Sensor Networks with High Speed Environmental Adaptation by Recognition of Synthesizing Wave

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21H01322
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 21020:Communication and network engineering-related
• Research Institution: Shinshu University
• Principal Investigator: Takyu Osamu 信州大学, 学術研究院工学系, 教授 (40453815)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 藤井 威生 電気通信大学, 先端ワイヤレス・コミュニケーション研究センター, 教授 (10327710) ; 太田 真衣 福岡大学, 工学部, 助教 (20708523)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 合成波形識別法 / 無線センサネットワーク / LPWA / 位置指紋法

Outline of Final Research Achievements

We studied the environmental aware wireless sensor networks based the recognition of synthesizing wave for maintaining the steady data gathering even under the rapid environmental changing. A frequency offset with the characteristic property of each sensor is detected from the synthesizing wave constructed by accessing from many sensors and thus the detection of individual sensing data is available. For avoiding the degradation of identification caused by a lot of accessing sensors, the optimization scheme of frequency resource allocation is proposed. The positioning scheme to the event, causing the changing of environment, from the combined signal waveform is proposed. The proposed schemes are implemented by the low power wide area (LPWA) and then we clarify the advantages of them in the experimental evaluation.

Free Research Field

通信・ネットワーク工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

環境に変化を与えるイベントが空間的に波及する現象において、波及効果が空間上にある建物等の物体に強く影響する点から、イベントの位置が波及効果の違いとして捉える位置指紋法に本研究は注目した。そして、多数のセンサが観測情報に対応した信号を同時アクセスした場合、波及効果における位置固有性が維持される現象を本研究課題は明らかにした。この点は、例えば電波伝搬の空間的な広がりを捉える新たな分析法の導出につながるため、学術的な意義が大きいと考えられる。そして、電波の空間的な広がりの解明は、周波数資源の枯渇問題を解決する周波数共用を促進する可能性を秘めており、社会的な意義も大きいと考えられる。