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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023064837
(43)【公開日】2023-05-12
(54)【発明の名称】通信装置、通信システム及び通信方法
(51)【国際特許分類】
H04B 1/04 20060101AFI20230502BHJP
H04W 24/04 20090101ALI20230502BHJP
【ＦＩ】
H04B1/04 Z
H04W24/04
【審査請求】未請求
【請求項の数】21
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021175224
(22)【出願日】2021-10-27
(71)【出願人】
【識別番号】000005038
【氏名又は名称】セイコーグループ株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】000125370
【氏名又は名称】学校法人東京理科大学
(74)【代理人】
【識別番号】100165179
【弁理士】
【氏名又は名称】田▲崎▼ 聡
(74)【代理人】
【識別番号】100126664
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 慎吾
(74)【代理人】
【識別番号】100161207
【弁理士】
【氏名又は名称】西澤 和純
(72)【発明者】
【氏名】磯谷 亮介
(72)【発明者】
【氏名】吉田 宜史
(72)【発明者】
【氏名】長谷川 幹雄
(72)【発明者】
【氏名】北川 諒真
(72)【発明者】
【氏名】安田 裕之
(72)【発明者】
【氏名】李 傲寒
【テーマコード（参考）】
5K060
5K067
【Ｆターム（参考）】
5K060HH31
5K060HH32
5K060PP03
5K067AA03
5K067AA26
5K067AA43
5K067DD00
5K067JJ56
(57)【要約】
【課題】早期に通信環境に適応することが可能な通信技術を提供する。
【解決手段】通信装置は、自装置の位置又は時刻の少なくとも一方に応じて変化する情報のうち、特定の瞬間に取得された情報である状態情報を記憶する状態記憶部と、情報通信を行う際に用いられる通信パラメータの演算に用いられる情報と、前記状態情報とを対応付けて内部状態情報として記憶する内部状態記憶部と、状態記憶部に記憶された前記状態情報と、前記内部状態記憶部に記憶された前記内部状態情報とに基づき、前記通信パラメータを演算する演算部と、演算された前記通信パラメータを出力する出力部とを備える。
【選択図】図３
【解決手段】通信装置は、自装置の位置又は時刻の少なくとも一方に応じて変化する情報のうち、特定の瞬間に取得された情報である状態情報を記憶する状態記憶部と、情報通信を行う際に用いられる通信パラメータの演算に用いられる情報と、前記状態情報とを対応付けて内部状態情報として記憶する内部状態記憶部と、状態記憶部に記憶された前記状態情報と、前記内部状態記憶部に記憶された前記内部状態情報とに基づき、前記通信パラメータを演算する演算部と、演算された前記通信パラメータを出力する出力部とを備える。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
自装置の位置又は時刻の少なくとも一方に応じて変化する情報のうち、特定の瞬間に取得された情報である状態情報を記憶する状態記憶部と、
情報通信を行う際に用いられる通信パラメータの演算に用いられる情報と、前記状態情報とを対応付けて内部状態情報として記憶する内部状態記憶部と、
状態記憶部に記憶された前記状態情報と、前記内部状態記憶部に記憶された前記内部状態情報とに基づき、前記通信パラメータを演算する演算部と、
演算された前記通信パラメータを出力する出力部と
を備える通信装置。
情報通信を行う際に用いられる通信パラメータの演算に用いられる情報と、前記状態情報とを対応付けて内部状態情報として記憶する内部状態記憶部と、
状態記憶部に記憶された前記状態情報と、前記内部状態記憶部に記憶された前記内部状態情報とに基づき、前記通信パラメータを演算する演算部と、
演算された前記通信パラメータを出力する出力部と
を備える通信装置。
【請求項2】
前記演算部は、機械学習アルゴリズムを含み、
前記内部状態情報は、前記機械学習アルゴリズムにより学習された学習済みパラメータを含む
請求項１に記載の通信装置。
前記内部状態情報は、前記機械学習アルゴリズムにより学習された学習済みパラメータを含む
請求項１に記載の通信装置。
【請求項3】
前記機械学習アルゴリズムとは、強化学習アルゴリズムであって、
前記内部状態情報は、前記強化学習アルゴリズムによって用いられる行動価値関数を含む
請求項２に記載の通信装置。
前記内部状態情報は、前記強化学習アルゴリズムによって用いられる行動価値関数を含む
請求項２に記載の通信装置。
【請求項4】
前記状態記憶部は、複数の瞬間に取得された前記状態情報を複数記憶し、
前記演算部は、蓄積された複数の前記状態情報に基づき、前記通信パラメータを決定する
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の通信装置。
前記演算部は、蓄積された複数の前記状態情報に基づき、前記通信パラメータを決定する
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の通信装置。
【請求項5】
前記状態情報を取得する状態情報取得部を更に備える
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の通信装置。
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の通信装置。
【請求項6】
前記状態情報とは、時刻を示す情報であり、
前記演算部は、前記内部状態記憶部に記憶された情報であって、前記状態記憶部に記憶された前記状態情報に示される時刻に対応する情報に基づいて前記通信パラメータを演算する
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の通信装置。
前記演算部は、前記内部状態記憶部に記憶された情報であって、前記状態記憶部に記憶された前記状態情報に示される時刻に対応する情報に基づいて前記通信パラメータを演算する
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の通信装置。
【請求項7】
前記状態情報とは、環境情報を示す情報であり、
前記演算部は、前記内部状態記憶部に記憶された情報であって、前記状態記憶部に記憶された前記状態情報に示される環境情報に対応する情報に基づいて前記通信パラメータを演算する
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の通信装置。
前記演算部は、前記内部状態記憶部に記憶された情報であって、前記状態記憶部に記憶された前記状態情報に示される環境情報に対応する情報に基づいて前記通信パラメータを演算する
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の通信装置。
【請求項8】
前記状態情報とは、自装置の位置情報を示す情報であり、
前記演算部は、前記内部状態記憶部に記憶された情報であって、前記状態記憶部に記憶された前記状態情報に示される位置情報に対応する情報に基づいて前記通信パラメータを演算する
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の通信装置。
前記演算部は、前記内部状態記憶部に記憶された情報であって、前記状態記憶部に記憶された前記状態情報に示される位置情報に対応する情報に基づいて前記通信パラメータを演算する
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の通信装置。
【請求項9】
前記位置情報は、測位システムを使って取得された位置座標である
請求項８に記載の通信装置。
請求項８に記載の通信装置。
【請求項10】
前記位置情報は、前記状態情報を取得するための電波及び情報通信を行うための電波の双方またはいずれか一方に基づいて推定される
請求項８に記載の通信装置。
請求項８に記載の通信装置。
【請求項11】
前記演算部は、前記状態記憶部に記憶された前記状態情報から自装置の周囲の電波の混雑状況を推定し、推定した前記混雑状況に基づいて前記通信パラメータを演算する
請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の通信装置。
請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の通信装置。
【請求項12】
前記演算部は、前記状態記憶部に記憶された前記状態情報から自装置の周囲の人の粗密を推定し、推定した前記人の粗密に基づいて前記通信パラメータを演算する
請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の通信装置。
請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の通信装置。
【請求項13】
前記状態情報とは、自装置の周囲が撮像された画像情報であって、
前記演算部は、前記画像情報に基づいて推定を行い、推定された結果に基づいて前記通信パラメータを演算する
請求項１１又は請求項１２に記載の通信装置。
前記演算部は、前記画像情報に基づいて推定を行い、推定された結果に基づいて前記通信パラメータを演算する
請求項１１又は請求項１２に記載の通信装置。
【請求項14】
前記状態情報とは、自装置の周囲において収音された音声情報であって、
前記演算部は、前記音声情報に基づいて推定を行い、推定された結果に基づいて前記通信パラメータを演算する
請求項１１又は請求項１２に記載の通信装置。
前記演算部は、前記音声情報に基づいて推定を行い、推定された結果に基づいて前記通信パラメータを演算する
請求項１１又は請求項１２に記載の通信装置。
【請求項15】
前記状態情報とは、自装置の周辺の天気を示す情報であり、
前記演算部は、前記内部状態記憶部に記憶された情報であって、前記状態記憶部に記憶された前記状態情報に示される天気を示す情報に対応する情報に基づいて前記通信パラメータを演算する
請求項１から請求項１４のいずれか一項に記載の通信装置。
前記演算部は、前記内部状態記憶部に記憶された情報であって、前記状態記憶部に記憶された前記状態情報に示される天気を示す情報に対応する情報に基づいて前記通信パラメータを演算する
請求項１から請求項１４のいずれか一項に記載の通信装置。
【請求項16】
前記内部状態記憶部は、複数の前記内部状態情報を記憶し、
前記演算部は、記憶された複数の前記内部状態情報のうち、前記状態記憶部に記憶された前記状態情報に対応する前記内部状態情報に基づいて前記通信パラメータを演算する
請求項１から請求項１５のいずれか一項に記載の通信装置。
前記演算部は、記憶された複数の前記内部状態情報のうち、前記状態記憶部に記憶された前記状態情報に対応する前記内部状態情報に基づいて前記通信パラメータを演算する
請求項１から請求項１５のいずれか一項に記載の通信装置。
【請求項17】
自身とは異なる装置の内部状態を示す情報を、前記内部状態情報として取得する内部状態取得部を更に備え、
前記内部状態記憶部は、取得した前記内部状態情報を記憶し、
前記演算部は、前記内部状態記憶部に記憶された前記内部状態情報に基づき、前記通信パラメータを演算する
請求項１から請求項１６のいずれか一項に記載の通信装置。
前記内部状態記憶部は、取得した前記内部状態情報を記憶し、
前記演算部は、前記内部状態記憶部に記憶された前記内部状態情報に基づき、前記通信パラメータを演算する
請求項１から請求項１６のいずれか一項に記載の通信装置。
【請求項18】
前記内部状態記憶部に記憶された前記内部状態情報を、所定の継承タイミングにおいて出力する内部状態出力部を更に備える
請求項１７に記載の通信装置。
請求項１７に記載の通信装置。
【請求項19】
請求項１から請求項１８のいずれか一項に記載の前記通信装置と、一以上の前記通信装置との間で前記内部状態情報の送受信を行う中継装置とを備え、
前記中継装置は、
前記通信装置により出力された前記内部状態情報を、中継情報として取得する中継情報取得部と、
取得した前記中継情報を記憶する中継情報記憶部と、
記憶された前記中継情報を、前記内部状態情報として前記通信装置に出力する中継情報出力部とを備える
通信システム。
前記中継装置は、
前記通信装置により出力された前記内部状態情報を、中継情報として取得する中継情報取得部と、
取得した前記中継情報を記憶する中継情報記憶部と、
記憶された前記中継情報を、前記内部状態情報として前記通信装置に出力する中継情報出力部とを備える
通信システム。
【請求項20】
前記中継装置は、複数の前記通信装置から取得した前記中継情報に基づいて共有中継情報を生成する共有中継情報生成部を更に備え、
前記中継情報記憶部は、前記共有中継情報を前記中継情報として記憶し、
前記中継情報出力部は、前記共有中継情報を前記中継情報として出力する
請求項１９に記載の通信システム。
前記中継情報記憶部は、前記共有中継情報を前記中継情報として記憶し、
前記中継情報出力部は、前記共有中継情報を前記中継情報として出力する
請求項１９に記載の通信システム。
【請求項21】
自装置の位置又は時刻の少なくとも一方に応じて変化する情報のうち、特定の瞬間に取得された情報である状態情報を記憶する状態記憶工程と、
情報通信を行う際に用いられる通信パラメータの演算に用いられる情報と、前記状態情報とを対応付けて内部状態情報として記憶する内部状態記憶工程と、
記憶された前記状態情報と、前記内部状態情報とに基づき、前記通信パラメータを演算する演算工程と、
演算された前記通信パラメータを出力する出力工程と
を有する通信方法。
情報通信を行う際に用いられる通信パラメータの演算に用いられる情報と、前記状態情報とを対応付けて内部状態情報として記憶する内部状態記憶工程と、
記憶された前記状態情報と、前記内部状態情報とに基づき、前記通信パラメータを演算する演算工程と、
演算された前記通信パラメータを出力する出力工程と
を有する通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、通信装置、通信システム及び通信方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、送信装置と受信装置とを備える無線通信システムにおいて、送信装置から受信装置へ情報を送信する際、周波数が異なる複数のチャネルを使用して無線通信する方法があった。このような無線通信システムにおいて、無線通信の干渉が検出された場合、検出されたチャネルを使用しないことにより、不要な電力消費を防ぐ技術があった（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１８－１５７４２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上述したような従来技術では、無線通信の干渉の有無を検出するまでは、不要な電力消費を防ぐことができなかった。したがって、送信装置が置かれた通信環境によっては、早期に通信環境に適応することが困難である場合があった。
【0005】
そこで、本発明は、早期に通信環境に適応することが可能な通信技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の一態様に係る通信装置は、自装置の位置又は時刻の少なくとも一方に応じて変化する情報のうち、特定の瞬間に取得された情報である状態情報を記憶する状態記憶部と、情報通信を行う際に用いられる通信パラメータの演算に用いられる情報と、前記状態情報とを対応付けて内部状態情報として記憶する内部状態記憶部と、状態記憶部に記憶された前記状態情報と、前記内部状態記憶部に記憶された前記内部状態情報とに基づき、前記通信パラメータを演算する演算部と、演算された前記通信パラメータを出力する出力部とを備える。
【0007】
また、本発明の一態様に係る通信装置において、前記演算部は、機械学習アルゴリズムを含み、前記内部状態情報は、前記機械学習アルゴリズムにより学習された学習済みパラメータを含む。
【0008】
また、本発明の一態様に係る通信装置において、前記機械学習アルゴリズムとは、強化学習アルゴリズムであって、前記内部状態情報は、前記強化学習アルゴリズムによって用いられる行動価値関数を含む。
【0009】
また、本発明の一態様に係る通信装置において、前記状態記憶部は、複数の瞬間に取得された前記状態情報を複数記憶し、前記演算部は、蓄積された複数の前記状態情報に基づき、前記通信パラメータを決定する。
【0010】
また、本発明の一態様に係る通信装置は、前記状態情報を取得する状態情報取得部を更に備える。
【0011】
また、本発明の一態様に係る通信装置において、前記状態情報とは、時刻を示す情報であり、前記演算部は、前記内部状態記憶部に記憶された情報であって、前記状態記憶部に記憶された前記状態情報に示される時刻に対応する情報に基づいて前記通信パラメータを演算する。
【0012】
また、本発明の一態様に係る通信装置において、前記状態情報とは、環境情報を示す情報であり、前記演算部は、前記内部状態記憶部に記憶された情報であって、前記状態記憶部に記憶された前記状態情報に示される環境情報に対応する情報に基づいて前記通信パラメータを演算する。
【0013】
