2015 Fiscal Year Annual Research Report
充電機構を有するセンサーネットワークの時空間特性を考慮した最適制御方式
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25330115
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| Research Institution | Toho University |
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Principal Investigator |
佐藤 文明 東邦大学, 理学部, 教授 (40273164)
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2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | センサネットワーク / エナジーハーベスト / 太陽光発電 / 異常検知 / マルチチャネルMACプロトコル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、太陽光パネルによる電力で充電されるセンサネットワークを前提として、太陽光パネルの発電パターンの確率モデルを過去の履歴から構築するとともに、周辺のセンサが情報交換をすることで、空間的な発電量の変化を収集し、将来の発電量を予測することで、適切な充電モデルを組み込み効率的な運用を可能とするエナジーハーベスト型のセンサネットワークを開発する。
平成２５年度の研究では、充電機構を持つセンサネットワークのクラスタリングおよびルーティング方法を設計し、シミュレーションによって基本的な評価を実施した。平成２６年度においては、太陽光パネルの発電量の過去の推移に基づいて、太陽光パネルの異常を検知するアルゴリズムの開発と実装・評価を行った。
平成２７年度においては、センサノード間で複数チャネルを用いて効率良く通信するためのMAC層プロトコルを開発した。無線ネットワークにおけるMACプロトコルでは、CSMA/DCFによって通信前に制御メッセージを交換することで周囲のノードからの不用意な通信を抑制し、メッセージの衝突を回避する方式を用いている。しかし、この通信抑制が通信効率を低下させる問題があった。それに対して、複数の通信チャネルを用いるマルチチャネルMACプロトコルの研究が行われているが、チャネルを切り替えている期間に制御メッセージ交換が行われると、それを受信できず周囲のノードがどのチャネルを用いているかの情報が受信されないことがあった。本研究では、制御メッセージにマルチチャネル通信の情報を付与して、周囲のノードがその情報を基に空きチャネルの空き時間帯を使って通信を行うMACプロトコルを提案した。そして、シミュレーションによって性能を評価した。ノード配置によっては、従来方式より効率的な通信が可能であることが分かった。この結果は、情報処理学会の全国大会において報告した。
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