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センサネットワークの稼働時間改善および低コスト実装に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 26330108
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 情報ネットワーク
研究機関鹿児島大学

研究代表者

重井 徳貴  鹿児島大学, 理工学域工学系, 准教授 (90294363)

研究分担者 宮島 廣美  鹿児島大学, 理工学域工学系, 教授 (60132669)
寺村 正広  佐世保工業高等専門学校, 電気電子工学科, 教授 (20713481)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2014年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード無線センサネットワーク / 移動型センサノード / 稼働時間の改善 / ニューラルネットワーク / 判別回路 / 位置推定法 / 強化学習 / エアコン制御 / 重心位置判定 / 通信プロトコル / 省電力化
研究成果の概要

第一に,無線センサネットワーク(WSN)の稼働時間の改善のために,複数の基地局を用いるモデルにおいて基地局の配置決定と収集スケジューリングの効果的な手法,および,移動型センサノードを導入したモデルにおいてバッテリ残量を考慮した手法などを開発した.第二に,信号処理ユニットを安価,省電力,高性能に実現するために,ニューラルネットに基づく複雑な判別を行う比較器とそのアナログ回路を開発した.第三に,移動型センサノードを,市販の安価なデバイスを活用して安価に実装し,位置推定の精度について検証した.最後に,能動的なWSNの応用として,ユーザの感覚に基づく強化学習を用いたエアコンの適応的制御を提案した.

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 9件、 謝辞記載あり 10件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Design of hardware circuit based on a neural network model for rapid detection of center of gravity position2016

    • 著者名/発表者名
      M. Teramura, N. Shigei, H. Miyajima
    • 雑誌名

      Proc. of the 2016 IEEE Region 10 Conference (TENCON)

      巻: - ページ: 251-254

    • DOI

      10.1109/tencon.2016.7848000

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Multiple-sink approach for prolonging network lifetime of Wireless Sensor Network2016

    • 著者名/発表者名
      N. Shigei, J. Kawasaki, H. Miyajima
    • 雑誌名

      Proc. of the 2016 IEEE Region 10 Conference (TENCON)

      巻: - ページ: 2796-2800

    • DOI

      10.1109/tencon.2016.7848551

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Hybrid of Ideal Movement Method and Virtual Rail Method for Network Construction in Mobile Sensor Network2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshiki Nakashima, Noritaka Shigei, Hiromi Miyajima
    • 雑誌名

      2016 IEEE International Conference on Consumer Electronics-Taiwan

      巻: - ページ: 281-282

    • DOI

      10.1109/icce-tw.2016.7521028

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Improved Network Construction Methods Based on Virtual Rails for Mobile Sensor Network2016

    • 著者名/発表者名
      Noritaka Shigei, Kazuto Matsumoto, Yoshiki Nakashima, Hiromi Miyajima
    • 雑誌名

      International Journal of Computer, Electrical, Automation, Control and Information Engineering

      巻: 10 ページ: 86-92

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Air Conditioner Control Learning Users' Sensations Based on Reinforcement Learning and Its Scalability Improvement2015

    • 著者名/発表者名
      Noritaka Shigei, Yohei Yamaguchi, Hiromi Miyajima
    • 雑誌名

      IAENG International Journal of Computer Science

      巻: 42 ページ: 288-295

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Multiple Route Construction with Path-overlap Avoidance for Mobile Relay on WSN2015

    • 著者名/発表者名
      Yogi Anggun Saloko Yudo, Noritaka Shigei, Hiromi Miyajima
    • 雑誌名

      Engineering Letters

      巻: 23 ページ: 299-306

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effective initial route construction for mobile relay on wireless sensor network2015

    • 著者名/発表者名
      Yogi Anggun Saloko Yudo, Noritaka Shigei, Hiromi Miyajima
    • 雑誌名

      Artificial Life and Robotics

      巻: 20 号: 1 ページ: 49-55

    • DOI

      10.1007/s10015-014-0194-5

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Path-overlap Avoidance in Multiple Route Construction for Mobile Relay on WSN2015

    • 著者名/発表者名
      Yogi Anggun Saloko Yudo, Noritaka Shigei, Hiromi Miyajima
    • 雑誌名

      Proceedings of the International MultiConference of Engineers and Computer Scientists 2015

      巻: I ページ: 107-112

    • NAID

      120006337840

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Air Conditioning Control System Learning Sensory Scale Based on Reinforcement Learning2015

    • 著者名/発表者名
      Yohei Yamaguchi, Noritaka Shigei, Hiromi Miyajima
    • 雑誌名

      Proceedings of the International MultiConference of Engineers and Computer Scientists 2015

      巻: I ページ: 1-6

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A* Algorithm-Based Initial Route Construction for Mobile Relay on WSN2014

    • 著者名/発表者名
      Yogi Anggun Saloko Yudo, Noritaka Shigei, Hiromi Miyajima
    • 雑誌名

      Proc. of Joint 7th International Conference on Soft Computing and Intelligent Systems and 15th International Symposium on Advanced Intelligent Systems

      巻: NA ページ: 323-238

    • DOI

      10.1109/scis-isis.2014.7044797

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 謝辞記載あり
  • [学会発表] ニューロンの動作を参考にした比較器を用いた判別回路の演算時間の検討2016

    • 著者名/発表者名
      寺村正広, 重井徳貴, 宮島廣美
    • 学会等名
      平成28年度 電気・情報関係学会九州支部連合大会
    • 発表場所
      宮崎大学(宮崎県・宮崎市)
    • 年月日
      2016-09-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 移動型センサデバイスのための電波強度を用いた位置推定に関する検討2016