また、本発明の一態様に係る通信装置において、前記状態情報とは、自装置の位置情報を示す情報であり、前記演算部は、前記内部状態記憶部に記憶された情報であって、前記状態記憶部に記憶された前記状態情報に示される位置情報に対応する情報に基づいて前記通信パラメータを演算する。
【0014】
また、本発明の一態様に係る通信装置において、前記位置情報は、測位システムを使って取得された位置座標である。
【0015】
また、本発明の一態様に係る通信装置において、前記位置情報は、前記状態情報を取得するための電波及び情報通信を行うための電波の双方またはいずれか一方に基づいて推定される。
【0016】
また、本発明の一態様に係る通信装置において、前記演算部は、前記状態記憶部に記憶された前記状態情報から自装置の周囲の電波の混雑状況を推定し、推定した前記混雑状況に基づいて前記通信パラメータを演算する。
【0017】
また、本発明の一態様に係る通信装置において、前記演算部は、前記状態記憶部に記憶された前記状態情報から自装置の周囲の人の粗密を推定し、推定した前記人の粗密に基づいて前記通信パラメータを演算する。
【0018】
また、本発明の一態様に係る通信装置において、前記状態情報とは、自装置の周囲が撮像された画像情報であって、前記演算部は、前記画像情報に基づいて推定を行い、推定された結果に基づいて前記通信パラメータを演算する。
【0019】
また、本発明の一態様に係る通信装置において、前記状態情報とは、自装置の周囲において収音された音声情報であって、前記演算部は、前記音声情報に基づいて推定を行い、推定された結果に基づいて前記通信パラメータを演算する。
【0020】
また、本発明の一態様に係る通信装置において、前記状態情報とは、自装置の周辺の天気を示す情報であり、前記演算部は、前記内部状態記憶部に記憶された情報であって、前記状態記憶部に記憶された前記状態情報に示される天気を示す情報に対応する情報に基づいて前記通信パラメータを演算する。
【0021】
また、本発明の一態様に係る通信装置において、前記内部状態記憶部は、複数の前記内部状態情報を記憶し、前記演算部は、記憶された複数の前記内部状態情報のうち、前記状態記憶部に記憶された前記状態情報に対応する前記内部状態情報に基づいて前記通信パラメータを演算する。
【0022】
また、本発明の一態様に係る通信装置は、自身とは異なる装置の内部状態を示す情報を、前記内部状態情報として取得する内部状態取得部を更に備え、前記内部状態記憶部は、取得した前記内部状態情報を記憶し、前記演算部は、前記内部状態記憶部に記憶された前記内部状態情報に基づき、前記通信パラメータを演算する。
【0023】
また、本発明の一態様に係る通信装置において、前記内部状態記憶部に記憶された前記内部状態情報を、所定の継承タイミングにおいて出力する内部状態出力部を更に備える。
【0024】
また、本発明の一態様に係る通信システムは、上述したいずれかの前記通信装置と、一以上の前記通信装置との間で前記内部状態情報の送受信を行う中継装置とを備え、前記中継装置は、前記通信装置により出力された前記内部状態情報を、中継情報として取得する中継情報取得部と、取得した前記中継情報を記憶する中継情報記憶部と、記憶された前記中継情報を、前記内部状態情報として前記通信装置に出力する中継情報出力部とを備える。
【0025】
また、本発明の一態様に係る通信システムにおいて、前記中継装置は、複数の前記通信装置から取得した前記中継情報に基づいて共有中継情報を生成する共有中継情報生成部を更に備え、前記中継情報記憶部は、前記共有中継情報を前記中継情報として記憶し、前記中継情報出力部は、前記共有中継情報を前記中継情報として出力する。
【0026】
また、本発明の一態様に係る通信方法は、自装置の位置又は時刻の少なくとも一方に応じて変化する情報のうち、特定の瞬間に取得された情報である状態情報を記憶する状態記憶工程と、情報通信を行う際に用いられる通信パラメータの演算に用いられる情報と、前記状態情報とを対応付けて内部状態情報として記憶する内部状態記憶工程と、記憶された前記状態情報と、前記内部状態情報とに基づき、前記通信パラメータを演算する演算工程と、演算された前記通信パラメータを出力する出力工程とを有する。
【発明の効果】
【0027】
本発明によれば、早期に通信環境に適応することが可能な通信技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0028】
【図1】第１の実施形態に係る通信システムの装置構成の一例について説明するための図である。
【図2】第１の実施形態に係る通信システムの情報通信の一例について説明するための図である。
【図3】第１の実施形態に係る送信装置の機能構成の一例を示すブロック図である。
【図4】第１の実施形態に係る送信装置の一連の動作について説明するための図である。
【図5】第１の実施形態に係る通信パラメータの探索と活用について説明するための図である。
【図6】第１の実施形態に係る送信装置が送出するデータのタイミングの一例を示すタイミングチャートである。
【図7】第１の実施形態に係る通信履歴情報について説明するための図である。
【図8】第２の実施形態に係る通信システムの構成の一例について説明するための図である。
【図9】第２の実施形態に係る送信装置の機能構成の一例を示すブロック図である。
【図10】第２の実施形態に係る送信装置の機能構成の第１の変形例を示すブロック図である。
【図11】第２の実施形態に係る送信装置の機能構成の第２の変形例を示すブロック図である。
【図12】第２の実施形態に係る送信装置同士の継承について説明するための図である。
【図13】第３の実施形態に係る通信システムの構成の一例について説明するための図である。
【図14】第３の実施形態に係る中継装置を中継した場合における継承について説明するための図である。
【図15】第３の実施形態に係る中継装置を中継した場合における代理継承について説明するための図である。
【図16】第３の実施形態に係る中継装置の機能構成の一例を示すブロック図である。
【図17】第３の実施形態に係る中継装置の機能構成の変形例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0029】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。以下において説明する実施形態は一例に過ぎず、本発明が適用される実施形態は、以下の実施形態に限定されない。
【0030】
［第１の実施形態］
まず、図１から図７を参照しながら、第１の実施形態について説明する。
図１は、第１の実施形態に係る通信システムの装置構成の一例について説明するための図である。同図を参照しながら、通信システム１について説明する。
まず、図１から図７を参照しながら、第１の実施形態について説明する。
図１は、第１の実施形態に係る通信システムの装置構成の一例について説明するための図である。同図を参照しながら、通信システム１について説明する。
【0031】
［通信システム］
通信システム１は、送信装置２０と、受信装置３０とを備える。送信装置２０と受信装置３０とは、互いに情報通信を行う。通信システム１は、複数の送信装置２０と、複数の受信装置３０とを備えていてもよい。この場合、それぞれの送信装置２０は、一以上の受信装置３０との間で情報通信を行う。同図を参照しながら、通信システム１の一例として、一の送信装置２０と、複数の受信装置３０とを備える場合について説明する。具体的には、受信装置３０の一例として、受信装置３０－１と、受信装置３０－２と、受信装置３０－３とを備える場合について説明する。
通信システム１は、送信装置２０と、受信装置３０とを備える。送信装置２０と受信装置３０とは、互いに情報通信を行う。通信システム１は、複数の送信装置２０と、複数の受信装置３０とを備えていてもよい。この場合、それぞれの送信装置２０は、一以上の受信装置３０との間で情報通信を行う。同図を参照しながら、通信システム１の一例として、一の送信装置２０と、複数の受信装置３０とを備える場合について説明する。具体的には、受信装置３０の一例として、受信装置３０－１と、受信装置３０－２と、受信装置３０－３とを備える場合について説明する。
【0032】
送信装置２０と受信装置３０とは、互いに近距離無線通信により情報通信を行う。以降の説明において、送信装置２０と受信装置３０とは、近距離無線通信の一例として、ブルートゥース（登録商標）（Bluetooth）の規格に準拠する無線通信、特にＢＬＥ（Bluetooth Low Energy）の規格に準拠する無線通信により情報通信を行う場合の一例について説明する。
本実施形態における近距離無線通信は、ＢＬＥの一例に限定されず、種々の通信方式を採用可能である。例えば、近距離無線通信とは、ＮＦＣ（Near Field Communication）、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）、ＩｒＤＡ（Infrared Data Association）、ＴｒａｎｓｆｅｒＪｅｔ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）等であってもよい。あるいは、無線通信は近距離に限定されず、ＬＰＷＡ（Low Power Wide Area）などであってもよい。
本実施形態における近距離無線通信は、ＢＬＥの一例に限定されず、種々の通信方式を採用可能である。例えば、近距離無線通信とは、ＮＦＣ（Near Field Communication）、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）、ＩｒＤＡ（Infrared Data Association）、ＴｒａｎｓｆｅｒＪｅｔ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）等であってもよい。あるいは、無線通信は近距離に限定されず、ＬＰＷＡ（Low Power Wide Area）などであってもよい。
【0033】
通信システム１がＢＬＥの規格に準拠する無線通信により情報通信を行う場合、送信装置２０はペリフェラルであり、受信装置３０は、セントラルであってもよい。
ペリフェラルである送信装置２０は、受信装置３０を特定せずに送信情報ＩＳを送信する。送信装置２０の付近に存在する受信装置３０は、送信情報ＩＳを受信した場合に、受信情報ＩＲを送信する。
送信装置２０及び受信装置３０の間で行われる情報通信とは、所定の周波数帯域の中で複数の通信チャネルが定義された通信方法であってもよい。例えば、送信装置２０と受信装置３０とは、ＢＬＥの規格に準拠する無線通信におけるアドバタイズパケットを用いて情報のやり取りを行ってもよい。
ペリフェラルである送信装置２０は、受信装置３０を特定せずに送信情報ＩＳを送信する。送信装置２０の付近に存在する受信装置３０は、送信情報ＩＳを受信した場合に、受信情報ＩＲを送信する。
送信装置２０及び受信装置３０の間で行われる情報通信とは、所定の周波数帯域の中で複数の通信チャネルが定義された通信方法であってもよい。例えば、送信装置２０と受信装置３０とは、ＢＬＥの規格に準拠する無線通信におけるアドバタイズパケットを用いて情報のやり取りを行ってもよい。
【0034】
図２は、第１の実施形態に係る通信システムの情報通信の一例について説明するための図である。同図を参照しながら、通信システム１が備える送信装置２０と受信装置３０との間で行われる情報通信の一例について説明する。
送信装置２０は、アルゴリズム２３１により算出された通信パラメータに基づき、送信情報ＩＳを送信する。通信パラメータとは、例えば、通信に使用する周波数帯、信号の送信間隔や送信回数、又は送信電力等を含んでいてもよい。
送信装置２０は、アルゴリズム２３１により算出された通信パラメータに基づき、送信情報ＩＳを送信する。通信パラメータとは、例えば、通信に使用する周波数帯、信号の送信間隔や送信回数、又は送信電力等を含んでいてもよい。
【0035】
送信装置２０は、制御部２１と、無線通信部２２とを備える。
無線通信部２２は、制御部２１から取得した通信パラメータに基づき、アンテナ２２１から送信する電波を制御する。また、無線通信部２２は、アンテナ２２１により受信した電波に基づく情報を制御部２１に出力する。
無線通信部２２は、制御部２１から取得した通信パラメータに基づき、アンテナ２２１から送信する電波を制御する。また、無線通信部２２は、アンテナ２２１により受信した電波に基づく情報を制御部２１に出力する。
【0036】
制御部２１は、アルゴリズム２３１を備え、通信パラメータを演算する。制御部２１は、アルゴリズム２３１を備えることにより、通信履歴情報２３３に基づき通信パラメータを演算する。制御部２１は、演算した通信パラメータを指針情報２３２として随時更新する。制御部２１は、演算した通信パラメータを、無線通信部２２に出力する。
また、制御部２１は、無線通信部２２から、アンテナ２２１により受信した電波の情報を取得する。制御部２１は、取得した電波の情報に含まれる劣化率に基づいて、指針情報２３２を更新する。
また、制御部２１は、無線通信部２２から、アンテナ２２１により受信した電波の情報を取得する。制御部２１は、取得した電波の情報に含まれる劣化率に基づいて、指針情報２３２を更新する。
【0037】
劣化率とは、通信品質の劣化の程度を示す値であり、例えば、送信装置２０が送信した送信情報ＩＳがいずれかの受信装置３０に到達したか否かに基づいて算出されてもよい。すなわち、劣化率とは、送信装置２０と受信装置３０との間で通信が成功したか否かを示す値であってもよい。この場合、劣化率は、２値であってもよい。劣化率が２値である場合、制御部２１は、受信装置３０が正しく送信情報ＩＳを受け取った場合に返送する制御信号（例えば、ＡＣＫ信号）等によって算出される。
制御信号の他の実施形態として、ＢＬＥのアドバタイズパケットに対するスキャンレスポンス要求の有無を劣化率として用いてもよい、また、セントラル（すなわち、受信装置３０）からのコネクション要求の有無を劣化率として用いてもよい。受信装置３０が無線通信を介さず、異なる通信手段を用いて、正しく送信情報ＩＳを受け取ったか否かを伝えてもよい。制御部２１は、受信装置３０が正しく送信情報ＩＳを受け取った場合、劣化率を低く設定する。制御部２１は、受信装置３０が正しく送信情報ＩＳを受け取った場合、劣化率を０（ゼロ）に設定してもよい。
制御信号の他の実施形態として、ＢＬＥのアドバタイズパケットに対するスキャンレスポンス要求の有無を劣化率として用いてもよい、また、セントラル（すなわち、受信装置３０）からのコネクション要求の有無を劣化率として用いてもよい。受信装置３０が無線通信を介さず、異なる通信手段を用いて、正しく送信情報ＩＳを受け取ったか否かを伝えてもよい。制御部２１は、受信装置３０が正しく送信情報ＩＳを受け取った場合、劣化率を低く設定する。制御部２１は、受信装置３０が正しく送信情報ＩＳを受け取った場合、劣化率を０（ゼロ）に設定してもよい。
【0038】
また、他の実施形態として、劣化率とは、アンテナ２２１が受信装置３０から受信した電波に含まれる電波の強度に関する情報に基づいていてもよい。電波の強度に関する情報とは、例えば、ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）等であってもよい。この場合、受信装置３０は、不図示の電波強度測定部を備え、送信情報ＩＳを受信した時の電波強度を測定する。受信装置３０は、測定した電波強度を送信装置２０に受信情報ＩＲとして送信する。制御部２１は、受信した受信情報ＩＲに含まれる電波強度が低いほど、劣化率を高く設定する。すなわち、劣化率は、小さいほど、受信装置３０に送信した電波が劣化していないことを示す。
【0039】
さらに、他の実施形態として、劣化率は、誤り検出符号あるいは誤り訂正符号により符号化された情報を受信装置３０が受け取った際に、その誤り率から算出されたものであってもよい。この場合、受信装置３０が備える制御部３１は、送信装置２０から取得した送信情報ＩＳの誤り率を算出する。受信装置３０は、算出した誤り率を受信情報ＩＲとして送信装置２０に送信する。送信装置２０が備える制御部２１は、受信した受信情報ＩＲに含まれる誤り率が高いほど、劣化率を高く設定する。
換言すれば、出力された通信パラメータに基づいて受信装置３０に送信される信号は誤り検出機能を持つ符号化方式で符号化されており、劣化率は、受信装置３０から受信した信号を復号した際の誤り率に基づく。
換言すれば、出力された通信パラメータに基づいて受信装置３０に送信される信号は誤り検出機能を持つ符号化方式で符号化されており、劣化率は、受信装置３０から受信した信号を復号した際の誤り率に基づく。
【0040】
受信装置３０は、制御部３１と、無線通信部３２とを備える。
無線通信部３２は、アンテナ３２１を介して送信装置２０から電波を受信する。制御部３１は、無線通信部３２から入力された、受信した電波の情報に基づいて、受信した電波の電波強度（ＲＳＳＩ）や、誤り率等を算出する。無線通信部３２は、制御部３１により算出された電波強度や、誤り率等を受信情報ＩＲとして出力する。
無線通信部３２は、アンテナ３２１を介して送信装置２０から電波を受信する。制御部３１は、無線通信部３２から入力された、受信した電波の情報に基づいて、受信した電波の電波強度（ＲＳＳＩ）や、誤り率等を算出する。無線通信部３２は、制御部３１により算出された電波強度や、誤り率等を受信情報ＩＲとして出力する。
【0041】
ここで、送信装置２０と受信装置３０とは、同様の装置構成を有していてもよい。すなわち、通信システム１において、ある時点で送信側のふるまいを行う装置を送信装置２０と呼称し、送信装置２０により送信された電波を受信する装置を受信装置３０と呼称する。以降の説明において、送信装置２０と受信装置３０とを区別しない場合は、通信装置１０とも記載する。
【0042】
［送信装置の機能構成］
