2013 Fiscal Year Annual Research Report
多様な情報源に対応する通信環境適応型センサネットワークの研究
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22500078
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| Research Institution | Hakodate National College of Technology |
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Principal Investigator |
藤原 孝洋 函館工業高等専門学校, 生産システム工学科, 教授 (80435388)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
渡辺 尚 大阪大学, 情報科学研究科, 教授 (90201201)
河合 博之 函館工業高等専門学校, 生産システム工学科, 准教授 (90435389)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | 無線センサネットワーク / ネットワークアーキテクチャ / 通信制御 / 環境適応型無線ネットワーク / 地震加速度 / グラフ理論 |
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| Research Abstract |
本研究は，データ収集タイミングが異なる情報源（地震加速度と気温）や，データサイズが異なる情報源（センサデータと画像データ）のように，多様なデータの情報源から効率的に情報収集する通信環境適応型センサネットワークについて知見を得ることを目的とした．
センサネットワークの多様な情報源の１つとして地震の加速度を取り上げ，構造物ヘルスモニタリングのためのデータ収集の通信制御方式と，多数のノードから収集するためのネットワークアーキテクチャについて検討し，その評価のためにテストベッドを構築した．また，必要なサンプリングレートを調べるため，観測された地震震動の周波数特性を解析し，建築物の上層階の震動の帯域が数Hzであることを確認した．その結果に基づく通信制御によって省電力化の効果を示した．データ収集するエリアを拡大するための3階層ネットワークアーキテクチャをテストベッドに取り入れ，センサノードからデータベースへデータ収集する効率について特性を調べた．
通信環境適応型センサネットワークのための通信制御技術について，マルチホップセンサネットワークの送信レートの高速化のため，複数の周波数帯域の利用状況を考慮した通信方式を検討した．周波数帯域ごとに宛先までの遅延時間を求め，遅延時間の小さい周波数帯を優先する通信を提案し，単独の帯域に比べてスループットが最大約4.7倍に向上することを示した．
ネットワークの“無閉路構造”に関するグラフ理論的考察について，無線センサネットワークを有向グラフとしてモデル化し，送信・受信それぞれに対して有向グラフの辺彩色問題として扱った．有向グラフの基礎となる三つの辺彩色の型を導入することで，辺彩色という観点から無閉路構造を導くことができ，有向グラフDが４型無閉路辺彩色を持つならばそのラインダイグラフL(D)もまた４型無閉路辺彩色可能であることを示した．
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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