2019 Fiscal Year Research-status Report
Research on Infrastructure Monitoring System Using UAV and Wireless Sensor Node with Zero-standby Power
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17K00126
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| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
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Principal Investigator |
山脇 彰 九州工業大学, 大学院工学研究院, 准教授 (10325574)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | インフラモニタリング / センサネットワーク / ドローン / 待機電力 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は効率的なインフラモニタリングの実現に向けて待機電力ゼロ型センサノードとドローンによる自動集計に関する。
ドローンによる自動集計では、インフラに設置された待機電力ゼロ型センサノードに沿って飛行するように、巡回航路をあらかじめ設定したコマンドリストをドローンが自身で解析し、飛行する。そして、飛行しながら、待機電力ゼロ型センサノードを起動し、センサデータを集計していく。
ドローンのバッテリ駆動時間は飛行時間や待機電力ゼロ型センサノードの起動回数による。ドローンが一度に複数の待機電力ゼロ型センサノードを起動できれば、ドローンのバッテリ駆動時間だけでなく、検査時間も短縮できる。一度に複数台起動できるように、ドローン側の起動用赤外線LEDとその回路構成、センサノード側のフォトダイオードとその回路構成を見直した。実験から、約1m遠方から、一度に2台のセンサノードを起動できた。センサノードを複数台起動したとしても、センサデータの取得は逐次的になる。よって、一度の起動台数が多くなると、起動したすべてのセンサノードからセンサデータが集計し終えるまで、各センサノードの動作時間が長くなる。結果的に、センサノードのバッテリが減り、バッテリ交換を無くす理想的な状況に悪影響を与えうる。その検討に、2台同時起動時に得た、各ノードの動作時間をパラメタにセンサノードのバッテリ持続時間を見積もった。試作機では、1台当たり16msの動作時間を要し、一度の起動台数が1～16において、バッテリ持続時間は1日20回の起動回数では100年以上もつと見積もられた。
ドローンの自動巡回に関して、使用していたドローン(Bebop2)での制御ソフトウェアライブラリ(Node-bebop)の更新が停止してしまい、新規ドローン(Tello)とその制御ソフトウェア(python)でコマンドベースで自動巡回するまでに移植が進められた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
実験室の各場所に設置した待機電力ゼロ型センサノードに対して、ドローンが自動的に飛行巡回して、起動しながらセンサデータを集計する基礎実験を行う予定であった。ただ、旧型のドローンの制御に使っていた制御ソフトウェアライブラリの更新が止まってしまい。新規ドローンに変更して新しい制御ソフトウェアを一から開発したため、その実験が遅れてしまった。新ドローンとその制御ソフトウェアのノウハウを構築しながら、旧型を利用していた際と同程度の状況にまで達成している。待機電力ゼロ型センサノード側の当初研究開発はほぼ達成しており、ドローンの自動巡回に注力して進める。
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| Strategy for Future Research Activity |
昨年度までに開発を終えた待機電力ゼロ型センサノードを複数台，実験室の壁に配置し，ドローンによる自動集計の基礎実験を行う．まずは，一度に一台ずつの起動による自動集計を実施し，その際に問題点などを洗い出して改善していく．一台ずつの起動経路にかかった集計の時間などを基礎データとして取得する．次に，一度に2台ずつの起動による自動集計を実施し，同様に，実証実験の結果を用いて，改善していく．2台ずつの起動経路にかかった集計時間と一台ずつの集計時間を比較し，どの程度，集計にかかる時間や消費電力が削減しうるか検討する．
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| Causes of Carryover |
コロナウイルス感染症の影響により，参加予定であった国際会議が現地開催を中止にしたため，使用予定であった旅費が執行できなくなった．研究を進めて，新たな新規性を見出し，その発表のための旅費として使用する．
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Research Products
(2 results)