図３は、第１の実施形態に係る送信装置の機能構成の一例を示すブロック図である。同図を参照しながら、送信装置２０の機能構成の一例について説明する。通信システム１の説明において既に説明した構成については、同様の符号を付すことにより、説明を省略する場合がある。
送信装置２０は、制御部２１と、無線通信部２２とを備える。送信装置２０は、バスで接続された不図示のＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read only memory）又はＲＡＭ（Random access memory）等の記憶装置等を備え、送信プログラムを実行することによって制御部２１と、無線通信部２２とを備える装置として機能する。
制御部２１は、内部状態記憶部２４２と、演算部２１２と、出力部２１３と、記憶制御部２１５と、状態記憶部２５１と、状態情報取得部２５２とを備える。
図３は、第１の実施形態に係る送信装置の機能構成の一例を示すブロック図である。同図を参照しながら、送信装置２０の機能構成の一例について説明する。通信システム１の説明において既に説明した構成については、同様の符号を付すことにより、説明を省略する場合がある。
送信装置２０は、制御部２１と、無線通信部２２とを備える。送信装置２０は、バスで接続された不図示のＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read only memory）又はＲＡＭ（Random access memory）等の記憶装置等を備え、送信プログラムを実行することによって制御部２１と、無線通信部２２とを備える装置として機能する。
制御部２１は、内部状態記憶部２４２と、演算部２１２と、出力部２１３と、記憶制御部２１５と、状態記憶部２５１と、状態情報取得部２５２とを備える。
【0043】
なお、送信装置２０の各機能の全てまたは一部は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）又はＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等のハードウェアを用いて実現されてもよい。送信プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。送信プログラムは、電気通信回線を介して送信されてもよい。
【0044】
状態記憶部２５１は、状態情報ＩＣを記憶する。状態情報ＩＣとは、自装置の位置又は時刻の少なくとも一方に応じて変化する情報のうち、特定の瞬間に取得された情報である。状態情報ＩＣとは、例えば、時刻を示す時刻情報、自装置の位置を示す位置情報、自装置周辺の環境情報等であってもよい。
なお、自装置の位置を示す位置情報とは、三次元空間における自装置の位置を示す位置情報であってもよいし、二次元的な座標情報における自装置の位置を示す位置情報であってもよい。二次元的な座標情報の場合、高さ（高度）の情報を要しない。
なお、自装置の位置を示す位置情報とは、三次元空間における自装置の位置を示す位置情報であってもよいし、二次元的な座標情報における自装置の位置を示す位置情報であってもよい。二次元的な座標情報の場合、高さ（高度）の情報を要しない。
【0045】
状態情報ＩＣが時刻情報である場合、例えば、状態記憶部２５１は、送信装置２０に備えられる不図示の計時部により計時された現在の時刻を記憶してもよい。時刻情報は計時部により更新されてもよい。
状態情報ＩＣが位置情報である場合、例えば、測位システムを使って取得された位置座標であってもよい。当該位置座標は、送信装置２０に備えられる不図示のＧＰＳ（Global Positioning System）通信部により取得される。ＧＰＳ通信部は、ＧＰＳ等の人工衛星から電波を受信する。受信した電波により、自装置の位置が測定される。
状態情報ＩＣが環境情報である場合、例えば、状態記憶部２５１は、温度、湿度、照度、ＵＶ（紫外線）、気圧、騒音、加速度等の環境情報を記憶する。状態情報ＩＣは、環境情報の種類に応じて、送信装置２０に備えられる不図示の温度センサ、湿度センサ、照度センサ、紫外線センサ、気圧センサ、騒音センサ、加速度センサ等の環境センサ（環境情報取得部）により取得される。
なお、計時部、ＧＰＳ通信部、環境センサは、送信装置２０外部に備えられていてもよい。この場合、送信装置２０は、外部に備えられた計時部、ＧＰＳ通信部、環境センサから状態情報ＩＣを取得する。
状態情報ＩＣが位置情報である場合、例えば、測位システムを使って取得された位置座標であってもよい。当該位置座標は、送信装置２０に備えられる不図示のＧＰＳ（Global Positioning System）通信部により取得される。ＧＰＳ通信部は、ＧＰＳ等の人工衛星から電波を受信する。受信した電波により、自装置の位置が測定される。
状態情報ＩＣが環境情報である場合、例えば、状態記憶部２５１は、温度、湿度、照度、ＵＶ（紫外線）、気圧、騒音、加速度等の環境情報を記憶する。状態情報ＩＣは、環境情報の種類に応じて、送信装置２０に備えられる不図示の温度センサ、湿度センサ、照度センサ、紫外線センサ、気圧センサ、騒音センサ、加速度センサ等の環境センサ（環境情報取得部）により取得される。
なお、計時部、ＧＰＳ通信部、環境センサは、送信装置２０外部に備えられていてもよい。この場合、送信装置２０は、外部に備えられた計時部、ＧＰＳ通信部、環境センサから状態情報ＩＣを取得する。
【0046】
送信装置２０が状態情報ＩＣをＷｉ－Ｆｉ経由で取得する場合、位置情報は、接続されるアクセスポイントの情報に基づいて推定されてもよい。また、位置情報は、アクセスポイントの位置情報と、アクセスポイントから自装置までの距離情報に基づいて推定されてもよい。すなわち、位置情報は、状態情報ＩＣを取得するための電波に基づいて推定されてもよい。
また、位置情報は、状態情報ＩＣを取得するための電波とは異なる情報通信を行うための電波に基づいて推定されてもよい。すなわち、位置情報は、状態情報ＩＣを取得するための電波、及び情報通信を行うための電波の双方またはいずれか一方に基づいて推定されてもよい。
また、位置情報は、状態情報ＩＣを取得するための電波とは異なる情報通信を行うための電波に基づいて推定されてもよい。すなわち、位置情報は、状態情報ＩＣを取得するための電波、及び情報通信を行うための電波の双方またはいずれか一方に基づいて推定されてもよい。
【0047】
計時部、ＧＰＳ通信部、環境情報取得部等の状態情報ＩＣを取得するための装置を区別しない場合は、状態情報取得装置５０とも記載する。
状態情報取得部２５２は、状態情報ＩＣを、状態情報取得装置５０から取得してもよい。
状態情報取得部２５２は、状態情報ＩＣを、状態情報取得装置５０から取得してもよい。
【0048】
なお、状態記憶部２５１は、複数の瞬間に取得された状態情報ＩＣを複数記憶していてもよい。すなわち、状態記憶部２５１は、状態情報ＩＣの履歴を記憶していてもよい。
【0049】
内部状態記憶部２４２は、内部状態情報ＩＳＩを記憶する。内部状態情報ＩＳＩとは、送信装置２０が情報通信を行う際に用いられる通信パラメータＰＭの演算に用いられる情報と、状態情報ＩＣとが対応付けられた情報である。通信パラメータＰＭの演算に用いられる情報とは、例えば、機械学習アルゴリズムにより学習された学習済みパラメータであってもよいし、強化学習アルゴリズムによって用いられる行動価値関数であってもよい。
【0050】
なお。内部状態記憶部２４２は、通信履歴情報ＩＨを記憶する通信履歴情報記憶部２１１として機能してもよい。
ここで、通信履歴情報ＩＨとは、内部状態情報ＩＳＩの一例である。通信履歴情報ＩＨは、情報通信を行うための通信パラメータＰＭと、当該通信パラメータＰＭを用いて情報通信を行った際の劣化率Ｄとが対応付けられた情報である。劣化率Ｄとは、受信装置３０に情報を送信する際に通信パラメータＰＭを用いて送信された電波と、受信装置３０から受信した電波とに基づく値である。例えば、劣化率Ｄは、劣化率Ｄ＝（受信した電波の電波強度／送信した電波の電波強度）により定義されてもよい。通信履歴情報記憶部２１１は、揮発性のＲＡＭ（Random Access Memory）を含んでいてもよいし、不揮発性のＲＯＭ（Read Only Memory）を含んでいてもよい。
ここで、通信履歴情報ＩＨとは、内部状態情報ＩＳＩの一例である。通信履歴情報ＩＨは、情報通信を行うための通信パラメータＰＭと、当該通信パラメータＰＭを用いて情報通信を行った際の劣化率Ｄとが対応付けられた情報である。劣化率Ｄとは、受信装置３０に情報を送信する際に通信パラメータＰＭを用いて送信された電波と、受信装置３０から受信した電波とに基づく値である。例えば、劣化率Ｄは、劣化率Ｄ＝（受信した電波の電波強度／送信した電波の電波強度）により定義されてもよい。通信履歴情報記憶部２１１は、揮発性のＲＡＭ（Random Access Memory）を含んでいてもよいし、不揮発性のＲＯＭ（Read Only Memory）を含んでいてもよい。
【0051】
演算部２１２は、状態記憶部２５１に記憶された状態情報ＩＣと、内部状態記憶部２４２に記憶された内部状態情報ＩＳＩとに基づき、通信パラメータＰＭを演算する。状態記憶部２５１に複数の状態情報ＩＣが記憶されている場合、演算部２１２は、蓄積された複数の状態情報ＩＣに基づき、通信パラメータＰＭを決定する。
【0052】
状態情報ＩＣが、時刻を示す情報である場合、状態情報ＩＣに示される時刻に対応する情報を内部状態記憶部２４２から取得し、取得した情報に基づいて通信パラメータＰＭを演算する。すなわち、演算部２１２は、内部状態記憶部２４２に記憶された情報であって、状態記憶部２５１に記憶された状態情報ＩＣに示される時刻に対応する情報に基づいて通信パラメータＰＭを演算する。
【0053】
同様に、状態情報ＩＣが、環境情報を示す情報である場合、状態情報ＩＣに示される環境情報に対応する情報を内部状態記憶部２４２から取得し、取得した情報に基づいて通信パラメータＰＭを演算する。すなわち、演算部２１２は、内部状態記憶部２４２に記憶された情報であって、状態記憶部２５１に記憶された状態情報ＩＣに示される環境情報に対応する情報に基づいて通信パラメータＰＭを演算する。
【0054】
同様に、状態情報ＩＣが、自装置の位置情報を示す情報である場合、状態情報ＩＣに示される位置情報に対応する情報を内部状態記憶部２４２から取得し、取得した情報に基づいて通信パラメータＰＭを演算する。すなわち、演算部２１２は、内部状態記憶部２４２に記憶された情報であって、状態記憶部２５１に記憶された状態情報ＩＣに示される位置情報に対応する情報に基づいて通信パラメータＰＭを演算する。
【0055】
状態情報ＩＣの他の一例として、状態情報ＩＣとは、自装置の周囲が撮像された画像情報、又は自装置の周囲において収音及び録音された音声情報であってもよい。この場合、状態情報取得部２５２は、不図示のカメラ又はマイクから画像情報又は音声情報を取得する。
この場合、演算部２１２は、取得した画像情報に基づいて推定を行い、推定された結果に基づいて通信パラメータＰＭを演算する。同様に、演算部２１２は、取得した音声情報に基づいて推定を行い、推定された結果に基づいて通信パラメータＰＭを演算する。
この場合、演算部２１２は、取得した画像情報に基づいて推定を行い、推定された結果に基づいて通信パラメータＰＭを演算する。同様に、演算部２１２は、取得した音声情報に基づいて推定を行い、推定された結果に基づいて通信パラメータＰＭを演算する。
【0056】
また、演算部２１２は、状態情報ＩＣから、電波の混雑状態を推定し、推定した混雑状況に基づいて通信パラメータＰＭを演算してもよい。すなわち、演算部２１２は、状態記憶部２５１に記憶された状態情報ＩＣから自装置の周囲の電波の混雑状況を推定し、推定した混雑状況ＩＣに基づいて通信パラメータＩＣを演算する。
【0057】
また、演算部２１２は、電波の混雑状況に代えて、人の粗密を推定してもよい。この場合、演算部２１２は、状態記憶部２５１に記憶された状態情報ＩＣから自装置の周囲の人の粗密を推定し、推定した人の粗密に基づいて通信パラメータＰＭを演算する。
【0058】
状態情報ＩＣの他の一例として、状態情報ＩＣとは、自装置の周辺の天気を示す情報であってもよい。状態情報ＩＣが自装置の周辺の天気を示す情報である場合、演算部２１２は、状態情報ＩＣに示される天気を示す情報に対応する情報を内部状態記憶部２４２から取得し、取得した情報に基づいて通信パラメータＰＭを演算する。すなわち、演算部２１２は、内部状態記憶部２４２に記憶された情報であって、状態記憶部２５１に記憶された状態情報に示される天気を示す情報に対応する情報に基づいて通信パラメータＰＭを演算する。
ここで、天気を示す情報は、気温、湿度、視程、風、雲量、雨、雪、雷などの気象に関する情報を含み、不図示の各種センサによって取得される。あるいは、何らかの通信方法により外部から取得されたものであってもよい。
ここで、天気を示す情報は、気温、湿度、視程、風、雲量、雨、雪、雷などの気象に関する情報を含み、不図示の各種センサによって取得される。あるいは、何らかの通信方法により外部から取得されたものであってもよい。
【0059】
演算部２１２は、機械学習アルゴリズムを用いて、通信パラメータＰＭを演算する。機械学習アルゴリズムは、たとえばＱ学習、深層強化学習などの状態情報を用いる強化学習アルゴリズムであってよい。機械学習アルゴリズムが強化学習アルゴリズムである場合、機械学習アルゴリズムは劣化率Ｄから算出される値を報酬として、報酬が最大化するための通信パラメータＰＭを学習する。なお、劣化率Ｄが高いほど、報酬は小さい値となることが好ましい。
【0060】
ここで、機械学習アルゴリズムは、予め学習された学習済モデルであってもよい。なお、初回動作時は、機械学習アルゴリズムが未学習である場合がある。そのため、機械学習アルゴリズムは未学習の場合、乱数によって結果が決められてもよい。
機械学習アルゴリズムは、通信履歴情報ＩＨに基づき、学習される。通信履歴情報ＩＨとは、出力部２１３により出力された通信パラメータＰＭと、当該通信パラメータＰＭを用いて情報通信した結果得られる劣化率Ｄとが対応付けられた情報である。すなわち、演算部２１２は、出力部２１３により出力された通信パラメータＰＭを用いて情報通信した結果得られる劣化率Ｄに基づき学習される。
機械学習アルゴリズムは、通信履歴情報ＩＨに基づき、学習される。通信履歴情報ＩＨとは、出力部２１３により出力された通信パラメータＰＭと、当該通信パラメータＰＭを用いて情報通信した結果得られる劣化率Ｄとが対応付けられた情報である。すなわち、演算部２１２は、出力部２１３により出力された通信パラメータＰＭを用いて情報通信した結果得られる劣化率Ｄに基づき学習される。
【0061】
なお、内部状態記憶部２４２は、複数の内部状態情報ＩＳＩを記憶してもよい。この場合、演算部２１２は、記憶された複数の内部状態情報ＩＳＩのうち、状態記憶部２５１に記憶された状態情報ＩＣに対応する内部状態情報ＩＳＩに基づいて、通信パラメータＰＭを演算する。
【0062】
演算部２１２は、演算した通信パラメータＰＭが含まれるパラメータ情報ＩＰを、出力部２１３に出力する。
【0063】
出力部２１３は、演算部２１２により演算された通信パラメータＰＭが含まれるパラメータ情報ＩＰを、無線通信部２２に出力する。
無線通信部２２は、出力部２１３により出力されたパラメータ情報ＩＰに含まれる通信パラメータＰＭに基づいて、受信装置３０との間で情報通信を行う。
無線通信部２２は、出力部２１３により出力されたパラメータ情報ＩＰに含まれる通信パラメータＰＭに基づいて、受信装置３０との間で情報通信を行う。
【0064】
記憶制御部２１５は、無線通信部２２から、劣化率Ｄが含まれる劣化情報ＩＤを取得する。記憶制御部２１５は、取得した劣化情報ＩＤを、通信パラメータＰＭと対応づけて、通信履歴情報ＩＨとして通信履歴情報記憶部２１１に記憶させる。記憶制御部２１５は、出力部２１３又は無線通信部２２のうち少なくともいずれか一方からパラメータ情報ＩＰを取得し、取得したパラメータ情報ＩＰに含まれる通信パラメータＰＭと劣化率Ｄとを対応付けることにより通信履歴情報ＩＨを生成し、生成した通信履歴情報ＩＨを通信履歴情報記憶部２１１に記憶させる。
【0065】
図４は、第１の実施形態に係る送信装置の一連の動作について説明するための図である。同図を参照しながら、送信装置２０の動作の一例について説明する。
演算部２１２は、状態記憶部２５１に記憶される状態情報ＩＣと、内部状態記憶部２４２に記憶された内部状態情報ＩＳＩとを参照し、通信パラメータＰＭを決定する。
演算部２１２は、状態記憶部２５１に記憶される状態情報ＩＣと、内部状態記憶部２４２に記憶された内部状態情報ＩＳＩとを参照し、通信パラメータＰＭを決定する。
【0066】
ここで、内部状態情報ＩＳＩの一例について説明する。内部状態情報ＩＳＩは、“通信環境”と、“価値関数Ａ”と、“価値関数Ｂ”とが対応付けられた情報である。“通信環境”とは、状態情報ＩＣの種類に対応する情報である。状態情報ＩＣが、時刻情報である場合、“通信環境”は時刻に関する情報である。状態情報ＩＣが、位置情報である場合、“通信環境”は位置に関する情報である。状態情報ＩＣが、環境情報である場合、“通信環境”は環境に関する情報である。
“価値関数Ａ”及び“価値関数Ｂ”は、いずれも強化学習における行動価値関数であってもよい。
“価値関数Ａ”及び“価値関数Ｂ”は、いずれも強化学習における行動価値関数であってもよい。
【0067】
図４に示す一例においては、“通信環境”として環境１、“価値関数Ａ”としてＡ１、“価値関数Ｂ”としてＢ１が対応付けられ、“通信環境”として環境２、“価値関数Ａ”としてＡ２、“価値関数Ｂ”としてＢ２が対応付けられ、“通信環境”として環境３、“価値関数Ａ”としてＡ３、“価値関数Ｂ”としてＢ３が対応付けられ、“通信環境”として環境４、“価値関数Ａ”としてＡ４、“価値関数Ｂ”としてＢ４が対応付けられ、…、“通信環境”として環境ｎ、“価値関数Ａ”としてＡｎ、“価値関数Ｂ”としてＢｎ