    • 著者名/発表者名
      今村祥太, 宮島廣美, 重井徳貴, 中村喜寛
    • 学会等名
      平成28年度 電気・情報関係学会九州支部連合大会
    • 発表場所
      宮崎大学(宮崎県・宮崎市)
    • 年月日
      2016-09-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 強化学習を用いたユーザの感覚的指示に基づくエアコン制御2016

    • 著者名/発表者名
      坂元浩太, 重井徳貴, 宮島廣美
    • 学会等名
      第32回ファジィシステムシンポジウム
    • 発表場所
      佐賀大学(佐賀県・佐賀市)
    • 年月日
      2016-08-31
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Design of Distinction Circuit Using Neuron-Based Comparators2016

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Teramura, Noritaka Shigei, Hiromi Miyajima
    • 学会等名
      International Workshop on Fundamental Research for Science and Technology
    • 発表場所
      Pattaya (Thailand)
    • 年月日
      2016-08-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高速に重心位置を判別できるニューラルネットワーク回路2016

    • 著者名/発表者名
      寺村正広, 重井徳貴, 宮島廣美
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      九州大学伊都キャンパス(福岡県・福岡市)
    • 年月日
      2016-03-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 焦電型赤外線センサを用いた通行・個人判定2016

    • 著者名/発表者名
      馬場将太, 重井徳貴, 宮島廣美
    • 学会等名
      情報処理学会九州支部 火の国情報シンポジウム
    • 発表場所
      宮崎大学木花キャンパス(宮崎県・宮崎市)
    • 年月日
      2016-03-02
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] PSO を用いた移動型センサネットワークのネットワーク構築法2016

    • 著者名/発表者名
      中島芳樹,重井徳貴,宮島廣美
    • 学会等名
      第18回日本知能情報ファジィ学会九州支部学術講演会
    • 発表場所
      熊本高等専門学校熊本キャンパス(熊本県・合志市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 無線センサネットワークにおけるABCアルゴリズムを用いたシンク ノード群の配置最適化2015

    • 著者名/発表者名
      川崎 丈,重井 徳貴,宮島 廣美
    • 学会等名
      日本知能情報ファジィ学会九州支部学術講演会
    • 発表場所
      東海大学 熊本キャンパス(熊本県・熊本市)
    • 年月日
      2015-12-12
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 理想移動方式と仮想レール方式を組み合わせた移動型センサネットワークのネットワーク構築法2015

    • 著者名/発表者名
      中島芳樹, 重井徳貴, 宮島廣美
    • 学会等名
      電気・情報関係学会九州支部連合大会
    • 発表場所
      福岡大学(福岡県・福岡市)
    • 年月日
      2015-09-26
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] ニューラルネットワーク比較器を利用した直線上の重心位置判別2015

    • 著者名/発表者名
      寺村正広, 重井徳貴, 宮島廣美
    • 学会等名
      電気・情報関係学会九州支部連合大会
    • 発表場所
      福岡大学(福岡県・福岡市)
    • 年月日
      2015-09-26
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 焦電型赤外線センサを用いたセンサデバイスの作成2015

    • 著者名/発表者名
      今村祥太, 重井徳貴, 宮島廣美
    • 学会等名
      電子情報通信学会九州支部 学生会講演会
    • 発表場所
      福岡大学(福岡県・福岡市)
    • 年月日
      2015-09-04
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 残余電力を考慮した移動型センサネットワークのネットワーク構築法2015

    • 著者名/発表者名
      中島芳樹, 重井徳貴, 宮島廣美
    • 学会等名
      日本知能情報ファジィ学会夏季ワークショップ
    • 発表場所
      ホテル 湯の児 海と夕やけ(熊本県・水俣市)
    • 年月日
      2015-08-27
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 無線センサネットワークのための移動型センサデバイスの開発2015

    • 著者名/発表者名
      今村祥太, 宮島 廣美, 重井徳貴
    • 学会等名
      日本知能情報ファジィ学会九州支部春季ワークショップ
    • 発表場所
      東海大学 阿蘇キャンパス(熊本県・阿蘇郡)
    • 年月日
      2015-06-20
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 従来の比較器より複雑な判別ができるニューラルネットワークを用いた比較器2014

    • 著者名/発表者名
      寺村正広, 重井徳貴, 宮島廣美
    • 学会等名
      平成26年度(第67回)電気 ・情報関係学会九州支部連合大会
    • 発表場所
      鹿児島大学工学部(鹿児島県・鹿児島市)
    • 年月日
      2014-09-18 – 2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 強化学習に基づく感覚尺度を学習するエアコン制御システム2014

    • 著者名/発表者名
      山口洋平, 重井徳貴, 宮島廣美
    • 学会等名
      平成26年度(第67回)電気 ・情報関係学会九州支部連合大会
    • 発表場所
      鹿児島大学工学部(鹿児島県・鹿児島市)
    • 年月日
      2014-09-18 – 2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 無線センサネットワークのためのシンクノード群の配置手法2014

    • 著者名/発表者名
      川崎丈, 重井徳貴, 宮島 廣美
    • 学会等名
      日本知能情報ファジィ学会九州支部春季ワークショップ
    • 発表場所
      サンピア福岡(福岡県・福津市)
    • 年月日
      2014-06-21 – 2014-06-22
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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