がある。安価な IP ネットワーク技術を⽤いて、移動体でのリアルタイムアプリケーションを安定的に利⽤できる環境を提供することは、IP ネットワークの活⽤を広げることにもつながると考える。テレプレゼンスロボッ
トや移動体を対象とした IP ネットワークの提供に関⼼がある⼈たちと知⾒や課題を共有しながら、今後の研究開発にも取り組みたい。

53

謝辞
本研究は（⼀財）ニューメディア開発協会が受託した 2023 年度 JKA 競輪補助事業「アバターでの学校⽣活参加利⽤者拡⼤とメタバースによる場⾯拡⼤」の助成を受けたものである。

参考⽂献[1] AVA Robotics 社: https://www.avarobotics.com/ (2024/03/21)[2] Double Robotics 社: https://www.doublerobotics.com/ (2024/03/21)[3] iPresence 社ブログ記事: https://ipresence.jp/blog/ (2024/03/21)[4] Temi 社: https://robotemi.jp/ (2024/03/21)[5] Xandex 社 Kubi: https://www.kubiconnect.com/index.html (2024/03/21)[6] iPresence 社 Telepii:
https://ipresence.jp/news/%E5%8B%95%E3%81%8F%E9%9B%BB%E8%A9%B1%E3%
83%86%E3%83%AC%E3%83%94%E3%83%BC_telepii_press_release/ (2024/03/21)[7] 総務省 加⼊光ファイバに係る接続制度の在り⽅について 2015 年 2 ⽉ 9 ⽇
https://www.soumu.go.jp/main_content/000377023.pdf (2024/03/21)[8] 総務省 電波利⽤ホームページ 無線 LAN の屋外利⽤について:
https://www.tele.soumu.go.jp/j/sys/others/wlan_outdoor/index.htm (2024/03/21)[9] 総務省 ローカル５Ｇ導⼊に関するガイドライン
https://www.soumu.go.jp/main_content/000806829.pdf (2024/03/21)[10] 総務省 ⼤⾂官房審議官（情報流通⾏政局担当）辺⾒ 聡,ローカル 5G の普及展開に向けて（令和 3 年 12 ⽉ 21 ⽇）
https://www.soumu.go.jp/main_content/000802944.pdf (2024/03/21)[11] metageek 社: The best Layer 1 and Layer 2 Wi-Fi Channel Analyzer
https://www.metageek.com/chanalyzer/ (2024/03/21)[12] Vyatta: PBR routing example:
https://docs.vyatta.com/en/supported-platforms/vrouter/configuration-vrouter/iprouting/policy-based-routing/configuration-examples/pbr-routing-example (2024/03/24)[13] Vyata: WAN Load Balancer examples:
https://docs.vyos.io/en/equuleus/configexamples/wan-load-balancing.html (2024/03/24)[14] Peplink: SpeedFusion - Speed & Reliability
https://www.peplink.com/technology/speedfusion-bonding-technology/ (2024/03/24)[15] Speedify: Use all of your Internet connections at the same timehttps://speedify.com/ (2024/03/24)[16] ASUS 社: AiMesh について
https://www.asus.com/microsite/aimesh/jp/ (2024/03/26)[17] Buffalo 社 Wi-Fi 6E 到来！分かりやすく解説します:54https://www.buffalo.jp/topics/knowledge/detail/wifi6e.html (2024/03/24)[18] 塚本 悟司, 侯 亜⾶, 鈴⽊ ⽂⽣, 丹⽻ 敦彦, LCX（漏えい同軸ケーブル）を⽤いた無線 LAN システム, 電⼦情報通信学会 通信ソサイエティマガジン, 2016-2017, 10 巻, 2号, p. 86-91, 公開⽇ 2016/09/01, Online ISSN 2186-0661,
https://doi.org/10.1587/bplus.10.86[19] 安本太⼀, 佐合尚⼦, 愛知教育⼤学における LCX 無線 LAN の評価, 愛知教育⼤学研究報告 ⾃然科学編, 愛知教育⼤学, Vol. 67, No. 1, pp. 15-21, 2018[20] Juliet. O and Stuart. W, “Investigation of Beam Forming Efectiveness in IEEE802.11ac
Indoor Wireless Links,” in proceedings of the Fifth International Conference on Wireless andMobile Networks (WimoN 2013), pp. 27-35 june 2013,.
[21] Kpnetworks 社 KPWL-0300H 専⽤アンテナ延⻑ケーブル
https://kpnetworks.jp/JP/anntena-cable (2024/03/24)[22] 802.11ah 推進協議会 IEEE 802.11ah 紹介資料 （2021 年 6 ⽉ 28 ⽇）
https://www.soumu.go.jp/main_content/000758531.pdf (2024/03/21)[23] 総務省 IEEE 802.11be（Wi-Fi 7）の導⼊について
https://www.soumu.go.jp/main_content/000918948.pdf (2024/03/21)[24] IEEE Standard for Information Technology--Telecommunications and Information
Exchange between Systems Local and Metropolitan Area Networks--Specific Requirements
Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY)
Specifications Amendment 6: Light Communications
https://standards.ieee.org/ieee/802.11bb/10823/ (2024/03/26)[25] インプレス社 PC Watch: Wi-Fi より 100 倍速い？光無線通信「LiFi」が IEEE 802.11bbと し て 承 認 (2023/07/14)

https://pc.watch.impress.co.jp/docs/news/1516499.html(2024/03/26)[26] pureLiFi 社: https://www.purelifi.com/ (2024/03/26)[27] smokeping: https://oss.oetiker.ch/smokeping/ (2024/03/26)

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