が対応付けられる（ｎは１以上の自然数）。
が対応付けられる（ｎは１以上の自然数）。
【0068】
演算部２１２は、状態記憶部２５１から状態情報ＩＣを取得し、状態情報ＩＣと内部状態情報ＩＳＩとに基づいて、通信環境に応じた価値関数を選択し、選択された価値関数に基づいて通信パラメータＰＭを決定する。
通信パラメータＰＭには、例えば通信チャネルと、通信強度とが含まれる。
図４に示す一例においては、環境２に応じた価値関数が選択され、選択された価値関数に基づいて、通信チャネルと、通信強度とが決定される。具体的には、通信チャネルとして、チャネル３７と、チャネル３８とが決定され、通信強度として－８［ｄＢｍ］が決定される。
通信パラメータＰＭには、例えば通信チャネルと、通信強度とが含まれる。
図４に示す一例においては、環境２に応じた価値関数が選択され、選択された価値関数に基づいて、通信チャネルと、通信強度とが決定される。具体的には、通信チャネルとして、チャネル３７と、チャネル３８とが決定され、通信強度として－８［ｄＢｍ］が決定される。
【0069】
演算部２１２は、通信に用いたパラメータと、通信結果に応じて、内部状態記憶部２４２に記憶される内部状態情報ＩＳＩを更新する。
このように、演算部２１２は、好適な通信パラメータを学習する動作である「探索」と、探索において決定した通信パラメータＰＭを使用し、通信を行う動作である「活用」を繰り返しながら、情報通信を行う時点において最適な通信パラメータを導く。
このように、演算部２１２は、好適な通信パラメータを学習する動作である「探索」と、探索において決定した通信パラメータＰＭを使用し、通信を行う動作である「活用」を繰り返しながら、情報通信を行う時点において最適な通信パラメータを導く。
【0070】
図５は、第１の実施形態に係る通信パラメータの探索と活用について説明するための図である。同図を参照しながら、アルゴリズム２３１の「探索」と「活用」について説明する。アルゴリズム２３１は、演算部２１２の一例である。
“パラメータＡ”及び“パラメータＢ”は、通信パラメータＰＭの一例である。すなわち、同図を参照しながら説明する一例において、通信パラメータＰＭは、２つのパラメータを有する。それぞれのパラメータの時間変化を、横軸を時間として示す。“通信”は、アルゴリズム２３１が「探索」又は「活用」のいずれを行っているかについて、横軸を時間として示す。「探索」は黒塗りの矩形にて、「活用」は白抜きの矩形にて示す。
“パラメータＡ”及び“パラメータＢ”は、通信パラメータＰＭの一例である。すなわち、同図を参照しながら説明する一例において、通信パラメータＰＭは、２つのパラメータを有する。それぞれのパラメータの時間変化を、横軸を時間として示す。“通信”は、アルゴリズム２３１が「探索」又は「活用」のいずれを行っているかについて、横軸を時間として示す。「探索」は黒塗りの矩形にて、「活用」は白抜きの矩形にて示す。
【0071】
時刻ｔ１１において、アルゴリズム２３１は、「探索」を行う。アルゴリズム２３１は、パラメータＡの値を“Ａ１”に、パラメータＢの値を“Ｂ１”に決定する。時刻ｔ１１から時刻ｔ１２にかけて、送信装置２０は、決定された通信パラメータＰＭを用いて情報通信を行う。すなわち、時刻ｔ１１から時刻ｔ１２にかけて、「活用」を行う。
時刻ｔ１２において、アルゴリズム２３１は、時刻ｔ１１から時刻ｔ１２にかけて「活用」された結果、蓄積された通信履歴情報ＩＨに基づき、より好適な通信パラメータＰＭを「探索」する。探索の結果、アルゴリズム２３１は、パラメータＡの値を“Ａ１”から“Ａ２”に、パラメータＢの値を“Ｂ１”から“Ｂ２”に決定する。時刻ｔ１２から時刻ｔ１３にかけて、送信装置２０は、決定された通信パラメータＰＭを用いて情報通信を行う。
時刻ｔ１２において、アルゴリズム２３１は、時刻ｔ１１から時刻ｔ１２にかけて「活用」された結果、蓄積された通信履歴情報ＩＨに基づき、より好適な通信パラメータＰＭを「探索」する。探索の結果、アルゴリズム２３１は、パラメータＡの値を“Ａ１”から“Ａ２”に、パラメータＢの値を“Ｂ１”から“Ｂ２”に決定する。時刻ｔ１２から時刻ｔ１３にかけて、送信装置２０は、決定された通信パラメータＰＭを用いて情報通信を行う。
【0072】
時刻ｔ１３において、アルゴリズム２３１は、時刻ｔ１１から時刻ｔ１２、及び時刻ｔ１２から時刻ｔ１３にかけて「活用」された結果、蓄積された通信履歴情報ＩＨに基づき、より好適な通信パラメータＰＭを「探索」する。探索の結果、アルゴリズム２３１は、パラメータＡの値を“Ａ２”から“Ａ３”に、パラメータＢの値を“Ｂ２”から“Ｂ３”に決定する。時刻ｔ１３から時刻ｔ１４にかけて、送信装置２０は、決定された通信パラメータＰＭを用いて情報通信を行う。
【0073】
上述したように、アルゴリズム２３１は、「探索」と「活用」とを繰り返しながら、好適な通信パラメータＰＭを導き、導いた通信パラメータＰＭに基づき情報通信を行う。
なお、図６に示した一例では、「探索」を行うタイミングである時刻ｔ１１、時刻ｔ１２、時刻ｔ１３、及び時刻ｔ１４、はアルゴリズム２３１により決定された所定のタイミングである。「探索」を行うタイミングは、この一例のように、不定期であってもよいし、定期的なタイミングであってもよい。
なお、図６に示した一例では、「探索」を行うタイミングである時刻ｔ１１、時刻ｔ１２、時刻ｔ１３、及び時刻ｔ１４、はアルゴリズム２３１により決定された所定のタイミングである。「探索」を行うタイミングは、この一例のように、不定期であってもよいし、定期的なタイミングであってもよい。
【0074】
アルゴリズム２３１は、具体的には機械学習アルゴリズムである。より具体的には、アルゴリズム２３１はＭＡＢ（Multi Armed Bandit、多腕バンディット）アルゴリズム等であってもよい。すなわち、演算部２１２は、ＭＡＢアルゴリズム（多腕バンディットアルゴリズム）を用いて学習されてもよい。
ＭＡＢアルゴリズムを用いることにより、送信装置２０は、少ない消費電力で、確実に受信装置３０に向けて情報を発信することができる。
ＭＡＢアルゴリズムを用いることにより、送信装置２０は、少ない消費電力で、確実に受信装置３０に向けて情報を発信することができる。
【0075】
［ＭＡＢアルゴリズム］
以下、ＭＡＢアルゴリズムについて説明する。ＭＡＢアルゴリズムは、報酬を得られる確率が明らかでないスロットマシンが複数台ある場合に、限られた試行回数の中で報酬を最大化する問題を解くために使用されるアルゴリズムである。このＭＡＢアルゴリズムを用いて好適な通信パラメータＰＭを決定するためには、送信に必要な電力消費と、受信装置３０が正しく情報を受信したか否かのトレードオフを考慮して報酬量を設定しなければならない。
送信装置２０は、所定の方法により、通信に要した電力量を取得する。送信装置２０は、例えば不図示の電力測定器を備えることにより、実際に消費される電力量を測定してもよい。また、送信装置２０は、通信パラメータＰＭと、電力消費推定量とが対応づけられた不図示の電力消費量対応表を記憶し、電力消費量対応表を参照することにより電力量を取得してもよい。
以下、ＭＡＢアルゴリズムについて説明する。ＭＡＢアルゴリズムは、報酬を得られる確率が明らかでないスロットマシンが複数台ある場合に、限られた試行回数の中で報酬を最大化する問題を解くために使用されるアルゴリズムである。このＭＡＢアルゴリズムを用いて好適な通信パラメータＰＭを決定するためには、送信に必要な電力消費と、受信装置３０が正しく情報を受信したか否かのトレードオフを考慮して報酬量を設定しなければならない。
送信装置２０は、所定の方法により、通信に要した電力量を取得する。送信装置２０は、例えば不図示の電力測定器を備えることにより、実際に消費される電力量を測定してもよい。また、送信装置２０は、通信パラメータＰＭと、電力消費推定量とが対応づけられた不図示の電力消費量対応表を記憶し、電力消費量対応表を参照することにより電力量を取得してもよい。
【0076】
電力消費は少ない方がより好ましいため、電力消費が増えるにしたがって報酬量を減少することが望ましい。電力消費が増えるにしたがって報酬量を減少することにより、ＭＡＢアルゴリズムであるアルゴリズム２３１は、電力消費を低減させるように通信パラメータＰＭを決定することとなり、送信に要する電力量を抑止することができる。劣化率Ｄは低いほど高品質に（すなわち、確実に）情報を送信できたことを意味するため、劣化率Ｄが低いほど報酬量を増加させることが望ましい。
【0077】
アルゴリズム２３１は、算出された劣化率Ｄを用いて、通信履歴情報ＩＨを構成する。例えば、通信履歴情報ＩＨは、劣化率Ｄの時系列データであってよい。アルゴリズム２３１は、劣化率Ｄの時系列データである通信履歴情報ＩＨに基づき、好適な通信パラメータＰＭを決定する。
なお、通信履歴情報ＩＨは過去に蓄積された劣化率Ｄに基づき算出された単一の値であってもよい。
なお、通信履歴情報ＩＨは過去に蓄積された劣化率Ｄに基づき算出された単一の値であってもよい。
【0078】
他の一例として、通信履歴情報ＩＨを送信装置２０に保持する一例に代えて、他の装置から通信履歴情報ＩＨを取得してもよい。他の装置とは、例えば、受信装置３０であってもよい。すなわち、他の一例において、受信装置３０は、送信装置２０に代えて通信履歴情報ＩＨを保持する。この場合、受信装置３０は、送信装置２０から取りこぼさずに情報を受信できた回数をカウントし、カウントした回数に基づいて劣化率を推定してもよい。この場合、受信装置３０は、所定のタイミングにおいて送信装置２０に通信履歴情報ＩＨを送信する。
【0079】
また、通信パラメータＰＭが、その構成要素として複数のパラメータを有し、さらに各パラメータが離散値により構成されている場合、アルゴリズム２３１は通信パラメータＰＭが取り得る全ての組み合わせから一つを選ぶことができる。すなわち、アルゴリズム２３１は、通信パラメータＰＭに含まれる複数の構成要素の組み合わせのうち、一つの組み合わせを選択することにより、通信パラメータＰＭを演算する。
具体的には、通信パラメータＰＭが、構成要素ｘ、構成要素ｙ及び構成要素ｚを有する場合について説明する。例えば、構成要素ｘがｘ１、ｘ２及びｘ３の三値であり、構成要素ｙがｙ１及びｙ２の二値であり、構成要素ｚがｚ１、ｚ２及びｚ３の三値であった場合、アルゴリズムは１８（３×２×３）の組み合わせから一つを選ぶことにより通信パラメータＰＭを決定できる。このように構成することにより、アルゴリズム２３１は、容易に複数要素からなる通信パラメータＰＭを最適に選択することができる。
具体的には、通信パラメータＰＭが、構成要素ｘ、構成要素ｙ及び構成要素ｚを有する場合について説明する。例えば、構成要素ｘがｘ１、ｘ２及びｘ３の三値であり、構成要素ｙがｙ１及びｙ２の二値であり、構成要素ｚがｚ１、ｚ２及びｚ３の三値であった場合、アルゴリズムは１８（３×２×３）の組み合わせから一つを選ぶことにより通信パラメータＰＭを決定できる。このように構成することにより、アルゴリズム２３１は、容易に複数要素からなる通信パラメータＰＭを最適に選択することができる。
【0080】
ここで、アルゴリズム２３１は、ある程度複雑な通信パラメータＰＭの組み合わせである場合には、ＵＣＢ（Upper Confidence Bound）１アルゴリズムを用いることができる。この場合、演算部２１２は、ＵＣＢ１アルゴリズムを用いて学習される。
また、アルゴリズム２３１は、スペックが低いマイコンで動作させる必要がある場合には、より軽量なＴＯＷ（Tug Of War）アルゴリズムを用いることができる。この場合、演算部２１２は、ＴＯＷアルゴリズムを用いて学習される。
なお、ここでいうＵＣＢ１アルゴリズムは、ＵＣＢ１アルゴリズムと、ＵＣＢ１－ｔｕｎｅｄアルゴリズムとを含む。
また、アルゴリズム２３１は、スペックが低いマイコンで動作させる必要がある場合には、より軽量なＴＯＷ（Tug Of War）アルゴリズムを用いることができる。この場合、演算部２１２は、ＴＯＷアルゴリズムを用いて学習される。
なお、ここでいうＵＣＢ１アルゴリズムは、ＵＣＢ１アルゴリズムと、ＵＣＢ１－ｔｕｎｅｄアルゴリズムとを含む。
【0081】
［通信パラメータ］
図６は、実施形態に係る送信装置が送出するデータのタイミングの一例を示すタイミングチャートである。同図を参照しながら、通信パラメータＰＭの具体的な構成要素について説明する。この一例において、通信パラメータＰＭは、その構成要素として、「通信チャネル」、「第１の送出間隔ＳＩ１」、「第２の送出間隔ＳＩ２」、「送信回数ＳＴ」、及び「送信電力」を有する。同図に示す一例においては、「通信チャネル」として、ＢＬＥのアドバタイズに用いられるアドバタイズチャネルである３７ｃｈ（２４０２ＭＨｚ）、３８ｃｈ（２４２６ＭＨｚ）、３９ｃｈ（２４８０ＭＨｚ）の３チャンネルを用いる。同図には、それぞれのチャネルに送信されるデータの時間変化について、横軸を時間軸として示す。
図６は、実施形態に係る送信装置が送出するデータのタイミングの一例を示すタイミングチャートである。同図を参照しながら、通信パラメータＰＭの具体的な構成要素について説明する。この一例において、通信パラメータＰＭは、その構成要素として、「通信チャネル」、「第１の送出間隔ＳＩ１」、「第２の送出間隔ＳＩ２」、「送信回数ＳＴ」、及び「送信電力」を有する。同図に示す一例においては、「通信チャネル」として、ＢＬＥのアドバタイズに用いられるアドバタイズチャネルである３７ｃｈ（２４０２ＭＨｚ）、３８ｃｈ（２４２６ＭＨｚ）、３９ｃｈ（２４８０ＭＨｚ）の３チャンネルを用いる。同図には、それぞれのチャネルに送信されるデータの時間変化について、横軸を時間軸として示す。
【0082】
時刻ｔ２１から時刻ｔ２２において、無線通信部２２は、３７ｃｈ、３８ｃｈ及び３９ｃｈのそれぞれに順次データＡを出力する。期間Ｔ２１は、データＡの送出に要する期間を示す。
具体的には、無線通信部２２は、時刻ｔ２１において３７ｃｈにデータＡを出力し、その後、３８ｃｈにデータＡを出力し、その後、３９ｃｈにデータＡを出力する。無線通信部２２は、それぞれのチャネルにデータＡを出力した後、第１の送出間隔ＳＩ１を空けて、再度、それぞれのチャネルにデータＡを出力する。これを、所定の送信回数ＳＴになるまで繰り返す。図７に示す一例によれば、送信回数ＳＴは４であるため、各チャネルにつき、４回ずつ同一のデータを出力する。
すなわち、通信パラメータＰＭは、第一の送出間隔ＳＩ１を含み、無線通信部２２は、第一の送出間隔ＳＩ１に基づいて、受信装置３０に信号を送出する。
具体的には、無線通信部２２は、時刻ｔ２１において３７ｃｈにデータＡを出力し、その後、３８ｃｈにデータＡを出力し、その後、３９ｃｈにデータＡを出力する。無線通信部２２は、それぞれのチャネルにデータＡを出力した後、第１の送出間隔ＳＩ１を空けて、再度、それぞれのチャネルにデータＡを出力する。これを、所定の送信回数ＳＴになるまで繰り返す。図７に示す一例によれば、送信回数ＳＴは４であるため、各チャネルにつき、４回ずつ同一のデータを出力する。
すなわち、通信パラメータＰＭは、第一の送出間隔ＳＩ１を含み、無線通信部２２は、第一の送出間隔ＳＩ１に基づいて、受信装置３０に信号を送出する。
【0083】
ここで、第１の送出間隔ＳＩ１とは、それぞれのチャネルに同一のデータを送る間隔である。ＢＬＥによれば、アドバタイズメント処理は、複数存在するアドバタイズチャネルのそれぞれに対して実行される処理であり、例えば、３７、３８、３９チャネルの３つのアドバタイズチャネルに対して別個に実行される。ここで、各チャネルは、空間中に存在する他の電波と干渉する場合がある。３チャネルともに干渉が発生した場合、又は受信装置３０の受信準備が整っていない場合、送信装置２０により送信された情報が、受信装置３０に到達しない事態が発生する。このような事態に備え、同一のデータを符号化したパケットを複数回にわたって定期的に送信する。
なお、受信装置の受信準備が整っていない場合とは、ＢＬＥの受信側（セントラル）において、消費電力を抑えるために断続的に受信動作を行う場合等である。
なお、受信装置の受信準備が整っていない場合とは、ＢＬＥの受信側（セントラル）において、消費電力を抑えるために断続的に受信動作を行う場合等である。
【0084】
無線通信部２２は、時刻ｔ２１においてデータＡを出力し始めてから第２の送出間隔ＳＩ２経過後、データＡとは異なるデータＢを出力し始める。すなわち、時刻ｔ２３から時刻ｔ２４において、無線通信部２２は、３７ｃｈ、３８ｃｈ及び３９ｃｈにデータＢを出力する。第２の送出間隔ＳＩ２とは、データが更新され、新たに送信するまでの間隔である。
【0085】
ここで、無線通信部２２は、信号を生成し始めてから送出し終えるまでの時間である送出時間の間に受信装置３０への情報送出処理を完了する。
演算部２１２は、無線通信部２２により送出された情報を受信装置３０が連続して安定的に受信した場合に、送出時間を減少させるように通信パラメータＰＭを調整してもよい。この場合、演算部２１２は、受信装置３０から受信した受信情報ＩＲに含まれる情報に基づいて、送出時間を減少させるように通信パラメータＰＭを調整してもよい。
演算部２１２は、無線通信部２２により送出された情報を受信装置３０が連続して安定的に受信した場合に、送出時間を減少させるように通信パラメータＰＭを調整してもよい。この場合、演算部２１２は、受信装置３０から受信した受信情報ＩＲに含まれる情報に基づいて、送出時間を減少させるように通信パラメータＰＭを調整してもよい。
【0086】
なお、無線通信部２２により送出された情報を受信装置３０が連続して安定的に受信した場合とは、受信装置３０により判定されてもよいし、送信装置２０により判定されてもよい。送信装置２０により判定される場合、送信情報ＩＳに対する応答である受信情報ＩＲがあったか否かに基づいて判定されてもよい。
