2017 Fiscal Year Research-status Report
Autonomous Edge Device for Large-Scale Data Collection
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17K00146
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| Research Institution | National Institute of Information and Communications Technology |
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Principal Investigator |
寺西 裕一 国立研究開発法人情報通信研究機構, ネットワークシステム研究所ネットワーク基盤研究室, 研究マネージャー (30403009)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
義久 智樹 大阪大学, サイバーメディアセンター, 准教授 (00402743)
川上 朋也 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 助教 (30710470)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | オーバレイネットワーク / 大規模データ収集 / エッジコンピューティング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、ネットワーク接続された多数のエッジデバイス（ゲートウェイ、端末、小型サーバ等）に接続されたセンサーが生成するデータを収集する際、データの収集先において生じるネットワークの輻そう状態を軽減させる方式を検討するものである。
本年度、各エッジデバイスが協調的に動作して構造化オーバレイネットワークを構成し、エッジデバイス間で複数のメッセージデータをまとめて蓄積転送（まとめ送り）することでネットワーク負荷を小さくするアルゴリズムの基本検討を行なった。
基本方式の一つとして、上記まとめ送りにおいてメッセージのサイズに上限がある状況のもと、それぞれのエッジデバイスが送信周期の位相を調整してデータ送信を行なうことで，ネットワーク送受信負荷があるエッジデバイスに集中してしまう状況を回避させる方法を検討した。構造化オーバレイネットワークとして、スキップグラフを用いたシミュレーション評価を行い、単位時間あたりに生じるネットワーク負荷を半分以下にできることを確認した。
また、データ収集において、ネットワークの帯域が十分にない場合に対応するため、データを分割して重要度が高い部分を優先して送信することで、処理に必要な最低限のデータを取りこぼさないようにする方法についても検討した。
提案方式のプロトタイプ実装として，構造化オーバレイネットワークにおけるルーティング実行時に，条件に応じて蓄積転送を行うプラグインをオーバレイプラットフォームPIAXの拡張機能として実装した。さらに、組み込みエッジデバイスとして Raspberry Pi 3 を用いた単体動作検証を行ない，必要な性能が得られる見通しを得た。
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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
計画通り基本検討を行なうことができている。また、プロトタイプ実装と動作検証についても順調に進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度実装したプロトタイプ実装に、提案方式や改善方式の機能を付加し，実デバイス，実ネットワークを用いた実機検証を進める．
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| Causes of Carryover |
共同研究の打ち合わせを遠隔会議として実施したことにより今年度の旅費使用額が小さくなったことが、次年度使用額が生じた大きな理由である。次年度、詳細検討を行うためのface-to-faceでの打ち合わせや国際学会における成果発表等にて使用する予定である。
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