Non-stop sensor network constructed with sensor nodes having autonomous function-alternation mechanism

• Project/Area Number: 18500060
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Computer system/Network
• Research Institution: The University of Aizu
• Principal Investigator: MIYAZAKI Toshiaki The University of Aizu, コンピュータ理工学部, 教授 (70404895)
• Project Period (FY): 2006 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥4,260,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥660,000); Fiscal Year 2008: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2007: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000); Fiscal Year 2006: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
• Keywords: センサネットワーク / TDMA / 組合せ最適化 / 機能代替 / マルチシンク / 災害現場モニタリング / ネットワークライフタイム / 位置推定 / アルゴリズム / 機能割り当て / 木構造ネットワーク / Context-aware / 自律分散 / 彩色問題 / BDD / 時刻同期 / プロトコル

Research Abstract

ネットワークトポロジの動的変更に加え、ダメージを受けたセンサノードの機能を近傍のセンサノード(以下ノード)が肩代わりし、ネットワーク全体として、当初の目的を達成するように自律的に機能保全を行う機能を有する無線センサネットワークのための要素技術を開発した。具体的には、(1) 各ノードが受け持つセンシング機能の割り当てと、パケット衝突を回避するように各ノードがパケットを送出する時刻の割り当てを同時に最適化する自律分散アルゴリズム、(2) 各ノードの位置推定アルゴリズム、(3) 死滅したノードの隣接ノードが機能を肩代わりするための方式、を考案した。