【0087】
また、無線通信部２２は、システムの起動時から想定動作寿命までの間に繰り返し送出処理を行う。システムとは、例えば送信装置２０を動作させるシステムであって、システムの起動時とは、送信装置２０に電源が投入されたときであってもよい。送信装置２０に電源が投入されたときとは、工場出荷前に初めて電源投入されたときであってもよいし、工場出荷後に初めて電源投入されたときであってもよい。
【0088】
この場合、演算部２１２は、無線通信部２２により送出された情報を受信装置３０が連続して安定的に受信した場合に、情報送出処理に必要な合計時間を減少させるように通信パラメータＰＭを調整する。演算部２１２は、受信装置３０から受信した受信情報ＩＲに含まれる情報に基づいて、情報送出処理に必要な合計時間を減少させるように通信パラメータＰＭを調整してもよい。
【0089】
また、無線通信部２２は、同一データを符号化した第１のデータ（データＡ）を第一の送出間隔ＳＩ１に基づいて特定の送信回数ＳＴに達するまで送出した後、第１のデータとは異なる第２のデータ（データＢ）を第二の送出間隔ＳＩ２に基づいて送出する。さらに、継続して第二の送出間隔ＳＩ２に基づいて、第３、第４、…、第ｎ（ｎは１以上の自然数）の異なるデータを送出してもよい。
この場合、通信パラメータＰＭは、第二の送出間隔ＳＩ２と、送信回数ＳＴを含む。
この場合、通信パラメータＰＭは、第二の送出間隔ＳＩ２と、送信回数ＳＴを含む。
【0090】
また、演算部２１２は、無線通信部２２により送出された情報を受信装置３０が連続して安定的に受信した場合に、送信回数ＳＴを減少させるように通信パラメータＰＭを調整する。演算部２１２は、受信装置３０から受信した受信情報ＩＲに含まれる情報に基づいて、送信回数ＳＴを減少させるように通信パラメータＰＭを調整してもよい。
【0091】
通信パラメータＰＭに第二の送出間隔ＳＩ２が含まれる場合、無線通信部２２により送出された情報を受信装置３０が連続して安定的に受信した場合に、第二の送出間隔ＳＩ２を増加させるように通信パラメータＰＭを調整してもよい。また、演算部２１２は、無線通信部２２により送出された情報が受信装置３０により連続して受信されなかった場合に、第二の送出間隔ＳＩ２を増加させるように通信パラメータＰＭを調整してもよい。また、通信環境が改善し、データが安定的に受信できるようになった場合、第二の送出間隔ＳＩ２を減少させる、あるいは元の値に戻してもよい。第二の送出間隔ＳＩ２を減少させる、あるいは元の値に戻すことにより、受信装置３０と接続されるまでの時間を短くすることができ、安定して接続することができる。
また、第二の送出間隔ＳＩ２は、緊急性の高いデータを送信する場合には減少させてもよい。これにより、通常のデータを送信する場合には消費電力を抑制しつつ、緊急性の高いデータを送信する場合には遅延なく受信装置３０に送信することができる。
また、第二の送出間隔ＳＩ２は、緊急性の高いデータを送信する場合には減少させてもよい。これにより、通常のデータを送信する場合には消費電力を抑制しつつ、緊急性の高いデータを送信する場合には遅延なく受信装置３０に送信することができる。
【0092】
［チャネルマスク］
次に、通信パラメータＰＭの一例であるチャネルマスクについて説明する。チャネルマスクとは、使用帯域の中で複数のチャネルが定義された通信方法を用いる場合、使用するチャネルを決めるための通信パラメータである。使用帯域の中で複数のチャネルが定義された通信方法を用いる場合、通信パラメータＰＭとして、使用するチャネルを決めるためのチャネルマスクを含んでもよい。
次に、通信パラメータＰＭの一例であるチャネルマスクについて説明する。チャネルマスクとは、使用帯域の中で複数のチャネルが定義された通信方法を用いる場合、使用するチャネルを決めるための通信パラメータである。使用帯域の中で複数のチャネルが定義された通信方法を用いる場合、通信パラメータＰＭとして、使用するチャネルを決めるためのチャネルマスクを含んでもよい。
【0093】
換言すれば、チャネルマスクにより指定されるチャネルは通信に使用されないチャネルであってもよい。具体的には、本実施形態における通信方法が、ＢＬＥ規格で定義されるアドバタイジングである場合、通信チャネルとは、ＢＬＥ規格で定義されるアドバタイジングチャネルであってもよい。アドバタイジングとは、コネクション可能なアドバタイジングであってもよい。劣化率Ｄとは、コネクション要求が返答されたかどうかに基づいて算出される値であってもよい。
演算部２１２は、演算した通信パラメータＰＭに含まれるチャネルマスクを介して特定の相手方の受信装置３０に通信を行った際に、劣化率Ｄが減少するように通信パラメータＰＭを決定する。
演算部２１２は、演算した通信パラメータＰＭに含まれるチャネルマスクを介して特定の相手方の受信装置３０に通信を行った際に、劣化率Ｄが減少するように通信パラメータＰＭを決定する。
【0094】
例えば、ＢＬＥのアドバタイズ処理は、３７、３８、３９チャネルの３つのアドバタイズチャネルに対して別個に実行される。このとき、３８チャネルをマスクすれば３７チャネル及び３９チャネルによりアドバタイズ処理が行われ、３８チャネル及び３９チャネルがマスクされれば３７チャネルによりアドバタイズ処理が行われる。このとき、当然使用チャネルが少ないほど送信に必要な電力が削減できるが、一方で干渉によって情報が伝達できない確率が増加するといったトレードオフの関係が生じる。
【0095】
送信装置２０の置かれた環境が干渉の少ない通信環境であれば、チャネルマスクによって使用するチャネル数を最小限に抑え、かつ最も干渉の確率の少ないチャネルに限定するべきである。また、送信装置２０の置かれた環境が干渉の多い通信環境であれば消費電力を犠牲にしてでも使用するチャネルを多く使用するべきである。送信装置２０は前もって通信環境の状況を知ることはできないが、チャネルマスクの「活用」と「探索」によって、置かれている通信環境に適応し、小さい電力消費で情報を送信するような好適なチャネルマスクを選択することができる。
【0096】
ここで、単純化された手続きとしては、劣化率Ｄが増加したときには情報通信に使用するチャネルが増えるようにチャネルマスクを調整するのが好適である。また、劣化率Ｄが十分に小さいとみなせるときは、通信に使用するチャネルを減少させて電力消費を抑えることが好適である。これらは相反するものであって、アルゴリズム２３１は情報の確実な伝送と消費電力のトレードオフを考慮して、適切にチャネルマスクを更新することが好適である。
【0097】
一例として、アドバタイジングはスキャン要求を受け入れてもよい。この場合、アドバタイジングパケットを受信したセントラルはスキャン要求を発送でき、劣化率Ｄは、スキャン要求が返答されたかどうかに基づいて算出される。また、送信装置２０が、複数の受信装置３０と通信する場合、劣化率Ｄは、特定の一又は複数の受信装置３０がアドバタイジングパケットを受信した数に基づいて算出されてもよい。
【0098】
［送信の時間間隔と回数］
次に、通信パラメータＰＭの一例である第１の送出間隔ＳＩ１、送信回数ＳＴ及び第２の送出間隔ＳＩ２について、より具体的に説明する。
第１の送出間隔ＳＩ１は、同一のデータを送信するための時間間隔である。これは情報の送信を時間的に分散（冗長化）することで干渉の確率を低減させるものである。ただし、単に劣化率に対して手続きを定義するのは現実的ではなく、たとえば、比較的長期間にわたって連続した干渉が発生するような場合には時間間隔を長くすることが望ましい。一方で、バースト的に（短時間に凝縮する形で）干渉が頻発する場合には時間間隔を短くすることが望ましい。こうした通信環境の時間に依存した干渉度合いは、事前に推測することは困難であるため、送信装置２０は、「活用」と「探索」を用いて、好適な通信パラメータＰＭを導き出す。
次に、通信パラメータＰＭの一例である第１の送出間隔ＳＩ１、送信回数ＳＴ及び第２の送出間隔ＳＩ２について、より具体的に説明する。
第１の送出間隔ＳＩ１は、同一のデータを送信するための時間間隔である。これは情報の送信を時間的に分散（冗長化）することで干渉の確率を低減させるものである。ただし、単に劣化率に対して手続きを定義するのは現実的ではなく、たとえば、比較的長期間にわたって連続した干渉が発生するような場合には時間間隔を長くすることが望ましい。一方で、バースト的に（短時間に凝縮する形で）干渉が頻発する場合には時間間隔を短くすることが望ましい。こうした通信環境の時間に依存した干渉度合いは、事前に推測することは困難であるため、送信装置２０は、「活用」と「探索」を用いて、好適な通信パラメータＰＭを導き出す。
【0099】
送信回数ＳＴは、劣化率Ｄが増加したときには増加させ、また劣化率Ｄが十分に小さいとみなせるときは、減少させることが望ましい。これは、送信回数ＳＴを減らすことにより所要電力を削減するためである。
第１の送出間隔ＳＩ１と、送信回数ＳＴとを合わせて考慮すると、同一データを送信完了するまでに必要な時間（必要送出時間、たとえば第１の送出間隔ＳＩ１×送信回数ＳＴ）を短縮することが電力削減において望ましい。これは、必要送出時間の間は次の送信処理のために不図示の制御部（マイクロコントローラや集積回路、その他の電子回路）が動作を継続する必要があり、必要送出時間が増加するにつれて電力を消費するためである。
第１の送出間隔ＳＩ１と、送信回数ＳＴとを合わせて考慮すると、同一データを送信完了するまでに必要な時間（必要送出時間、たとえば第１の送出間隔ＳＩ１×送信回数ＳＴ）を短縮することが電力削減において望ましい。これは、必要送出時間の間は次の送信処理のために不図示の制御部（マイクロコントローラや集積回路、その他の電子回路）が動作を継続する必要があり、必要送出時間が増加するにつれて電力を消費するためである。
【0100】
したがって、必要送出時間は、劣化率Ｄが増加したときには増加させ、また劣化率Ｄが十分に小さいとみなせるときは、減少させることが望ましい。必要送出時間は第１の送出間隔ＳＩ１と、送信回数ＳＴとによって規定されるものであるため、アルゴリズム２３１は、これらの値を独立して調整する。
【0101】
演算部２１２は、無線通信部２２により送出された情報を受信装置３０が連続して安定的に受信した場合に、第一の送出間隔ＳＩ１を減少させるように、通信パラメータＰＭを調整してもよい。
【0102】
第２の送出間隔ＳＩ２は、更新された情報を新たに送信する間隔である。たとえば情報の更新の頻度が高くない場合においては、劣化率Ｄが十分に小さいとみなせるとき、第２の送出間隔ＳＩ２を増加させることが望ましい。第２の送出間隔ＳＩ２も、装置の稼働開始から稼働終了までの期間における電力消費に影響する。
【0103】
情報を送信する対象の装置である受信装置３０が、送信装置２０の通信可能範囲内に存在しないと推測される場合においては、無用な情報送出を頻繁に行うことを抑止するために、第２の送出間隔ＳＩ２を増加させることが望ましい。これは、例えば、すべてのチャネルを使用し、かつ送信電力を十分に大きくした場合であっても不通であったときなどである。通信の相手方となる受信装置３０が復帰したときの場合のためにチャネル数や送信電力はそのまま維持すべきであるが、存在確認の頻度は落とすべきである。
【0104】
上述したような時間的要素（第１の送出間隔ＳＩ１、送信回数ＳＴ及び第２の送出間隔ＳＩ２）は、アルゴリズム２３１によって決定された数値と必ずしも完全に一致した値で使用する必要はない。例えば、アルゴリズム２３１により決定された数値に、ある程度の幅を持たせて通信間隔として使用してもよい。すなわち、第１の送出間隔ＳＩ１、送信回数ＳＴ及び第２の送出間隔ＳＩ２は、ランダム値に基づいた時間間隔であってもよい。例えば、決定された数値にランダムな値を加減算して使用すること等により、ランダム値に基づいた時間間隔を実現してもよい。
ランダム値に基づいた時間間隔を用いる方法は、複数機器が通信システム１の手法を利用したときに、互いに間隔が一致することで干渉しあうことを防ぐのに有用である。例えば、装置Ａの送信間隔が４００［ｍｓ（ミリ秒）］であり、装置Ｂの送信間隔も４００［ｍｓ］である場合に、タイミングが一致しているため干渉し続ける場合がある。このような場合であっても、ランダム値に基づいて時間間隔を決定すれば、干渉を避けることができる。
ランダム値に基づいた時間間隔を用いる方法は、複数機器が通信システム１の手法を利用したときに、互いに間隔が一致することで干渉しあうことを防ぐのに有用である。例えば、装置Ａの送信間隔が４００［ｍｓ（ミリ秒）］であり、装置Ｂの送信間隔も４００［ｍｓ］である場合に、タイミングが一致しているため干渉し続ける場合がある。このような場合であっても、ランダム値に基づいて時間間隔を決定すれば、干渉を避けることができる。
【0105】
［送信電力］
送信電力が通信パラメータＰＭに含まれる場合において、劣化率Ｄが増加したときには電波の強度を増加させ、劣化率Ｄが十分に小さいとみなせるときは、電波の強度を減少させることが望ましい。通信環境に適応して電波の強度を加減することにより、所要電力を削減するためである。
送信電力が通信パラメータＰＭに含まれる場合において、劣化率Ｄが増加したときには電波の強度を増加させ、劣化率Ｄが十分に小さいとみなせるときは、電波の強度を減少させることが望ましい。通信環境に適応して電波の強度を加減することにより、所要電力を削減するためである。
【0106】
なお、通信パラメータＰＭとして、送信装置２０が有する構成要素について説明してきたが、受信装置３０が有する構成要素を通信パラメータとしてもよい。受信装置３０が有する構成要素とは、例えば、受信装置３０の通信部のＯＮデューティー比、多段増幅器の段数、受信パケットに対する返答の応答速度等であってもよい。
【0107】
［通信履歴情報の変形例］
図７は、実施形態に係る通信履歴情報の変形例を示す図である。同図を参照しながら、通信履歴情報ＩＨＡについて説明する。通信履歴情報ＩＨＡは、通信履歴情報ＩＨの変形例である。通信履歴情報ＩＨと同様の構成については、同様の符号を付すことにより説明を省略する場合がある。通信履歴情報ＩＨＡは、パラメータ識別子ＰＭＩＤを更に有し、通信パラメータＰＭとして、チャネルマスクＣＭと、第１の送出間隔ＳＩ１と、送信回数ＳＴと、第２の送出間隔ＳＩ２と、消費電力ＰＣとを有する点において、通信履歴情報ＩＨと異なる。
図７は、実施形態に係る通信履歴情報の変形例を示す図である。同図を参照しながら、通信履歴情報ＩＨＡについて説明する。通信履歴情報ＩＨＡは、通信履歴情報ＩＨの変形例である。通信履歴情報ＩＨと同様の構成については、同様の符号を付すことにより説明を省略する場合がある。通信履歴情報ＩＨＡは、パラメータ識別子ＰＭＩＤを更に有し、通信パラメータＰＭとして、チャネルマスクＣＭと、第１の送出間隔ＳＩ１と、送信回数ＳＴと、第２の送出間隔ＳＩ２と、消費電力ＰＣとを有する点において、通信履歴情報ＩＨと異なる。
【0108】
通信履歴情報ＩＨＡは、通信履歴情報記憶部２１１に記憶され、演算部２１２は、通信履歴情報記憶部２１１に記憶された通信履歴情報ＩＨＡに基づき、通信パラメータＰＭを演算する。消費電力ＰＣとは、通信履歴情報ＩＨＡに含まれる通信パラメータＰＭを用いて電波を送信することにより生じる消費電力である。通信履歴情報ＩＨＡには、当該通信パラメータＰＭを用いた際の劣化率Ｄが対応付けられる。すなわち、演算部２１２は、通信履歴情報ＩＨＡに含まれる通信パラメータＰＭを用いて電波を送信することにより生じる消費電力ＰＣと、対応する劣化率Ｄとに基づいて通信パラメータＰＭを演算する。より具体的には、演算部２１２は、消費電力ＰＣを低減させるよう通信パラメータＰＭを演算する。
【0109】
通信履歴情報ＩＨＡは、通信パラメータＰＭとして、チャネルマスクＣＭと、第１の送出間隔ＳＩ１と、送信回数ＳＴと、第２の送出間隔ＳＩ２と、消費電力ＰＣとを有するため、送信装置２０は、より精度よく、通信の信頼性と消費電力とのトレードオフを考慮して、好適な通信パラメータＰＭを用いて通信することができる。
【0110】
ここで、通信履歴情報ＩＨＡは、パラメータ識別子ＰＭＩＤを有するため、それぞれの通信パラメータＰＭが取りうる値の全ての組み合わせについて、漏れなく検討することができる。また、通信履歴情報ＩＨＡは、パラメータ識別子ＰＭＩＤを有するため、アルゴリズム２３１は、好適なパラメータを容易に探し出すことができる。
【0111】
［第１の実施形態のまとめ］
以上説明した実施形態によれば、送信装置２０は、状態記憶部２５１を備えることにより状態情報ＩＣを記憶し、内部状態記憶部２４２を備えることにより内部状態情報ＩＳＩを記憶し、演算部２１２を備えることにより状態情報ＩＣと内部状態情報ＩＳＩに基づいて通信パラメータＰＭを演算し、出力部２１３を備えることにより演算された通信パラメータＰＭを出力する。したがって、本実施形態によれば、状態情報ＩＣに基づいて通信パラメータＰＭを決定するため、早期に通信環境に適応することができる。
以上説明した実施形態によれば、送信装置２０は、状態記憶部２５１を備えることにより状態情報ＩＣを記憶し、内部状態記憶部２４２を備えることにより内部状態情報ＩＳＩを記憶し、演算部２１２を備えることにより状態情報ＩＣと内部状態情報ＩＳＩに基づいて通信パラメータＰＭを演算し、出力部２１３を備えることにより演算された通信パラメータＰＭを出力する。したがって、本実施形態によれば、状態情報ＩＣに基づいて通信パラメータＰＭを決定するため、早期に通信環境に適応することができる。
【0112】
また、以上説明した実施形態によれば、演算部２１２は機械学習アルゴリズムを含み、内部状態情報ＩＳＩは、機械学習アルゴリズムにより学習された学習済みパラメータを含む。したがって、本実施形態によれば、機械学習を用いることにより、複数の入力変数（通信の結果、複数の状態情報）に基づいて、好適な通信パラメータＰＭを決定することができる。
