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センサーネットワーク上の耐故障・省電力性を考慮した通信プロトコル

研究課題

研究課題/領域番号 14780200
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 計算機科学
研究機関広島大学 (2003-2004)
北陸先端科学技術大学院大学 (2002)

研究代表者

中野 浩嗣  広島大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30281075)

研究期間 (年度) 2002 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
2004年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2003年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2002年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
キーワード無線通信 / 省電力 / ネットワーク / プロトコル / センサーネットワーク / 無線ネットワーク / 省電力プロトコル
研究概要

多くのセンサーノードから構成されるセンサーネットワーク上で、さまざまな処理を低消費電力で行なう通信プロトコルを開発した。センサーノードとは、センシング機能と無線通信機能をもつ小型デバイスである。ここでセンシング機能とは、温度な振動などを想定しており、具体的に何をセンシングするかは問わない。センサーノードは無線通信用のアンテナをもち、一点範囲内の他のセンサーノードと情報を交換したり、また遠くのベースステーションと通信することも可能である。センサーノードの配置は自由であるが、ここでは一定の制約を設ける。具体的には、領域を格子状に分割し、各セル(正方形の領域)は、高々1つのセンサーノードが配置されているものとする。セル内のどの位置かは問わない。このようなセンサーネットワークで、各センサーノードがセンシングした情報を収集する省電力プロトコルや、センシング情報を並び替える省電力プロトコルを開発した。例えば√n×√nの大きさのセンサーネットワークで、各センサーのセンシングした情報をベースステーションに収集するプロトコルを設計した。情報の収集に要する時間は、O(n^<1/4>)であり、極めて高速である。また、各センサーノードが送受信を行なうのは高々O(1)回なので、送受信に要する電力消費は最小である。さらに、センサーノードが故障し、正常に動作しているセンサーノードをもたないセルが存在する場合でも、若干の性能の悪化で、情報を収集することができる耐故障通信プロトコルも開発した。この通信プロトコルは、故障センサーノードを検出できていることを前提としているが、センサーネットワーク上の全ての故障センサーノードを検出する省電力通信プロトコルも開発した。よって、故障が多発しうるあらゆる状況において、効率よく情報の収集を行なうことができる。

報告書

(3件)
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2004 その他

すべて 雑誌論文 (2件) 文献書誌 (7件)

  • [雑誌論文] Time and Energy Optimal List Ranking Algorithms on the k-Channel Broadcast Communication Model2004

    • 著者名/発表者名
      Koji Nakano
    • 雑誌名

      International Journal on Foundations of Computer Science Vol.15,No.1

      ページ: 73-88

    • NAID

      110003191980

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Fundamental Protocols to Gather Information in Wireless Sensor Networks2004

    • 著者名/発表者名
      Jacir L.Bordim, Koji Nakano
    • 雑誌名

      Handbook of Sensor Networks : Compact Wireless and Wired Sensing Systems

    • NAID

      110003221043

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] Koji Nakano: "Time and Energy Optimal List Ranking Algorithms on the k-Channel Broadcast Communication Model"International Journal of Foundations of Computer Science. (採録決定). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Jacir L Borodim: "Sorting on Single-Channel Wireless Sensor Networks"International Journal of Foundations of Computer Science. Vol.14, No.3. 391-403 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Jacir L Borodim, Koji Nakano, Hong Shen: "Sorting on Single-Channel Wireless Sensor Networks"International Journal on Foundations of Computer Science. (採録決定).

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Koji Nakano: "Time and Energy Optimal List Ranking Algorithms on the k-Channel Broadcast Communication Models"International Journal on Foundations of Computer Science. (採録決定).

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Koji Nakano, Stephan Olariu, Albert Zomaya: "Energy-Efficient Routing in the Broadcast Communication Model"IEEE Trans. on Parallel and Distributed Systems. Vol.13, No.12. 1201-1210 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] R.S.Bhuvaneswaran, J.L.Bordim, J.Cui, K.Nakano: "Fundamental Protocols for Wireless Sensor Networks"IEICE Trans. on Fundamentals. E95-A, 11. 2479-2488 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Koji Nakano, Stephan Olariu: "Uniform Leader Election Protocols in Radio Networks"IEEE Trans. on Parallel and Distributed Systems. Vol.13, No.5. 516-526 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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