マルチホップ電力・情報伝送による無線給電型IoT無線ネットワークの高性能化
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22K11991
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 60060:Information network-related
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| Research Institution | Mie University |
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Principal Investigator |
森 香津夫 三重大学, 工学研究科, 教授 (90324540)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | 無線電力伝送 / マルチホップ伝送 / 電力枯渇 / IoT/M2Mネットワーク / IoTネットワーク / マルチホップ電力伝送 / 地理的不均一性 / システム構成技術 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では，無線給電（無線電力伝送）型のIoT無線ネットワークにおいて発生するIoT/M2M端末での受電性能と通信性能の地理的不均一性に着眼し，これに起因したシステム性能の劣化抑制を課題とする．この課題に対し，地理的不均一性を緩和して高い通信性能を提供可能な高性能無線システム構成技術の確立を目的とする．具体的には，マルチホップ伝送技術に着眼して，当該技術を情報伝送のみならず電力伝送にも適用したシステム構成技術に関して研究を進める．
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では、無線給電（無線電力伝送）型のIoT無線ネットワークにおいて発生するIoT/M2M端末での受電性能と通信性能の地理的不均一性の課題に着眼する。当該ネットワークでは、給電装置や情報収集装置から遠方に位置する端末は小さな受電量と大きな消費電力量の２重苦に陥り（以下、「２重苦問題」と呼ぶ）、これに起因した通信性能劣化を抑制することが重要課題となっている。そこで本研究課題では、この２重苦問題を緩和して高い通信性能を提供可能な高性能無線システム構成技術の確立を目的とする。
２０２３年度は、マルチホップ電力伝送を適用した無線給電型IoT無線ネットワークシステムのマルチホップ電力伝送に関して、前年度研究を踏まえて、より現実的な評価としてアンテナ利得とアンテナ指向性を考慮した評価モデルを用いて性能評価を実施した。システム性能向上のためのアンテナ指向性等の制御方法についても検討を実施した。その結果、システム性能向上のためには、高度なアンテナ指向性制御が必要なことを明らかにした。
また、同ネットワークでのマルチホップ情報伝送についての検討を開始した。ここでは、マルチホップ情報伝送による協調中継方式を対象にして、その高性能化手法の検討を実施した。性能向上へのアプローチとしてセクタ化技術に着眼し、セクタ化技術を適用した協調情報中継方式を提案し、その初期の性能評価を実施した。その結果、提案方式を用いることで、ネットワーク性能の向上が見込まれることを明らかにした。本件の研究成果は、電子情報通信学会の研究発表会で公表している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
研究代表者は、２０２３年度より所属大学の重要な管理運営業務（工学研究科長を拝命）の責を負うようになった。これは補助金交付決定時には予期できなかった研究環境条件の変化であり、当初の計画調書で予定していた研究エフォートを割くことができない状況となった。そのため、研究進捗および予算執行のいずれも遅れる状況となっている。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初計画では２０２４年度は研究期間最終年度となりこの後の研究期間は１年であるが、２０２３年度に研究遂行が遅れたため、研究期間を1年間延長することで今後の研究期間を2年間確保するようにする。
２０２４年度は、２０２３年度で得られた知見に基づき、マルチホップ情報伝送のシステム構成技術について詳細な検討を実施する。具体的には、セクタ化技術の適用手法について詳細検討を進め、サービス領域のセクタ分割方法や分割数などの設定要素の最適化について研究を進める。また、マルチホップ電力伝送併用の効果とその構成要素最適設定に関して定量的に明らかにする。
研究方法は，当年度以降も２０２３年度と同様に、机上理論検討による各種制御方式の考案と、計算機シミュレーションによる特性評価が主体となる。シミュレーション規模の増大が予想されるため、シミュレーション環境を増強する予定である。
研究成果発表については、国内学会の大会や研究会、さらには国際学会において研究成果発表を進める。
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Report
(2 results)
Research Products
(2 results)