【0113】
また、以上説明した実施形態によれば、機械学習アルゴリズムは、強化学習アルゴリズムであって、内部状態情報ＩＳＩは、強化学習アルゴリズムによって用いられる行動価値関数を含む。したがって、本実施形態によれば、自身で探索と活用を繰り返し、環境に適応した通信パラメータＰＭを早期に決定することができる。
【0114】
また、以上説明した実施形態によれば、状態記憶部２５１は、複数の瞬間に取得された状態情報ＩＣを複数記憶し、演算部２１２は、蓄積された複数の状態情報ＩＣに基づき、通信パラメータＰＭを決定する。したがって、本実施形態によれば、現在の状態だけでなく、過去の状態についても、蓄積・活用することができる。よって、本実施形態によれば、より好適な通信パラメータＰＭを決定することができる。
【0115】
また、以上説明した実施形態によれば、送信装置２０は、状態情報を取得するための状態情報取得部２５２を更に備える。したがって、本実施形態によれば、送信装置２０は、自装置内又は自装置外に備えられたセンサから情報を取得することができる。
【0116】
また、以上説明した実施形態によれば、状態情報ＩＣとは、時刻を示す情報である。ここで、時間帯によって通信状況に変動が生じる場合がある。例えば、多くの人が電波を使用する日中の時間帯は通信状況が悪く、多くの人が電波を使用しない夜間の時間帯は通信状況がよい場合がある。本実施形態によれば、送信装置２０は、時間帯により通信状況に変動のある通信環境に適応することができる。
【0117】
また、以上説明した実施形態によれば、状態情報ＩＣとは、環境情報を示す情報である。ここで、周囲の環境によって通信状況に変動が生じる場合がある。例えば、雨の日と晴れの日では、電波を使用する人の数が異なる場合がある。本実施形態によれば、送信装置２０は、周囲の環境により通信状況に変動のある通信環境に適応することができる。
【0118】
また、以上説明した実施形態によれば、状態情報ＩＣとは、自装置の位置情報を示す情報である。ここで、自装置の位置によって通信状況に変動が生じる場合がある。例えば、都会と田舎では、電波を使用する人の数が異なる場合がある。本実施形態によれば、送信装置２０は、自装置の位置により通信状況に変動のある通信環境に適応することができる。
なお、本実施形態において、位置情報とは、絶対的な位置情報に限定されず、対象物との間における距離・位置関係などの相対的な位置情報も含む。
なお、本実施形態において、位置情報とは、絶対的な位置情報に限定されず、対象物との間における距離・位置関係などの相対的な位置情報も含む。
【0119】
また、以上説明した実施形態によれば、位置情報は、測位システムを使って取得された位置座標である。したがって、本実施形態によれば、送信装置２０は、外部に備えられた測位システムから、位置情報又は座標情報を取得することができる。
【0120】
また、以上説明した実施形態によれば、位置情報は、状態情報ＩＣを取得するための電波、及び情報通信を行うための電波の双方またはいずれか一方に基づいて推定される。したがって、本実施形態によれば、ＧＰＳの電波を取得できない建物内においても、位置情報を取得することができる。また、本実施形態によれば、ＧＰＳにより推定された位置情報に加えて、電波により位置情報特定するため、より簡易に、より詳細に位置情報を推定することができる。
【0121】
また、以上説明した実施形態によれば、演算部２１２は、状態記憶部２５１に記憶された状態情報ＩＣから、自装置の周囲の電波の混雑状況を推定し、推定した混雑状況に基づいて通信パラメータＰＭを演算する。したがって、本実施形態によれば、送信装置２０の置かれた通信環境の混線具合を推定し、推定された混線具合に基づいて、自装置の置かれた通信環境に早期に適応することができる。
【0122】
また、以上説明した実施形態によれば、演算部２１２は、状態記憶部２５１に記憶された状態情報ＩＣから、自装置の周囲の人の粗密を推定し、推定した人の粗密に基づいて通信パラメータＰＭを演算する。したがって、本実施形態によれば、周囲の人の粗密に基づいて電波の混雑状況を推定し、推定された混雑状況に基づいて、自装置の置かれた通信環境に早期に適応することができる。
【0123】
また、以上説明した実施形態によれば、状態情報ＩＣとは、自装置の周囲が撮像された画像情報であって、演算部２１２は、画像情報に基づいて推定を行い、推定された結果に基づいて通信パラメータＰＭを演算する。したがって、本実施形態によれば、カメラで取得した画像に基づいて混雑状況を推定することにより、周囲の人の数等から混線具合を推定する。本実施形態によれば、推定された混線具合に基づいて、自装置の置かれた通信環境に早期に適応することができる。
【0124】
また、以上説明した実施形態によれば、状態情報ＩＣとは、自装置の周囲において収音された音声情報であって、演算部２１２は、音声情報に基づいて推定を行い、推定された結果に基づいて通信パラメータＰＭを演算する。したがって、本実施形態によれば、マイクが取得した音声情報に基づいて混雑状況を推測することにより、負荷の小さい処理で混線具合を推定することができ、消費電力の低減、及び装置の小型化をすることができる。
【0125】
また、以上説明した実施形態によれば、状態情報ＩＣとは、自装置の周辺の天気を示す情報であり、演算部２１２は、内部状態記憶部２４２に記憶された情報であって、状態記憶部２５１に記憶された状態情報ＩＣに示される天気を示す情報に対応する情報に基づいて通信パラメータを演算する。したがって、本実施形態によれば、通信システム１が天候に影響を受ける通信方法により通信する場合であっても、送信装置２０は、環境適応することができる。
【0126】
また、以上説明した実施形態によれば、内部状態記憶部２４２は、複数の内部状態情報ＩＳＩを記憶し、演算部２１２は、記憶された複数の内部状態情報ＩＳＩのうち、状態記憶部２５１に記憶された状態情報ＩＣに対応する内部状態情報ＩＳＩに基づいて、通信パラメータを演算する。すなわち、演算部２１２は、状態情報ＩＣに対応する内部状態情報ＩＳＩを参照し、通信パラメータＰＭを決定する。したがって、本実施形態によれば、シンプルな処理により、容易に状態情報ＩＣを活用することができる。
【0127】
［第２の実施形態］
次に、図８から図１２を参照しながら、第２の実施形態について説明する。第２の実施形態における通信システム１Ａは、複数の送信装置２０Ａを備える。送信装置２０Ａは、複数の送信装置２０Ａ間において情報通信をする点において、送信装置２０とは異なる。以降の説明において、送信装置２０Ａ間における情報通信を、「継承」とも記載する。
次に、図８から図１２を参照しながら、第２の実施形態について説明する。第２の実施形態における通信システム１Ａは、複数の送信装置２０Ａを備える。送信装置２０Ａは、複数の送信装置２０Ａ間において情報通信をする点において、送信装置２０とは異なる。以降の説明において、送信装置２０Ａ間における情報通信を、「継承」とも記載する。
【0128】
まず、第２の実施形態の前提となる事項について説明する。第２の実施形態に係る送信装置２０Ａは、安定した外部電源が存在しない場所で稼働することを想定している。安定した外部電源が存在しない場所での稼働においては、電池寿命が尽きると、送信装置２０Ａは、その動作を継続することができなくなり、電池が充電あるいは交換されるまで動作不能状態であり続ける。
【0129】
また、送信装置２０Ａの電池は、充電ができず、使い捨てである場合がある。送信装置２０Ａの電池が使い捨てである場合、送信装置２０Ａは電池寿命が尽きた段階で廃棄される。しかしながら送信装置２０Ａによって得られるセンシング情報は重要であり、データの送信を途切れさせることが望ましくない場合、動作不能状態が問題となることがある。
このような場合、送信装置２０Ａは、自装置の周辺に存在する待機中の別の送信装置２０Ａに、その機能を継承していく。
このような場合、送信装置２０Ａは、自装置の周辺に存在する待機中の別の送信装置２０Ａに、その機能を継承していく。
【0130】
図８は、第２の実施形態に係る通信システムの構成の一例について説明するための図である。同図を参照しながら、第２の実施形態における「継承」について説明する。
送信装置２０Ａの一例として、通信システム１Ａは、送信装置２０Ａ－１と、送信装置２０Ａ－２と、送信装置２０Ａ－３とを備える。送信装置２０Ａ－１は、継承情報ＩＩを送信装置２０Ａ－２に送信する。また、送信装置２０Ａ－２は、継承情報ＩＩを送信装置２０Ａ－３に送信する。すなわち、送信装置２０Ａ－１は、送信装置２０Ａ－２に継承し、送信装置２０Ａ－２は、送信装置２０Ａ－３に継承する。
送信装置２０Ａの一例として、通信システム１Ａは、送信装置２０Ａ－１と、送信装置２０Ａ－２と、送信装置２０Ａ－３とを備える。送信装置２０Ａ－１は、継承情報ＩＩを送信装置２０Ａ－２に送信する。また、送信装置２０Ａ－２は、継承情報ＩＩを送信装置２０Ａ－３に送信する。すなわち、送信装置２０Ａ－１は、送信装置２０Ａ－２に継承し、送信装置２０Ａ－２は、送信装置２０Ａ－３に継承する。
【0131】
ここで、継承情報ＩＩとは、例えば、送信装置２０Ａが学習した結果を含む情報である。すなわち、本実施形態によれば、送信装置２０Ａ－１により学習された情報を送信装置２０Ａ－２に継承する。したがって、本実施形態によれば、送信装置２０Ａ－１が製品寿命又は故障等により使用できなくなった場合であっても、送信装置２０Ａ－２が送信装置２０Ａ－１に置き換わることにより、学習された情報を引き続き活用することができる。同様に、送信装置２０Ａ－２が製品寿命又は故障等により使用できなくなった場合であっても、送信装置２０Ａ－３が送信装置２０Ａ－２に置き換わることにより、学習された情報を引き続き活用することができる。
【0132】
図９は、第２の実施形態に係る送信装置の機能構成の一例を示すブロック図である。同図を参照しながら、送信装置２０Ａの機能構成の一例について説明する。送信装置２０Ａの説明において、送信装置２０と同様の構成については同様の符号を付すことにより説明を省略する場合がある。送信装置２０Ａは、継承制御部２４０を更に備える点において送信装置２０とは異なる。
【0133】
継承制御部２４０は、内部状態取得部２４１と、内部状態出力部２４４とを備える。継承制御部２４０は、送信装置２０Ａ間にける内部状態情報ＩＳＩの継承を制御する。
図９に示す一例においては、送信装置２０Ａ－１の一例について説明する。送信装置２０Ａ－１は、送信装置２０Ａ－２から内部状態情報ＩＳＩを継承し、送信装置２０Ａ－３に内部状態情報ＩＳＩを継承する。以降の説明において、送信装置２０Ａ－２を第１装置、送信装置２０Ａ－３を第２装置とも記載する。
図９に示す一例においては、送信装置２０Ａ－１の一例について説明する。送信装置２０Ａ－１は、送信装置２０Ａ－２から内部状態情報ＩＳＩを継承し、送信装置２０Ａ－３に内部状態情報ＩＳＩを継承する。以降の説明において、送信装置２０Ａ－２を第１装置、送信装置２０Ａ－３を第２装置とも記載する。
【0134】
内部状態取得部２４１は、自身とは別個の装置である送信装置（第１装置）２０Ａ－２から、第１装置の内部状態を示す内部状態情報ＩＳＩを取得する。内部状態取得部２４１は、取得した内部状態情報ＩＳＩを内部状態記憶部２４２に記憶させる。すなわち、内部状態記憶部２４２は、内部状態取得部２４１により取得された内部状態情報ＩＳＩを記憶する。
ここで、自身とは別個の装置とは、互いに通信を行う独立した装置をいう。したがって、同一規格の別個体についても、自身とは別個の装置である。
ここで、自身とは別個の装置とは、互いに通信を行う独立した装置をいう。したがって、同一規格の別個体についても、自身とは別個の装置である。
【0135】
演算部２１２は、内部状態記憶部２４２に記憶された内部状態情報ＩＳＩに基づいた処理を行う。内部状態情報ＩＳＩに基づいた処理とは、例えば、内部状態情報ＩＳＩに基づいて情報通信を行うための通信パラメータＰＭを演算する処理であってもよい。演算部２１２は、処理を行った結果、内部状態記憶部２４２に記憶された内部状態情報ＩＳＩを更新する。すなわち、内部状態記憶部２４２に記憶された内部状態情報ＩＳＩは、演算部２１２により行われた処理に基づいて更新される。
【0136】
内部状態出力部２４４は、内部状態記憶部２４２に記憶された内部状態情報ＩＳＩを、所定の継承タイミングにおいて出力する。具体的には、内部状態出力部２４４は、送信装置（第１装置）２０Ａ－２とは別個の装置である送信装置（第２装置）２０Ａ－３に出力する。
【0137】
なお、継承が行われる時点において、継承先の装置の一部の機能は休止状態であってもよい。休止状態にある一部の機能とは、例えば、演算部２１２等の継承の機能に関与しない機能であってもよい。すなわち、内部状態取得部２４１が内部状態情報ＩＳＩを取得した時点において、演算部２１２は休止状態であり、内部状態取得部２４１及び内部状態出力部２４４は休止状態でない。
【0138】
［第２の実施形態の第１の変形例］
図１０は、第２の実施形態に係る送信装置の機能構成の第１の変形例を示すブロック図である。同図を参照しながら、送信装置２０Ａの第１の変形例について説明する。送信装置２０Ａの第１の変形例においては、継承タイミング情報取得部２４５を備える点において、上述した送信装置２０Ａとは異なる。
図１０は、第２の実施形態に係る送信装置の機能構成の第１の変形例を示すブロック図である。同図を参照しながら、送信装置２０Ａの第１の変形例について説明する。送信装置２０Ａの第１の変形例においては、継承タイミング情報取得部２４５を備える点において、上述した送信装置２０Ａとは異なる。
【0139】
継承タイミング情報取得部２４５は、継承タイミング情報ＩＴを取得する。継承タイミング情報ＩＴは、継承をするトリガーとなるタイミングである継承タイミングに関する情報を含む。内部状態出力部２４４は、取得された継承タイミング情報ＩＴに含まれる継承タイミングに関する情報に基づいて、内部状態情報ＩＳＩを出力する。
【0140】
例えば、継承タイミング情報取得部２４５は、自装置を駆動する電源である電池６０の電池残量に関する情報を、継承タイミング情報ＩＴとして取得してもよい。電池６０の電池残量に関する情報とは、電源電圧であってもよい。
内部状態出力部は、取得した継承タイミング情報ＩＴに含まれる電池６０の電池残量が所定の閾値を下回った場合に、内部状態情報ＩＳＩを出力する。電池６０の電池残量に関する情報が電源電圧であった場合、内部状態出力部は、電源電圧が所定の閾値を下回った場合に、内部状態情報ＩＳＩを出力する。
内部状態出力部は、取得した継承タイミング情報ＩＴに含まれる電池６０の電池残量が所定の閾値を下回った場合に、内部状態情報ＩＳＩを出力する。電池６０の電池残量に関する情報が電源電圧であった場合、内部状態出力部は、電源電圧が所定の閾値を下回った場合に、内部状態情報ＩＳＩを出力する。
【0141】
なお、送信装置２０Ａは、所定の周期に基づいて継承を行ってもよい。この場合、継承タイミング情報ＩＴは、所定の周期に関する情報を含んでいてもよい。
前記内部状態出力部は、取得した前記継承タイミング情報に含まれる所定の周期で前記内部状態情報を出力する。
前記内部状態出力部は、取得した前記継承タイミング情報に含まれる所定の周期で前記内部状態情報を出力する。
【0142】
［第２の実施形態の第２の変形例］
図１１は、第２の実施形態に係る送信装置の機能構成の第２の変形例を示すブロック図である。同図を参照しながら、送信装置２０Ａの第２の変形例について説明する。送信装置２０Ａの第２の変形例においては、故障判定部２４６を備える点において、上述した送信装置２０Ａの第１の変形例とは異なる。
図１１は、第２の実施形態に係る送信装置の機能構成の第２の変形例を示すブロック図である。同図を参照しながら、送信装置２０Ａの第２の変形例について説明する。送信装置２０Ａの第２の変形例においては、故障判定部２４６を備える点において、上述した送信装置２０Ａの第１の変形例とは異なる。
【0143】
故障判定部２４６は、自装置が故障状態にあるか否かを判定する。故障判定部２４６は、自装置が故障状態にあるか否かに関する情報を、継承タイミング情報取得部２４５に出力する。継承タイミング情報取得部２４５は、故障判定部２４６により判定された結果を、継承タイミング情報ＩＴとして取得する。内部状態出力部２４４は、自装置が故障状態にある場合に、内部状態情報ＩＳＩを出力する。
【0144】
なお、故障判定部２４６は、演算部２１２により制御されるウォッチドッグタイマ（ＷＤＴ）等であってもよい。
【0145】
図１２は、第２の実施形態に係る送信装置同士の継承について説明するための図である。同図を参照しながら、送信装置２０Ａ同士の継承について説明する。同図に示す一例において、送信装置２０Ａは、ワイヤレスセンサネットワークを構成するセンサノードである。送信装置２０Ａをセンサノードと記載する場合がある。
【0146】
図１２に示す一例では、送信装置２０Ａ－１から、送信装置２０Ａ－６の６台の送信装置２０Ａが示されている。送信装置２０Ａ－１は寿命により使用ができず、送信装置２０Ａ－２は故障により使用ができない状態である。送信装置２０Ａ－３及び送信装置２０Ａ－４は稼働状態であり、送信装置２０Ａ－５及び送信装置２０Ａ－４は待機状態（休止状態）である。
ここで、送信装置２０Ａ－３は、送信装置２０Ａ－１が寿命により継続的な使用ができなくなった際に、内部状態情報ＩＳＩを継承している。また、送信装置２０Ａ－４は、送信装置２０Ａ－２が故障により動作が停止する際に、内部状態情報ＩＳＩを継承している。
ここで、送信装置２０Ａ－３は、送信装置２０Ａ－１が寿命により継続的な使用ができなくなった際に、内部状態情報ＩＳＩを継承している。また、送信装置２０Ａ－４は、送信装置２０Ａ－２が故障により動作が停止する際に、内部状態情報ＩＳＩを継承している。