Research Products

• [Journal Article] A Sensor Network for Surveillance of Disaster-hit Region (2009)
  • Author(s): T. Miyazaki, R. Kawano, Y. Endo, D. Shtara
  • Journal Title: IEEE International Symposium on Wireless and Pervasive Computing(ISWPC2O09) Pages: 1-6
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Effective Sensing Function Allocation Using a Distributed Graph Coloring and a Slot Allocation Algorithm in Wireless Sensor Networks (2009)
  • Author(s): R. Kawano, T. Miyazaki
  • Journal Title: IEEE 23rd International Conference on Advanced Information Networking and Applications (AINA-09) (未定)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] An Autonomous Algorithm for Construction of Energy-conscious Communication Tree in Wireless Sensor Networks (2008)
  • Author(s): K. Onodera and T. Miyazaki
  • Journal Title: Proc. The Fourth IEEE International Workshop on Heterogeneous Wireless Networks (HWISE2008) in AINA2008 Pages: 898-903
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Distributed Data Aggregation in Multi-sink Sensor Networks using a Graph Coloring Algorithm (2008)
  • Author(s): R. Kawano and T. Miyazaki
  • Journal Title: Proc. The Fourth IEEE International Workshop on Heterogeneous Wireless Networks (HWISE2008) in AINA2008 Pages: 934-940
  • NAID: 110006866724
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Distributed Coloring Algorithm for Wireless Sensor Networks and Its Applications (2007)
  • Author(s): R. Kawano and T. Miyazaki
  • Journal Title: Proc. IEEE 7th International Conference on Computer and Information Technology (CIT2007) Pages: 997-1002
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] An Autonomous Multicast-tree Creation Algorithm for Wireless Sensor Networks (2007)
  • Author(s): K. Onodera and T. Miyazaki
  • Journal Title: Proc. 2007 International Conference on Future Generation Communication and Networking (FGCN2007) Pages: 267-272
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 無線センサネットワークにおけるセンサ機能割り当てに対する自律分散アルゴリズム (2007)
  • Author(s): 川野亮平, 小野寺克美, 宮崎敏明
  • Journal Title: 情報処理学会第69回全国大会講演論文集
  • NAID: 170000172922
• [Journal Article] センサネットワークにおける自律的ローカル時刻同期手法 (2007)
  • Author(s): 小野寺克美, 川野亮平, 宮崎敏明
  • Journal Title: 情報処理学会第69回全国大会講演論文集
  • NAID: 170000172923
• [Journal Article] Boolean Formulation for Sensor Allocation Problem and Its Effective Solver (2006)
  • Author(s): Toshiaki Miyazaki
  • Journal Title: Proc. ACM/IFIP/USENIX MidSens'06 (International Workshop on Middleware for Sensor Networks) Pages: 46-54
• [Journal Article] Effective Sensing Function Allocation Using a Distributed Graph Coloring and a Slot Allocation Algorithm in Wireless Sensor Networks
  • Author(s): R. Kawano, and T. Miyazaki
  • Journal Title: Proc. The IEEE 23rd International Conference on Advanced Information Networking and Applications (AINA-09), Bradford, UK 2009 (accepted)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A Sensor Network for Surveillance of Disaster-hit Region
  • Author(s): T. Miyazaki, R. Kawano, Y. Endo, and D. Shtara
  • Journal Title: Proc. IEEE International Symposium on Wireless and Pervasive Computing (ISWPC2009)(Melbourne) 2009 Pages: 1-6
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Distributed Data Aggregation in Multi-sink Sensor Networks using a Graph Coloring Algorithm
  • Author(s): R. Kawano and T. Miyazaki
  • Journal Title: Proc. The Fourth IEEE International Workshop on Heterogeneous Wireless Networks (HWISE2008) in AINA2008, Japan 2008
  • NAID: 110006866724
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] An Autonomous Algorithm for Construction of Energy-conscious Communication Tree in Wireless Sensor Networks
  • Author(s): K. Onodera and T. Miyazaki
  • Journal Title: Proc. The Fourth IEEE International Workshop on Heterogeneous Wireless Networks(HWISE2008)in AINA2008, Japan 2008
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Distributed Coloring Algorithm for Wireless Sensor Networks and Its Applications
  • Author(s): R. Kawano and T. Miyazaki
  • Journal Title: Proc. IEEE 7th International Conference on Computer and Information Technology(CIT2007)(Fukushima, Japan) 2007 Pages: 997-1002
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Boolean Formulation for Sensor Allocation Problem and Its Effective Solver
  • Author(s): T. Miyazaki
  • Journal Title: Proc. ACM/IFIP/USENIX MidSens'06(International Workshop on Middleware for Sensor Networks)(Melbourne Australia,) 2006 Pages: 46-54
• [Presentation] 無線センサネットワークにおけるセンシング機能割り当てとTDMAタイムスロット割り当ての同時最適化法の提案 (2009)
  • Author(s): 川野亮平, 宮崎敏明
  • Organizer: 情報処理学会 第71回全国大会
  • Place of Presentation: 立命館大学びわこ・くさっキャンパス
  • Year and Date: 2009-03-10
• [Presentation] ワイヤレスセンサネットワークにおける機能代替アルゴリズムの検討 (2009)
  • Author(s): 設楽大記, 宮崎敏明
  • Organizer: 平成20年度 第4回 情報処理学会東北支部研究会
  • Place of Presentation: 会津大学、会津若松市
  • Year and Date: 2009-02-02
• [Presentation] 無線センサネットワークにおけるセンシング機能割り当てとTDMAタイムスロット割り当ての同時最適化法の提案 (2009)
  • Author(s): 川野亮平, 宮崎敏明
  • Organizer: 情報処理学会第71回全国大会2U-2
• [Presentation] 分散型グラフ彩色アルゴズムを用いたセンサネットワークのための機能割り当て法の提案 (2008)
  • Author(s): 川野亮平, 宮崎敏明
  • Organizer: 計測自動制御学会 第18回インテリジェント・システム・シンポジウム(FAN2008)
  • Place of Presentation: 広島県情報プラザ、広島市
  • Year and Date: 2008-10-24
• [Presentation] Over-The-Air-Programmingを用いた複数センサノードに対する機能変更手法 (2008)
  • Author(s): 設楽大記, 宮崎敏明
  • Organizer: 電子情報通信学会 2008ソサイエティ大会
  • Place of Presentation: 明治大学生田校舎、川崎市
  • Year and Date: 2008-09-18
• [Presentation] Die-hard Sensor Network : Its Concept and Applications (2008)
  • Author(s): T. Miyazaki
  • Organizer: IEEE 8th International Conference on Computer and Information Technology(CIT2008)招待講演
  • Place of Presentation: Sydney, Australia
  • Year and Date: 2008-07-09
• [Presentation] 分散型グラフ彩色アルゴリズムを用いたセンサネットワークのための機能割り当て法の提案 (2008)
  • Author(s): 川野亮平, 宮崎敏明
  • Organizer: 計測自動制御学会第18回インテリジェント・システム・シンポジウム(FAN2008)
• [Presentation] Over-The-Air Programmingを用いた複数センサノードに対する機能変更手法 (2008)
  • Author(s): 設楽大記, 宮崎敏明
  • Organizer: 2008年電子情報通学会ソサイエティ大会B-20-9
• [Presentation] Die-hard Sensor Network : Its Concept and Applications (2008)
  • Author(s): T. Miyazaki
  • Organizer: (Invited Special Talk) IEEE 8th International Conference on Computer and Information Technology (CIT2008)
  • Place of Presentation: Sydney Australia(招待講演)
• [Presentation] ワイヤレスセンサネットワークにおける実環境を考慮したノード位置推定法の検討 (2008)
  • Author(s): 遠藤雄士, 川野亮平, 小野寺克美, 宮崎敏明
  • Organizer: 情報処理学会第70回全国大会, 2ZA-6
• [Presentation] 省電力化を意識したツリー状センサネットワークトポロジの構築手法 (2008)
  • Author(s): 小野寺克美, 川野亮平, 宮崎敏明
  • Organizer: 情報処理学会第70回全国大会, 2Z-8
• [Presentation] 彩色アルゴリズムを用いたマルチシンクセンサネットワークにおけるデータ収集法 (2008)
  • Author(s): 川野亮平, 小野寺克美, 宮崎敏明
  • Organizer: 情報処理学会第70回全国大会, 5Z-7
• [Presentation] 無線センサネットワークにおけるセンサ機能割り当てに対する自律分散アルゴリズム (2007)
  • Author(s): 川野亮平, 小野寺克美, 宮崎敏明
  • Organizer: 情報処理学会第69回全国大会, 4V-8
• [Presentation] センサネットワークにおける自律分散時刻同期手法 (2007)
  • Author(s): 小野寺克美, 川野亮平, 宮崎敏明
  • Organizer: 情報処理学会第69回全国大会, 4V-9
• [Remarks] ふくしまデジタル情報化フェア(福島市コラッセふくしま、2008年10月23日)
• [Remarks] 産学化連携フェア2008みやぎ(仙台国際センター、2008年9月30日)
• [Remarks] イノベーションジャパン2008大学見本市(東京国際フォーラム、2008年9月16-18日)
• [Patent(Industrial Property Rights)] センサ装置、センシング情報収集システム、センシング機能代替方法およびセンシング機能代替プログラム (2008)
  • Inventor(s): 宮崎敏明
  • Industrial Property Rights Holder: 会津大学
  • Industrial Property Number: 2008-230593
  • Filing Date: 2008-09-09