2016 Fiscal Year Research-status Report
省エネルギーを目的とした屋内センサネットワークのデータ解析
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15K00726
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| Research Institution | Tottori University |
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Principal Investigator |
笹間 俊彦 鳥取大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (80362896)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
菅原 一孔 鳥取大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90149948)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 人間生活環境 / 情報システム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
省エネルギー化へと繋がる屋内状況判断の検討として、センサデータの解析を種々の方法で行った。
一つには、SVMによる機械学習とWard方法によるクラスタリングにより、在室・不在・就寝程度の状況判断なら9割以上の精度で可能な事を確認した。これに基づいた不在時の全家電の自動電源OFFや、就寝時の必要家電を除いた自動電源OFF、及び起床時の自動電源ON等を行えば、それによる生活の不便を意識させない形での、省エネルギー化が可能と考える。
また、クラスタリング結果を利用したHMMによる解析も行い、そのクラスタリング結果の妥当性の検討や、常に変わっていく日常行動の判定や追跡の可能性を検討した。
状況に基づいての、単純な電源のON/OFFを目指すのではなく、状況に応じてクーラーと扇風機の動作切替を行う、といった方向の検討として、快適性指標に基づく家電制御を検討した。快適性指標とは、室温・湿度・風量といった指標を統合して示すもので、ある温度・湿度の時であれば、エアコンで室温を下げなくても、扇風機で微風を流せば体感的には十分に涼しい、といった指針を示す。ダイオードの熱抵抗差を利用する風速計を自作して快適性指標を導出し、それに基づいたシミュレーションを行い、夏場であれば状況に応じた扇風機の利用により、省エネに効果がある事を確認した。
XBeeを用いて構築した独自のセンサーネットワーク構築については、ノード数の増加に伴う通信の不安定性の問題が再燃した。再度ハードウェアレベルからの通信ノードの確認やテストを行うと共に、データ収集中に、通信が不安定になったノードはそのまま切り離し、それを除いた形ですみやかに再度通信経路を構築するよう、プロトコルの修正を行った。この通信ネットワークの安定性については現在も継続して実験中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
独自センサネットワークの通信安定性の問題が解決せず、その後に予定していた、ノード数を大規模に増やしてのセンサデータ取得実験ができなかった。
現在、ノード数を増やさない小規模の実験を複数回重ねて、その不足を補っている。
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| Strategy for Future Research Activity |
基本的な解析手法の検討は行ったが、汎用性がどのぐらいあるのかがまだ不明である。今後、実験データ数を増やし、種々の解析結果を比較検討する。
また、データの曖昧性への対策として、センサの種別増設を考えていたが、SVMやHMMの解析結果より、幾らセンサ種別を増やしても、よほど厳密なセンサの設置配置の検討等を行わない限り、曖昧性はそれほど変わらないのではという予想がたてられた。
逆に、それが何を指しているのかの具体性は曖昧なままだが、それを識別子として省エネ制御へとそのまま利用する方向を検討する。
また、当初計画から既に遅れているが、XBeeによる通信ネットワークの安定性が確保できない為、WiFi等を利用した別の通信ネットワークによるセンサデータ取得のシステムを検討・構築して実験を継続する。
システムには、管理者・開発者からのものではない、利用者主体のUIの増設を行う。
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| Causes of Carryover |
前年度から実施時期がずれているが、センサデータ取得実験の予定が、無線ネットワークの安定性問題などから遅れており、次年度へと計画変更した為。それに応じて、一部のサーバの購入を遅らせ、また、実験参加者へのアルバイト代がそのまま未使用となっている。
また、旅費については、地震の発生に伴って、連合大会会場への移動を当日にキャンセルしたり、当研究室では、国際事情からテロ等に巻き込まれる事を懸念して国際会議発表などを自粛していた事があげられる。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
予定していた、ノード数を増設したセンサネットワークによるデータ取得実験が行えておらず、代わりに、実験自体の実施場所や実施形態を変更して、小規模なものを多数繰り返す事をしている為、最終的にアルバイト代の発生自体がなくなり、変更した実験用の器材(サーバ・センサ等)の充当へ使用する可能性がある。
旅費についても、今年度予定していた学会参加の分を別用途へと変更する。
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