【0147】
ここで、センサノードが広範囲の複数の場所に設置される場合、すべてのセンサノードを同時に稼働させる必要がない場合がある。そのため、図１２に示す一例においては、送信装置２０Ａ－３及び送信装置２０Ａ－４が稼働状態であり、送信装置２０Ａ－５及び送信装置２０Ａ－６が待機状態である。この場合、待機状態である送信装置２０Ａ－５及び送信装置２０Ａ－６は休止状態として待機し、予備のセンサノードとしての役割を担う。
【0148】
センサノードの１つが動作不能の状態に陥ったとき、そのセンサノード（以下、継承元ノードと記載する場合がある。）は他の１つのセンサノード（以下、継承先ノードと記載する場合がある。）にセンサノードとしての機能を、内部状態情報ＩＳＩとして継承する。このとき、継承によって、継承先ノードが稼働状態となり、センサ機能、通信機能等が有効となる。
【0149】
継承先ノードは、継承元ノードと同様の環境におけるセンサ情報を収集することが重要である。したがって、センサノードとしての機能継承のためには当然、継承先ノードは継承元ノードの付近に存在するべきである。すなわち、継承元ノードと継承先ノードは類似の通信環境で動作する。類似の通信環境とは、例えば、設置距離が近い、同一通信網を利用する等である。
本実施形態によれば、センサノードとして蓄積した情報を継承するため、学習した情報が失われることによる新たな学習を一から始める必要がない。すなわち、継承元ノードと継承先ノード間で学習した情報を共有することができるため、継承後即座に通信環境に適応することができる。
本実施形態によれば、センサノードとして蓄積した情報を継承するため、学習した情報が失われることによる新たな学習を一から始める必要がない。すなわち、継承元ノードと継承先ノード間で学習した情報を共有することができるため、継承後即座に通信環境に適応することができる。
【0150】
ここで、継承のタイミングについて説明する。図１２を参照しながら説明した一例においては、送信装置２０Ａ－１は寿命により使用ができなくなったタイミングにおいて継承し、送信装置２０Ａ－２は故障により使用ができなくなったタイミングにおいて継承する一例について説明した。しかしながら継承のタイミングはこれらの一例に限定されず、例えば装置が使用できなくなると判定される前に、継承を行ってもよい。
装置が使用できなくなると判定される前に継承を行う場合、同一の継承元ノード－継承先ノード間において複数回継承することにより、最新の情報を継承できるようにしてもよい。複数回継承することは、定期的に内部状態情報ＩＳＩのバックアップを実施することと同等である。したがって、定期的なバックアップにより、不意に内部状態情報ＩＳＩが失われることを防ぐことができる。
装置が使用できなくなると判定される前に継承を行う場合、同一の継承元ノード－継承先ノード間において複数回継承することにより、最新の情報を継承できるようにしてもよい。複数回継承することは、定期的に内部状態情報ＩＳＩのバックアップを実施することと同等である。したがって、定期的なバックアップにより、不意に内部状態情報ＩＳＩが失われることを防ぐことができる。
【0151】
また、センサネットワークの実際の使用上、オンデマンドで稼働ノード数を増やす必要がある場合がある、このような場合にも、継承を行ってもよい。
【0152】
次に、継承先ノードについて説明する。図１２を参照しながら説明した一例においては、送信装置２０Ａ－１が送信装置２０Ａ－３に継承し、送信装置２０Ａ－２が送信装置２０Ａ－４に継承する一例について説明した。しかしながら継承先ノードはこれらの一例のように１つの装置である場合の一例に限定されず、複数の継承先ノードに継承を行ってもよい。
【0153】
さらに、継承には、いかなる通信機能を用いてもよく、内部状態出力部２４４による通信機能を介してもよいし、無線通信部２２による通信機能を介してもよいし、その他の通信機能であってもよい。継承のための通信は、無線、有線通信を問わない。
【0154】
［第２の実施形態のまとめ］
以上説明した実施形態によれば、送信装置２０Ａは、内部状態取得部２４１を備えることにより自身とは別個の装置から内部状態情報ＩＳＩを取得し、内部状態記憶部２４２を備えることにより取得した内部状態情報ＩＳＩを記憶し、演算部２１２を備えることにより記憶された内部状態情報ＩＳＩに基づいた処理を行い、内部状態出力部２４４を備えることにより所定の継承タイミングにおいて内部状態情報ＩＳＩを出力する。
したがって、本実施形態によれば、送信装置２０Ａが意図せず動作不能に陥った場合であっても、内部状態情報ＩＳＩを次代へ継承することができる。よって、本実施形態によれば、新たに一から学習をする必要がなく、先代が学習した結果を用いることができる。
よって、本実施形態によれば、送信装置２０Ａが置き換わった場合であっても、即座に次代の送信装置２０Ａの使用を開始することができる。
以上説明した実施形態によれば、送信装置２０Ａは、内部状態取得部２４１を備えることにより自身とは別個の装置から内部状態情報ＩＳＩを取得し、内部状態記憶部２４２を備えることにより取得した内部状態情報ＩＳＩを記憶し、演算部２１２を備えることにより記憶された内部状態情報ＩＳＩに基づいた処理を行い、内部状態出力部２４４を備えることにより所定の継承タイミングにおいて内部状態情報ＩＳＩを出力する。
したがって、本実施形態によれば、送信装置２０Ａが意図せず動作不能に陥った場合であっても、内部状態情報ＩＳＩを次代へ継承することができる。よって、本実施形態によれば、新たに一から学習をする必要がなく、先代が学習した結果を用いることができる。
よって、本実施形態によれば、送信装置２０Ａが置き換わった場合であっても、即座に次代の送信装置２０Ａの使用を開始することができる。
【0155】
また、上述した実施形態によれば、内部状態情報ＩＳＩは、演算部２１２により行われた処理に基づいて更新される。演算部２１２は、内部状態情報ＩＳＩに基づいて通信パラメータＰＭを演算する。すなわち、内部状態情報ＩＳＩは、通信パラメータＰＭに基づいて更新される。したがって、内部状態情報ＩＳＩとは、自装置が置かれた環境に応じて信号通信された結果に基づいて更新される。
したがって、本実施形態によれば、自装置が置かれた環境に応じて信号通信された結果に基づいて更新される内部状態情報ＩＳＩを承継するため、学習した結果を時代に継承することができる。
したがって、本実施形態によれば、自装置が置かれた環境に応じて信号通信された結果に基づいて更新される内部状態情報ＩＳＩを承継するため、学習した結果を時代に継承することができる。
【0156】
また、以上説明した実施形態によれば、演算部２１２は機械学習アルゴリズムを含み、内部状態情報ＩＳＩは、機械学習アルゴリズムにより学習された学習済みパラメータを含む。したがって、本実施形態によれば、機械学習を用いるアルゴリズムで更新される学習済みパラメータを継承することができ、自装置が意図せずに動作不能に陥ったときに学習済みパラメータが失われてしまうことを防ぐことができる。
【0157】
また、以上説明した実施形態によれば、機械学習アルゴリズムは、強化学習アルゴリズムであって、内部状態情報ＩＳＩは、強化学習アルゴリズムによって用いられる行動価値関数を含む。したがって、本実施形態によれば、強化学習を用いるアルゴリズムにより更新される行動価値関数を継承することができ、自装置が意図せずに動作不能に陥ったときに行動価値関数が失われてしまうことを防ぐことができる。よって、継承先ノードである送信装置２０Ａは、強化学習が進んだ状態で処理を再開できる。
【0158】
また、以上説明した実施形態によれば、演算部２１２は、内部状態情報ＩＳＩに基づいて情報通信を行うための通信パラメータＰＭを演算する。送信装置２０Ａは、無線通信部２２を備えることにより、演算部２１２により演算された通信パラメータＰＭに応じた情報通信を行う。したがって、本実施形態によれば、送信装置２０Ａが何らかの理由で動作不能状態に陥った場合であっても、送信装置２０Ａの学習結果を別の機器に継承できる。よって、継承先ノードである送信装置２０Ａは、通信環境に適応した状態で処理を再開することができる。
【0159】
また、以上説明した実施形態によれば、送信装置２０Ａは、継承タイミング情報取得部２４５を備えることにより、継承タイミングに関する情報を含む継承タイミング情報ＩＴを取得する。また、内部状態出力部２４４は、取得された継承タイミング情報ＩＴに含まれる継承タイミングに関する情報に基づいて、内部状態情報を出力する。したがって、送信装置２０Ａは、好適な継承タイミングにおいて内部状態情報ＩＳＩを出力することができる。
【0160】
また、以上説明した実施形態によれば、継承タイミング情報取得部２４５は、自装置を駆動する電源である電池６０の残量に関する情報を、継承タイミング情報ＩＳとして取得する。また、内部状態出力部２４４は、電池６０の電池残量が所定の閾値を下回った場合に、内部状態情報ＩＳＩを出力する。したがって、送信装置２０Ａは、機能が完全に停止してしまう前に、次代に内部状態情報ＩＳＩを継承することができる。したがって、送信装置２０Ａに電池が一つのみである場合等、電池の残量不足により継承自体ができなくなるような事態を防ぐことができる。
【0161】
また、以上説明した実施形態によれば、送信装置２０Ａは、故障判定部２４６を備えることにより、自装置が故障状態にあるか否かを判定する。また、継承タイミング情報取得部２４５は、故障判定部２４６により判定された結果を、継承タイミング情報ＩＴとして取得し、内部状態出力部２４４は、自装置が故障状態にある場合に、内部状態情報ＩＳＩを出力する。したがって、送信装置２０Ａは、処理を継続できなくなったときに継承を行うことができる。すなわち、送信装置２０Ａは、機能停止時に次代に内部状態を継承できる。換言すれば、送信装置２０Ａは、電源遮断以外の理由であっても、処理が継続できなくなったと判定された場合には、継承を行うことができる。
【0162】
また、以上説明した実施形態によれば、継承タイミング情報ＩＴは、所定の周期に関する情報を含み、内部状態出力部２４４は、取得した継承タイミング情報ＩＴに含まれる所定の周期で内部状態情報ＩＳＩを出力する。したがって、継承元ノードである送信装置２０Ａは、定期的に継承先ノードに内部状態情報ＩＳＩを出力することにより、継承ができない状況に陥った場合であっても、既に継承されている内部状態情報ＩＳＩに基づいて処理を再開することができる。
【0163】
また、以上説明した実施形態によれば、内部状態取得部２４１が内部状態情報ＩＳＩを取得した時点において、演算部２１２は休止状態であり、内部状態取得部２４１及び内部状態出力部２４４は休止状態でない。したがって、本実施形態によれば、継承先ノードである送信装置２０Ａを休止状態とすることにより、センサネットワークを構成する一部のセンサノードの電力を消費せずに予備機として設置することができ、かつ稼働中の装置が機能停止した際に待機装置に機能を継承できる。
【0164】
［第３の実施形態］
次に、図１３から図１７を参照しながら、第３の実施形態について説明する。第３の実施形態における通信システム１Ｂは、送信装置２０Ａに代えて送信装置２０Ｂを備える点において通信システム１Ａとは異なる。また、通信システム１Ｂは、送信装置２０Ｂに加え、中継装置４０を備える。送信装置２０Ｂは、通信システム１Ａが送信装置２０Ａ間において継承を行うことに代えて、又は加えて、中継装置４０に対して継承を行い、中継装置４０から継承を行う点において、送信装置２０Ａとは異なる。送信装置２０Ｂの説明において、送信装置２０Ａと同様の構成については、同様の符号を付すことにより説明を省略する場合がある。
次に、図１３から図１７を参照しながら、第３の実施形態について説明する。第３の実施形態における通信システム１Ｂは、送信装置２０Ａに代えて送信装置２０Ｂを備える点において通信システム１Ａとは異なる。また、通信システム１Ｂは、送信装置２０Ｂに加え、中継装置４０を備える。送信装置２０Ｂは、通信システム１Ａが送信装置２０Ａ間において継承を行うことに代えて、又は加えて、中継装置４０に対して継承を行い、中継装置４０から継承を行う点において、送信装置２０Ａとは異なる。送信装置２０Ｂの説明において、送信装置２０Ａと同様の構成については、同様の符号を付すことにより説明を省略する場合がある。
【0165】
図１３は、第２の実施形態に係る通信システムの構成の一例について説明するための図である。同図を参照しながら、送信装置２０Ｂについて説明する。第３の実施形態に係る送信装置２０Ｂは、中継装置４０と直接、又は所定のネットワークを介して、接続される。所定のネットワークとは、クラウドシステムであってもよい。
送信装置２０Ｂは、中継装置４０に継承情報ＩＩを送信し、中継装置４０から継承情報ＩＩを取得する。継承情報ＩＩは、内部状態情報ＩＳＩを含んでいてもよい。
送信装置２０Ｂは、中継装置４０に継承情報ＩＩを送信し、中継装置４０から継承情報ＩＩを取得する。継承情報ＩＩは、内部状態情報ＩＳＩを含んでいてもよい。
【0166】
中継装置４０は、送信装置２０Ｂから継承情報ＩＩを取得すると、取得した継承情報ＩＩに含まれる内部状態情報ＩＳＩを、記憶部に記憶する。中継装置４０は、所定の継承タイミングで、又は送信装置２０Ｂが動作不能になった場合に、送信装置２０Ｂに継承情報ＩＩを出力する。
すなわち、中継装置４０は、送信装置２０Ｂの内部状態情報ＩＳＩを記憶しており、送信装置２０Ｂが何らかの理由で動作不能になり、かつ継承を行うことができなかった場合に、中継装置４０が保持していた継承元ノードの内部状態情報ＩＳＩを新たな継承先ノードに継承することができる。この結果、継承先ノードは完全な初期状態からではなく、継承元ノードの内部状態情報ＩＳＩを継承した上で処理を継続できる。
すなわち、中継装置４０は、送信装置２０Ｂの内部状態情報ＩＳＩを記憶しており、送信装置２０Ｂが何らかの理由で動作不能になり、かつ継承を行うことができなかった場合に、中継装置４０が保持していた継承元ノードの内部状態情報ＩＳＩを新たな継承先ノードに継承することができる。この結果、継承先ノードは完全な初期状態からではなく、継承元ノードの内部状態情報ＩＳＩを継承した上で処理を継続できる。
【0167】
また、送信装置２０Ｂがセンサネットワークを構成するセンサノードである場合、センサノードは定期的に内部状態を他のセンサノードに送信し、内部状態の複製を行ってもよい。たとえば、他のセンサノードに対して定期的に内部状態を送信し、何らかの理由で継承を実施することが不可能となった場合であっても、複製された内部状態を引き継ぐことが可能な構成にしてもよい。
【0168】
具体的には、複製先のセンサノードは、たとえば将来継承先となるセンサノードであってもよい。この場合、将来継承先となるセンサノードは休止状態であるが、複製元の内部状態のみを保有する。複製元センサノードが動作不能となったときに、将来継承先となるセンサノードは稼働を開始し、複製された内部状態の時点から動作を開始する。複製は中継装置４０を介して行われてもよい。
【0169】
また、中継装置４０自身が複製された内部状態情報ＩＳＩを格納してもよい。複製元センサノードが動作不能となった場合、中継装置４０は将来継承先となるセンサノードに対して複製元センサノードの代わりに継承を行う。将来継承先センサノードは、中継装置４０から継承された内部状態情報ＩＳＩに基づいて動作を開始する。このような構成とすることにより、継承先ノードをすぐに使用することが出来、更に待機電力を減少させることもできる。
【0170】
図１４は、第３の実施形態に係る中継装置を中継した場合における継承について説明するための図である。同図を参照しながら、中継装置４０を中継した継承の一例について説明する。
同図に示す一例では、送信装置２０Ｂ－１、送信装置２０Ｂ－２、送信装置２０Ｂ－３が、それぞれ中継装置４０を中継して継承を行う。送信装置２０Ｂ－１は寿命又はその他の理由により使用ができない状態である。送信装置２０Ｂ－２は稼働状態であり、送信装置２０Ｂ－３は待機状態（休止状態）である。ここで、送信装置２０Ｂ－２は、送信装置２０Ｂ－１が寿命又はその他の理由により継続的な使用ができなくなった際に、中継装置４０から内部状態情報ＩＳＩを継承している。また、送信装置２０Ｂ－３は、待機状態であるが、次回継承候補であるため、中継装置４０を中継して送信装置２０Ｂ－２の内部状態情報ＩＳＩを継承している。
同図に示す一例では、送信装置２０Ｂ－１、送信装置２０Ｂ－２、送信装置２０Ｂ－３が、それぞれ中継装置４０を中継して継承を行う。送信装置２０Ｂ－１は寿命又はその他の理由により使用ができない状態である。送信装置２０Ｂ－２は稼働状態であり、送信装置２０Ｂ－３は待機状態（休止状態）である。ここで、送信装置２０Ｂ－２は、送信装置２０Ｂ－１が寿命又はその他の理由により継続的な使用ができなくなった際に、中継装置４０から内部状態情報ＩＳＩを継承している。また、送信装置２０Ｂ－３は、待機状態であるが、次回継承候補であるため、中継装置４０を中継して送信装置２０Ｂ－２の内部状態情報ＩＳＩを継承している。
【0171】
図１５は、第３の実施形態に係る中継装置を中継した場合における代理継承について説明するための図である。同図を参照しながら、代理継承について説明する。同図を参照しながら説明する一例において、送信装置２０Ｂは、センサネットワークを構成するセンサノードである。
センサノードは、中継装置４０に対して定期的に生存確認通信を行う。中継装置４０は、センサノードから定期的な生存確認通信を取得することにより、センサネットワークを構成するセンサノードの稼働状態を把握することができる。
センサノードは、中継装置４０に対して定期的に生存確認通信を行う。中継装置４０は、センサノードから定期的な生存確認通信を取得することにより、センサネットワークを構成するセンサノードの稼働状態を把握することができる。
