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2014 Fiscal Year Research-status Report

センサネットワークを用いた地震被災情報収集システムの構築

Research Project

Project/Area Number 25420581
Research InstitutionKobe University

Principal Investigator

山邊 友一郎  神戸大学, 工学研究科, 准教授 (70362762)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywordsセンサネットワーク / 建築構造 / 性能モニタリング / 情報収集 / 防災対策
Outline of Annual Research Achievements

簡便かつローコストなセンサノードを構築するため,オープンソースハードウェア(Arduino)と無線通信デバイス(XBee)を用いて構築したシステムをにより以下の検討を行った。
1.ArduinoとXBeeを用いた通信性能実験:地震被災情報を提供するシステムの実用化に向けて検討すべき課題として,XBeeを用いたセンサノードの無線通信性能に関して,以下に示す1)~4)の基礎的実験を行い,各環境での通信性能に関する知見を得た。
1)屋外での通信実験:見通しの良い公園でセンサノードを固定し,受信装置を持った観測者がセンサノードから徐々に離れていきながら,通信データの正確性を検証した。実験結果より,通信可能な距離の上限は100mであった。データ送信間隔については,35msec以下では通信が不安定であったが,36msec以上では,ほぼ100%の通信成功率となった。
2)住宅地での通信実験:実験場所は住宅地であり,低層住宅が通信成功率に及ぼす影響を検証した。L字型の道路の一辺にセンサノードを配置し,角を曲がった位置から徐々に離れていきながら,通信実験を行った。結果より,角からの距離が離れるに従って通信成功率が徐々に低下する傾向があった。
3)住宅内外の通信実験:木造軸組工法2階建て住宅の屋内中心付近にセンサノードを設置し,住宅外部への通信能力を検証した。結果より,通信成功率が90%以上となる範囲は非常に少なく,木造住宅であっても建物の壁越しにデータをやり取りすることの難しさを示す結果が得られた。
4)建物内部での通信実験:大学の研究棟内部で通信実験を行った。結果より,直線状の廊下では70%以上の通信成功率があったとしても,直角に曲がると(間仕切りのないオープンスペース)通信成功率が0%になる現象が観測された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初の予定通り,基礎的なセンサノードの仕様を決定し,単純なセンサネットワークとして,基地局無線モジュールを接続したコンピュータ(サーバ)1台とセンサノード1機を配置したシステムを構築して,サーバとセンサノードとの通信実験を行った。これにより,①センサノードの設置位置,②センサノードとサーバ間の情報送受信の正確性に関して基礎的知見を得た。また,情報発信のため,建物の地震被災情報を所有者に伝える緊急情報メール送信に関する基礎的検討も行っている。

Strategy for Future Research Activity

計測対象に応じて必要とされるセンサの精度,記録データ等が変化することが想定されるため,引き続きセンサノードの仕様の検討を行う予定である。具体的には,①センサノードの設置位置,②センサノードへの電源供給方法,③センサノードの耐久性(メンテナンス性),④センサノードとサーバ間の情報送受信の正確性の検討などである。また,情報収集のロバスト性向上のため,アドホックな無線センサネットワーク構築に向けて,多数のセンサノードを用いた実験的検討を行う予定である。

Causes of Carryover

海外渡航の費用が想定より安価だったため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

センサノード作成に使用する。

  • Research Products

    (7 results)

All 2014

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 4 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Fundamental Test of Seismic Information and Building Damage Data Gathering System using OSHW with Wireless Sensor Network2014

    • Author(s)
      Yuichiro Yamabe, Hiroto Sasaki, Tatsuya Inatome, and Akinori Tani
    • Journal Title

      Proc. of the 2014 ICCCBE

      Volume: - Pages: 1158-1165

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Fundamental Study on Structural Health Monitoring System using Single-board Microcontroller with Acceleration Sensors2014

    • Author(s)
      Qi LIANG, Akinori TANI and Yuichiro YAMABE
    • Journal Title

      Proc. of the 6WCSCM

      Volume: - Pages: 1-9

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] OSHWを用いた建築構造性能モニタリングシステムに関する研究 -オープンソースハードウェアの計測性能の比較検討-2014

    • Author(s)
      梁琪, 谷明勲, 山邊友一郎
    • Journal Title

      第37回情報・システム・利用・技術シンポジウム論文集(論文)

      Volume: - Pages: 121-126

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] オープンソースハードウェアを用いた構造モニタリングに関する研究 -実大3 層鉄骨構造物の計測実験-2014

    • Author(s)
      古泉一希, 谷明勲, 山邊友一郎
    • Journal Title

      第37回情報・システム・利用・技術シンポジウム論文集(論文)

      Volume: - Pages: 127-132

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] センサネットワークを用いた地震被災情報収集システム -無線通信能力に関する基礎実験-2014

    • Author(s)
      山邊友一郎, 稲留達也, 谷明勲
    • Organizer
      第37回情報・システム・利用・技術シンポジウム論文集(報告)
    • Place of Presentation
      日本建築学会建築会館(東京都港区)
    • Year and Date
      2014-12-11 – 2014-12-12
  • [Presentation] 複数回の強震動により累積損傷を受ける実大3層鋼骨組のEディフェンス加振実験 その8 オープンソースハードウェアを用いた構造モニタリング2014

    • Author(s)
      古泉一希, 谷明勲, 山邊友一郎, 難波尚
    • Organizer
      日本建築学会大会学術講演梗概集
    • Place of Presentation
      神戸大学(神戸市灘区)
    • Year and Date
      2014-09-12 – 2014-09-14
  • [Presentation] オープンソースハードウェアを用いた実大構造物の建築構造モニタリングに関する研究2014

    • Author(s)
      古泉一希, 山邊友一郎, 谷明勲
    • Organizer
      日本建築学会近畿支部研究報告集
    • Place of Presentation
      大阪工業技術専門学校(大阪市北区)
    • Year and Date
      2014-06-21 – 2014-06-22

URL: 

Published: 2016-05-27  

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