2015 Fiscal Year Research-status Report
移動体によるリアルタイムIoTの実現を可能にする自律再生ネットワーク
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15K12016
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
西山 大樹 東北大学, 情報科学研究科, 准教授 (90532169)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | モバイルネットワーク / IoT / 無線通信 / 端末間通信 / 自律再生ネットワーク |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，人，車，ロボット等の移動体によってリアルタイムIoTを実現することを目的とする．リアルタイムIoTの実現には，情報の集約と制御命令の伝達に利用する通信用ネットワークが，IoTの要求条件を満足する程度に十分安定であることが必須である．しかし，移動体によって構成されるネットワークは非常に不安定であり，この条件を満たすことは非常に困難である．そこで，ネットワーク自身が自律的に不安定箇所を特定して瞬時に自己修復する自律再生ネットワーク技術をIoTに適用するための研究を実施する．これにより，IoTのリアルタイム動作特性を基本技術との比較で50％以上向上させることを目標とする．なお，本研究の成果は渋滞解消，避難誘導，マーケティング支援はもちろん，新しいIoTの創出にも寄与すると期待される．
本年度はまず，必要となる制御理論について検討し，その理論を適用するために必要となる制御機構を設計した．続いて，その制御機構を利用して実際に通信制御を可能にするための制御方式の基礎を確立した．理論検討・制御機構設計・制御方式検討は，高性能計算機による理論モデル解析とネットワークシミュレーションによる評価を基本手法として実施した．
また，本年度は理論検討・制御機構設計・制御方式検討が主であったが，これについては，研究代表者のこれまでの研究成果や知見を活かすことにより，効率良く実施することができた．例えば，過去に実施した分散ストレージシステムの構造解析と制御設計に関する研究において得られた知見，すなわちマルチノードを対象とするシステムの解析・設計手法は，本研究におけるデータトラヒックの時系列による特性解析などに適用することが可能であった．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度は，当初の計画通り，理論検討・制御機構設計・制御方式検討を行った．次年度の研究計画も順調に検討が進んでおり，本研究はおおむね順調に進展しているといえる．
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| Strategy for Future Research Activity |
平成28年度は平成27年度で確立した基礎制御方式をシステムとして最適化するために必要となる技術について研究を実施する．ネットワークシミュレーションによって確立した理論検討・制御機構設計・制御方式に関する実証実験を行うため，実フィールド特有の要素を踏まえた検討を行う．基礎的な検討では排除されていたデバイスの物理的特性や周辺環境を考慮することでより実現性の高い理論や制御方式を確立する．
理論設計と方式検討の段階におけるネットワークシミュレータによる提案技術の動作解析作業において，有効な技術を確立するためには，提案技術の動作解析と解析結果を踏まえた技術改良を一連のサイクルとして何度も繰り返すことが必要である．この際，ネットワークシミュレータに提案技術を実装する作業が毎回発生するが，提案技術が内包するアルゴリズムやプロトコルによっては，特定のネットワークシミュレータへの実装が容易でなく，膨大な作業が必要になることがあり，研究の進捗が大きく遅れることがある．これに対し，使用するネットワークシミュレータを変更することによって局面の打開を図り，研究の円滑な実施に努める．
なお，システムの最適化の局面においても必要に応じて理論や制御機構の再構築を行うなど，柔軟に実施する．
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| Causes of Carryover |
本年度の理論検討・制御機構設計・制御方式検討において新たな見地が得られた結果、当初予定していた実証実験のスケジュールの見直しが必要であることが判明した。そのため、必要物品の購入計画を変更することが適切であると判断した。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
平成28年度の実験実施時点において、性能等適切なデバイスを購入予定である。
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