【0172】
具体的には、センサネットワークである通信システム１Ｂは、送信装置２０Ｂ－１から送信装置２０Ｂ－５と、中継装置４０とを備える。送信装置２０Ｂ－１は寿命により使用ができず、送信装置２０Ｂ－２は故障により使用ができない状態である。送信装置２０Ｂ－３は稼働状態であり、送信装置２０Ｂ－４及び送信装置２０Ｂ－５は待機状態（休止状態）である。
ここで、送信装置２０Ｂ－２は、送信装置２０Ｂ－１が寿命により継続的な使用ができなくなった際に、中継装置４０を中継して内部状態情報ＩＳＩを継承している。しかしながら、送信装置２０Ｂ－２は、継承前に、故障により動作が停止しているため、内部状態情報ＩＳＩを次代に継承することができない。
ここで、送信装置２０Ｂ－２は、送信装置２０Ｂ－１が寿命により継続的な使用ができなくなった際に、中継装置４０を中継して内部状態情報ＩＳＩを継承している。しかしながら、送信装置２０Ｂ－２は、継承前に、故障により動作が停止しているため、内部状態情報ＩＳＩを次代に継承することができない。
【0173】
そこで、本実施形態によれば、送信装置２０Ｂ－２に代えて、中継装置４０が送信装置２０Ｂ－３に対して代理継承を行う。このように構成することにより、送信装置２０Ｂ－１から継承された内部状態情報ＩＳＩの情報が失われてしまうことを防ぐことができる。
【0174】
本実施形態において、中継装置４０は、センサネットワークを構成するセンサノードの稼働状態を把握することができるため、故障などの理由で動作不能な状態になったセンサノードに対して、代理で継承することができる。
例えば、センサノードからの生存確認通信が途絶えた場合に、中継装置４０は、センサノードが動作不能になったと判断し、他のセンサノードに継承を行う。
例えば、センサノードからの生存確認通信が途絶えた場合に、中継装置４０は、センサノードが動作不能になったと判断し、他のセンサノードに継承を行う。
【0175】
図１６は、第３の実施形態に係る中継装置の機能構成の一例を示すブロック図である。同図を参照しながら、中継装置４０の機能構成について説明する。
第３の実施形態に係る通信システム１Ｂは、複数の送信装置２０Ｂと、中継装置４０とを備える。具体的には、送信装置２０Ｂとして、送信装置２０Ｂ－１と、送信装置２０Ｂ－２とを備える。
中継装置４０は、一以上の送信装置２０Ｂとの間で内部状態情報ＩＳＩの送受信を行う。具体的には、中継装置４０は、送信装置２０Ｂ－１から内部状態情報ＩＳＩを取得し、取得した内部状態情報ＩＳＩを記憶し、送信装置２０Ｂ－２対し記憶した内部状態情報ＩＳＩを出力する。
第３の実施形態に係る通信システム１Ｂは、複数の送信装置２０Ｂと、中継装置４０とを備える。具体的には、送信装置２０Ｂとして、送信装置２０Ｂ－１と、送信装置２０Ｂ－２とを備える。
中継装置４０は、一以上の送信装置２０Ｂとの間で内部状態情報ＩＳＩの送受信を行う。具体的には、中継装置４０は、送信装置２０Ｂ－１から内部状態情報ＩＳＩを取得し、取得した内部状態情報ＩＳＩを記憶し、送信装置２０Ｂ－２対し記憶した内部状態情報ＩＳＩを出力する。
【0176】
中継装置４０は、中継情報取得部４０１と、中継情報記憶部４０２と、中継情報出力部４０３とを備える。
中継情報取得部４０１は、送信装置２０Ｂにより出力された内部状態情報ＩＳＩを、中継情報として取得する。中継情報記憶部４０２は、中継情報取得部４０１により取得された中継情報を記憶する。中継情報出力部４０３は、中継情報記憶部４０２に記憶された中継情報を、内部状態情報ＩＳＩとして送信装置２０Ｂに出力する。
中継情報取得部４０１は、送信装置２０Ｂにより出力された内部状態情報ＩＳＩを、中継情報として取得する。中継情報記憶部４０２は、中継情報取得部４０１により取得された中継情報を記憶する。中継情報出力部４０３は、中継情報記憶部４０２に記憶された中継情報を、内部状態情報ＩＳＩとして送信装置２０Ｂに出力する。
【0177】
なお、中継装置４０が、センサノードからの生存確認通信が途絶えた場合に、他のセンサノードに継承を行う構成とする場合、送信装置２０Ｂが備える内部状態出力部２４４は、所定の周期に基づいて中継装置４０に内部状態情報ＩＳＩを出力する。また、中継装置４０が備える中継情報出力部４０３は、中継情報取得部４０１が、所定期間以上、送信装置２０Ｂから内部状態情報ＩＳＩを取得できなかった場合に、継承先ノードである送信装置２０Ｂに対して中継情報を出力する。
【0178】
図１７は、第３の実施形態に係る中継装置の機能構成の変形例を示すブロック図である。同図を参照しながら、中継装置４０の変形例について説明する。
本実施形態において、中継装置４０は、複数の送信装置２０Ｂの内部状態を中継装置４０に蓄積する。中継装置４０に蓄積された内部状態は、統合処理され、他の送信装置２０Ｂへの継承時に活用される。
本実施形態において、中継装置４０は、複数の送信装置２０Ｂの内部状態を中継装置４０に蓄積する。中継装置４０に蓄積された内部状態は、統合処理され、他の送信装置２０Ｂへの継承時に活用される。
【0179】
本実施形態において、中継装置４０は共有中継情報生成部４０４を備える。
共有中継情報生成部４０４は、複数の送信装置２０Ｂから取得した中継情報に基づいて、共有中継情報を生成する。この場合、中継情報記憶部４０２は、共有中継情報を中継情報として記憶する。また、中継情報出力部４０３は、共有中継情報を中継情報として出力する。
なお、共有中継情報生成部４０４は、例えば、中継情報取得部４０１が中継情報を取得したことをトリガーとして、共有中継情報を生成してもよい。すなわち、共有中継情報は、継承の処理を行う際に生成されてもよい。
共有中継情報生成部４０４は、複数の送信装置２０Ｂから取得した中継情報に基づいて、共有中継情報を生成する。この場合、中継情報記憶部４０２は、共有中継情報を中継情報として記憶する。また、中継情報出力部４０３は、共有中継情報を中継情報として出力する。
なお、共有中継情報生成部４０４は、例えば、中継情報取得部４０１が中継情報を取得したことをトリガーとして、共有中継情報を生成してもよい。すなわち、共有中継情報は、継承の処理を行う際に生成されてもよい。
【0180】
本実施形態において、中継装置４０は、複数の送信装置２０Ｂの内部状態を統合処理することにより、他の送信装置２０Ｂの早期適用に寄与することができる。例えば、センサネットワークが広範囲に広がっており、センサノードが広範囲に点在する場合に、本実施形態における構成は有効である。送信装置２０Ｂは、各々のセンサノードが設置された環境情報と内部状態に紐づいて自己学習した内容を、継承時に中継装置４０に出力する。
【0181】
このとき、稼働中のセンサノードＡと、新たに設置されるセンサノードＢとは、場所は離れているものの、似た環境に設置されることとする。センサノードＢは、中継装置４０によりセンサノードＡが学習した情報を継承させる。センサノードＢは、搭載するセンサによる測定値によって、センサノードＡと似た環境であることが分かるため、継承された内部状態のうちセンサノードＡの内部状態を優先的に採用し、センサノードＢが置かれた環境に早期に適応させることができる。センサノードが複数台、特に大規模なネットワークを構築できるとき、このような共有中継情報の蓄積による内部状態の共有は有効な手段となる。
【0182】
［第３の実施形態のまとめ］
以上説明した実施形態によれば、通信システム１Ｂは、複数の送信装置２０Ｂと、中継装置４０とを備える。中継装置４０は、中継情報取得部４０１を備えることにより送信装置２０Ｂから内部状態情報ＩＳＩを取得し、中継情報記憶部４０２を備えることにより取得した内部状態情報ＩＳＩを記憶し、中継情報出力部４０３を備えることにより記憶した内部状態情報ＩＳＩを送信装置２０Ｂに出力する。したがって、本実施形態に係る通信システム１Ｂによれば、送信装置２０Ｂは、中継装置４０を介して継承することができる。
本実施形態によれば、中継装置４０を介して継承することができるため、送信装置２０Ｂ間で継承を行うことができない場合であっても、学習した結果が失われてしまうことを防ぐことができる。
以上説明した実施形態によれば、通信システム１Ｂは、複数の送信装置２０Ｂと、中継装置４０とを備える。中継装置４０は、中継情報取得部４０１を備えることにより送信装置２０Ｂから内部状態情報ＩＳＩを取得し、中継情報記憶部４０２を備えることにより取得した内部状態情報ＩＳＩを記憶し、中継情報出力部４０３を備えることにより記憶した内部状態情報ＩＳＩを送信装置２０Ｂに出力する。したがって、本実施形態に係る通信システム１Ｂによれば、送信装置２０Ｂは、中継装置４０を介して継承することができる。
本実施形態によれば、中継装置４０を介して継承することができるため、送信装置２０Ｂ間で継承を行うことができない場合であっても、学習した結果が失われてしまうことを防ぐことができる。
【0183】
また、以上説明した実施形態によれば、中継装置４０を介して継承することができるため、中継装置４０により各々の送信装置２０Ｂの電池残量や異常を監視することができ、適切な継承のタイミングを制御することができる。
【0184】
また、以上説明した実施形態によれば、送信装置２０Ｂが備える内部状態出力部２４４は、所定の周期に基づいて中継装置に内部状態情報ＩＳＩを出力し、中継装置４０が備える中継情報出力部４０３は、中継情報取得部４０１が所定期間以上、通信装置２０Ｂから内部状態情報ＩＳＩが取得されなかった場合に、中継情報を出力する。したがって、本実施形態によれば、中継装置４０は、送信装置２０Ｂの電源が遮断された等により機能を継続できなくなった場合に継承を行うことにより、機能停止時であっても、次代に内部状態情報ＩＳＩを継承することができる。
【0185】
また、以上説明した実施形態によれば、中継装置４０は、共有中継情報生成部４０４を疎なることにより、複数の送信装置２０Ｂから取得した中継情報に基づいて共有中継情報を生成する。したがって、本実施形態によれば、複数の送信装置２０Ｂから得られた内部状態を統合又は加工することにより、新たに継承される送信装置２０Ｂが早期学習することができる。
【0186】
また、以上説明した実施形態によれば、共有中継情報は、中継情報取得部４０１が中継情報を取得したことをトリガーとして生成される。すなわち、共有中継情報は、継承の処理を行う際に生成される。したがって、本実施形態によれば、継承時に内部状態を蓄積することにより、余計な通信処理を発生させることなく、中継装置４０に内部状態を蓄積することができる。
【0187】
また、上述した第１の実施形態と、第２の実施形態とは、組み合わせて用いることができる。例えば、第１の実施形態に係る送信装置２０において、内部状態記憶部２４２は、取得した内部状態情報ＩＳＩを記憶してもよい。この場合、送信装置２０は、内部状態取得部を更に備えることにより、自身とは異なる送信装置２０の内部状態を示す情報を、内部状態情報ＩＳＩとして取得する。演算部２１２は、内部状態記憶部２４２に記憶された内部状態情報ＩＳＩに基づき、通信パラメータＰＭを演算する。
【0188】
すなわち、第１の実施形態に係る送信装置２０についても、他の送信装置２０から内部状態を継承することができる。したがって、本実施形態によれば、予備の送信装置２０を用意しておくことにより、一の送信装置２０が動作不能な状態に陥ったときであっても、予備の送信装置２０から機能継承し、通信システム１全体として信頼性を向上させることができる。
【0189】
また、第１の実施形態に係る送信装置２０は、内部状態出力部を更に備えることにより、内部状態記憶部２４２に記憶された内部状態情報ＩＳＩを、所定の継承タイミングにおいて出力してもよい。すなわち、本実施形態によれば、予備の送信装置２０を用意しておくことにより、一の送信装置２０が動作不能な状態に陥ったときであっても、予備の送信装置２０に対して機能継承し、通信システム１全体として信頼性を向上させることができる。
【0190】
また、第１の実施形態に係る通信システム１は、中継装置４０を備えていてもよい。中継装置４０は、一以上の送信装置２０との間で内部状態情報ＩＳＩの送受信を行う。また、中継装置４０は、中継情報取得部４０１を備えることにより内部状態情報ＩＳＩを中継情報として取得し、中継情報記憶部４０２を備えることにより取得した中継情報を記憶し、中継情報出力部４０３を備えることにより記憶された中継情報を内部状態情報ＩＳＩとして出力する。したがって、本実施形態によれば、送信装置２０は、中継装置４０を介在し、継承することができる。
【0191】
また、第１の実施形態に係る通信システム１においても、中継装置４０は、共有中継情報生成部４０４を備えていてもよい。共有中継情報生成部４０４は、複数の送信装置２０から取得した中継情報に基づいて共有中継情報を生成する。中継情報記憶部４０２は、共有中継情報を中継情報として記憶し、中継情報出力部４０３は、共有中継情報を中継情報として出力する。したがって、本実施形態によれば、複数の送信装置２０から得られた内部状態を統合又は加工することにより、新たに継承される送信装置２０が早期学習することができる。
【0192】
また、第２の実施形態に係る送信装置２０Ａは、状態記憶部２５１を更に備えることにより状態情報ＩＣを記憶してもよい。この場合、内部状態記憶部２４２は、通信パラメータＰＭの演算に用いられる情報と、状態情報ＩＣとを対応付けて内部状態情報ＩＳＩとして記憶する。また、演算部２１２は、状態記憶部２５１に記憶された状態情報ＩＣと、内部状態記憶部２４２に記憶された内部状態情報ＩＳＩとに基づき、通信パラメータＰＭを演算する。したがって、本実施形態によれば、状態情報ＩＣに基づいて通信パラメータＰＭを決定するため、早期に通信環境に適応することができる。
【0193】
また、第２の実施形態に係る送信装置２０Ａにおいて、状態記憶部２５１は、複数の瞬間に取得された状態情報ＩＣを複数記憶し、演算部２１２は、蓄積された複数の状態情報ＩＣに基づき、通信パラメータＰＭを決定する。したがって、本実施形態によれば、現在の状態だけでなく、過去の状態についても、蓄積・活用することができる。よって、本実施形態によれば、より好適な通信パラメータＰＭを決定することができる。
【0194】
以上、送信装置２０、受信装置３０及び中継装置４０が、無線通信により情報通信を行う場合の一例について説明したが、本実施形態は無線通信の一例に限定されない。送信装置２０、受信装置３０及び中継装置４０は、有線通信により情報通信を行ってもよい。送信装置２０、受信装置３０及び中継装置４０が有線通信により情報通信を行う場合、通信間隔、送信電力、通信が多重化されている場合はそのチャネルが通信パラメータとして含まれうる。
この場合、同一線路で接続される他の装置からの干渉を避けながら最小の電力消費で情報を送信することができる。有線通信の一例としては、バス接続、スター接続、メッシュ接続などの一体多、多対多の有線通信方式であってもよい。具体的には、インターネット、Ｉ２Ｃ（Inter-Integrated Circuit）、ＳＰＩ（Serial Peripheral Interface）、ＣＡＮ（Controller Area Network）等の通信方式であってもよい。
この場合、同一線路で接続される他の装置からの干渉を避けながら最小の電力消費で情報を送信することができる。有線通信の一例としては、バス接続、スター接続、メッシュ接続などの一体多、多対多の有線通信方式であってもよい。具体的には、インターネット、Ｉ２Ｃ（Inter-Integrated Circuit）、ＳＰＩ（Serial Peripheral Interface）、ＣＡＮ（Controller Area Network）等の通信方式であってもよい。
【0195】
なお、上述した実施形態における通信システム１が備える各装置、及び各装置が備える各部の機能全体あるいはその一部は、これらの機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現しても良い。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
【0196】
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶部のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでも良い。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
【0197】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【符号の説明】
【0198】
１…通信システム、１０…通信装置、２０…送信装置、３０…受信装置、２１…制御部、２１１…通信履歴情報記憶部、２１２…演算部、２１３…出力部、２１５…記憶制御部、２２…無線通信部、２２１…アンテナ、２３１…アルゴリズム、２３２…指針情報、２３３…通信履歴情報、３１…制御部、３２…無線通信部、３２１…アンテナ、２４０…継承制御部、２４１…内部状態取得部、２４２…内部状態記憶部、２４３…処理部、２４４…内部状態出力部、２４５…継承タイミング情報取得部、２４６…故障判定部、４０…中継装置、４０１…中継情報取得部、４０２…中継情報記憶部、４０３…中継情報出力部、４０４…共有中継情報生成部、２５１…状態記憶部、２５２…状態情報取得部、５０…状態情報取得装置、６０…電池、ＩＳ…送信情報、ＩＲ…受信情報、ＩＨ…通信履歴情報、ＩＰ…パラメータ情報、ＩＳＩ…内部状態情報、ＩＤ…劣化情報、ＩＩ…継承情報、ＩＣ…状態情報、ＩＴ…継承タイミング情報、ＰＭ…通信パラメータ、Ｄ…劣化率、ＳＩ１…第１の送出間隔、ＳＩ２…第２の送出間隔、ＳＴ…送信回数
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】