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2006 年度 実績報告書

階層間協調設計による無線センサネットワークのための省電力通信プロトコルの開発

研究課題

研究課題/領域番号 18500052
研究種目

基盤研究(C)

研究機関神戸大学

研究代表者

太田 能  神戸大学, 工学部, 助教授 (10272254)

研究分担者 吉本 雅彦  神戸大学, 工学部, 教授 (30324099)
川口 博  神戸大学, 工学部, 助手 (00361642)
キーワードセンサネットワーク / メディアアクセス制御 / 経路制御 / 通信プロトコル / 超低消費電力 / LSI開発 / 長波標準電波時刻同期 / 製造ばらつき
研究概要

無線センサネットワークは、センシング機能を有する小型ノードを無線通信によりマルチホップ接続した無線センサネットワークであり、センサから得られる実世界情報を収集し、アクチュエータを介して実世界へ関与するための基盤システムとして期待されている。無線センサネットワークのアプリケーションとしては、河川氾濫や森林火災の監視、圃場における作物の育成状態や環境モニタリング、ビルオートメーションなど幅広く考えられている。
本申請では、センサノード専用システムLSIの開発を始めるにあたり、超低消費電力センサノードに適した通信プロトコルとして、メディアアクセス制御、経路制御を開発することを目的としており、本年度は、方式検討、シミュレーションによる評価をおこない、LSI開発のための基礎検討をおこなう。
センサネットワーク用通信プロトコルとして、メディアアクセス制御、経路制御の方式検討ならびに、シミュレーション評価をおこなった。
まず、RF回路の基本設計をおこない、回路シミュレーションにより消費電力を見積もった。
メディアアクセス制御方式としては、外部同期信号による同期周期起動型メディアアクセス制御の基礎検討をおこない、シミュレーション評価によって有効性を確認した。外部信号としては、長波標準電波時刻同期を想定し、時刻同期に必要な消費電力を考慮しておこなった。また、本方式のLSI実装にむけて、マイコン設計をおこなった。
経路制御方式については、センサノードの製造ばらつきを考慮した方式、ならびに定期情報収集型スケジューリング方式の基礎検討をおこない、シミュレーションによってその有効性を確認した。
これらの成果は、国際会議、学術論文、国内研究会で広く公表し、また特許申請もおこなった。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2007 2006

すべて 雑誌論文 (7件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] An Efficiency Degradation Model of Power Amplifier and the Impact against Transmission Power Control2007

    • 著者名/発表者名
      S. Mikami, T. Takeuchi, H. Kawaguchi, C. Ohta, and M. Yoshimoto
    • 雑誌名

      IEEE 2007 Radio and Wireless Symposium (RWS 2007)

      ページ: 447-450

  • [雑誌論文] A 356-pW, 433-MHz, Rail-to-Rail Voltage Amplifier with Carrier Sensing Function for Wireless Sensor Networks2007

    • 著者名/発表者名
      S. Mikami, M. Ichien, T. Takeuchi, H. Kawaguchi, C. Ohta, and M. Yoshimoto
    • 雑誌名

      IEEE 2007 Radio and Wireless Symposium (RWS 2007)

  • [雑誌論文] Isochronous MAC using Low Frequency Radio Wave Time Synchronization for Wireless Sensor Networks2007

    • 著者名/発表者名
      M. Ichien, T. Takeuchi, S. Mikami, H. Kawaguchi, C. Ohta and M. Yoshimoto
    • 雑誌名

      Proc. First International Conference on Communications and Electronics(ICCE 2006)

      ページ: 172 177

  • [雑誌論文] A Power-Variation Model for Sensor Node and the Impact against Life Time of Wireless Sensor Networks2007

    • 著者名/発表者名
      T. Matsuda T. Takeuchi, H. Yoshino, M. Ichien, S. Mikami, Kawaguchi, C. Ohta, and M. Yoshimoto
    • 雑誌名

      Proc. First International Conference on Communications and Electronics(ICCE 2006)

      ページ: 106-111

  • [雑誌論文] Data Transmission Scheduling based on RTS/CTS Exchange for Poriodic Data Gathering Sensor Networks2007

    • 著者名/発表者名
      T. Matsuda, M. Ichien S. Mikami, H. Kawaguchi, C. Ohta, and M. Yoshimoto
    • 雑誌名

      Proc. First International Conference on Communications and Electronics(ICCE 2006) (CD-ROM)

  • [雑誌論文] Aggregation Efficient-Aware Greedy Incremental Tree Routing for Wireless Sensor Networks2006

    • 著者名/発表者名
      S. Mikami, T. Aonishi, H. Yoshino, C, Ohta, H. Kawaguchi and M. Yoshimoto
    • 雑誌名

      ICICE Trans. Communications E89-B,10

      ページ: 2741-2751

  • [雑誌論文] Impact of Aggregation Efficiency on GIT Routing for wireless Sensor Networks2006

    • 著者名/発表者名
      T. Aonishi, T. Matsuda, S. Mikami, H. Kawaguchi, C. Ohta, and M. Yoshimoto
    • 雑誌名

      Proceedings of International Workshop on Wireless and Sensor Networks (WSNet)

      ページ: 151-158

  • [産業財産権] データ通信スケジューリング方式およびそれを用いたセンサネットワークシステム2006

    • 発明者名
      松田隆志, 川口博, 太田能, 吉本雅彦
    • 権利者名
      神戸大学
    • 産業財産権番号
      特願2006-279760
    • 出願年月日
      2006-10-13
  • [産業財産権] センサネットワークシステム及びメディアアクセス制御方法2006

    • 発明者名
      一圓真澄, 川口博, 太田能, 吉本雅彦
    • 権利者名
      神戸大学
    • 産業財産権番号
      特願2006-279761
    • 出願年月日
      2006-10-13

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公開日: 2010-02-01   更新日: 2016-04-21  

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