Integrated Design of Communication and Control for Reliable Wireless Controlled Systems

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K04485
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 21020:Communication and network engineering-related
• Research Institution: Kagawa University
• Principal Investigator: Ishii Koji 香川大学, 創造工学部, 教授 (50403770)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: ネットワーク化制御 / 無線制御同時最適化 / モデル予測制御 / 深層学習

Outline of Final Research Achievements

This study delved into the exploration of a wireless communication protocol and control method, meticulously considering communication reliability for the remote control of multiple devices such as robots and drones, with both rapidly and dependability. The originality of this research lies in its departure from traditional wireless communication designs based solely on metrics like "average" error rates or "maximum" transmission speeds. Instead, it integrates control state considerations to guarantee the quality of control devices. Furthermore, it entails crafting control strategies with careful attention to wireless characteristics and jointly integrating wireless and control designs.

Free Research Field

電気電子工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、従来の人が使う無線の設計ではなく、ロボットなどの機器を効率良く、かつ高信頼に動作させるための通信の設計、通信品質を考慮した制御則の設計、それらの統合設計を行った。機器の品質は従来より制御理論で数式化できるため、与えられた通信品質を含む環境から求められる。そのため、従来の高速かつ大容量な通信を構築するというアプローチではなく、遠隔制御された機器を定められた品質で効率的に動作させるための設計が可能となる。将来的にサイバー空間とフィジカル空間とを統合的に設計する上で、非常に重要となる理論を構築することができた。