大規模センサネットワークにおけるポテンシャル場に基づいたルーティング方式

2013 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 23500097
• 研究機関: 大阪府立大学
• 研究代表者: 菅野 正嗣 大阪府立大学, 総合リハビリテーション学部, 教授 (80290386)
• キーワード: センサネットワーク / 無線マルチホップ通信 / スマートメータ / MAC層プロトコル / ルーティング

研究概要

複数のシンクノードがそれぞれのポテンシャル場を構成することで、各センサノードは複数のポテンシャル値を持ち、その組み合わせによって、観測領域内のセンサを特定することが可能となり、シンクノードからセンサへの逆方向通信が可能となることを明らかにした。シミュレーションによる性能評価の結果、十分高いパケット収集率を実現できることを明らかにした。
また、大規模なスマートメータリングシステムでは、センサネットワークと同様に検針値を収集するだけではなく、センター局からメータに対して制御情報の送信や、ソフトウェアの配信などを行うことが臨まれている。そのため、ポテンシャル場によるルーティング方式をスマートメータに適用することの可能性について検討を行った。
このようなデータ収集を目的としたシステムでは、シンクノード（センター局）の周りに負荷が集中するために、性能が劣化することが問題となる。またMAC層プロトコルは、負荷の大きい領域では送信側駆動型が適しており、負荷の小さな条件下では受信側駆動の性能がすぐれている。そこで、場合に応じてこれらを組み合わせることで、より良い性能が得られることが期待できる。本研究では、このような考えに基づき、負荷やメータの配置密度に応じて、送信側駆動型と受信側駆動型のMACプロトコルを組み合わせる手法を提案した。

研究成果

• [雑誌論文] Potential-based routing for supporting robust any-to-any communication in wireless sensor networks (2013)
  • 著者名/発表者名: Shinya Toyonaga, Daichi Kominami, Masashi Sugano, Masayuki Murata
  • 雑誌名: EURASHIP Journal on Wireless Communications and Networking 巻: Vol. 2013
  • DOI: 10.1186/1687-1499-2013-278
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of data collection capability in a large-scale smart metering system based on receiver-driven multihop communication (2013)
  • 著者名/発表者名: Masashi Sugano, Taichi Shimizu, Naoki Wakamiya
  • 雑誌名: Journal of Advances in Computer Networks 巻: Vol. 1, No. 4 ページ: 310-314
  • DOI: 10.7763/JACN.2013.V1.62
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lifetime extension based on residual energy for receiver-driven multi-hop wireless network (2013)
  • 著者名/発表者名: Chuluunsuren Damdinsuren, Daichi Kominami, Masashi Sugano, Masayuki Murata, Takaaki Hatauchi
  • 雑誌名: Cluster Computing 巻: Vol. 16, Issue 3 ページ: 469-480
  • DOI: 10.1007/s10586-012-0212-0
  • 査読あり
• [雑誌論文] Controlled and self-organized routing for large-scale wireless sensor networks (2013)
  • 著者名/発表者名: Daichi Kominami, Masashi Sugano, Masayuki Murayta, Takaaki Hatauchi
  • 雑誌名: ACM Transactions on Sensor Networks 巻: 10 ページ: 1-27
  • DOI: 10.1145/2529920
  • 査読あり
• [学会発表] Integration of Different Smart Metering Systems Based on Wireless Communication (2014)
  • 著者名/発表者名: Masashi Sugano
  • 学会等名: IEEE International Conference on Distributed Computing in Sensor Systems (DCOSS 2014)
  • 発表場所: Marina Del Rey, CA, USA
  • 年月日: 20140526-20140528
• [学会発表] Combining sender- and receiver-driven MAC protocols for a large-scale metering system based on potential routing (2013)
  • 著者名/発表者名: Masashi Sugano
  • 学会等名: 2013 10th International Conference and Expo on Emerging Technologies for a Smarter World (CEWIT)
  • 発表場所: Long Island, NY, USA
  • 年月日: 20131021-20131022