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2013 年度 実施状況報告書

無線P2Pネットワークの可視化とその応用に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 24500073
研究機関山形大学

研究代表者

小山 明夫  山形大学, 理工学研究科, 教授 (60315679)

キーワード可視化システム / 無線P2Pネットワーク / アドホックネットワーク / 無線メッシュネットワーク / プロトコル / 同期方式
研究概要

平成25年度は,アドホックネットワークのノード情報やリンク情報を可視化する手法の考案と実装,APIの設計と実装,ルーティングプロトコルの可視化,無線メッシュネットワーク用可視化システムの設計および実装を行った.
この可視化システムの利用者として無線P2Pネットワークでのプロトコル開発者や応用システムの開発者およびネットワーク管理者を想定している.これらの利用者に有益となる情報を提供することが重要となる.本年度は,提供する情報としてノードのバッテリー残量やGPSを用いた屋外での位置情報およびリンクの負荷やリンクの安定度の可視化を行った.
また,これと並行して、APIの設計と実装を行った.開発した可視化システムを応用プログラムや各種プロトコルから利用するためには,利用しやすいAPIを提供する必要がある.APIとは,応用プログラムを開発するときに利用できる命令や関数の集合である.ここでは応用プログラムや各種プロトコルを想定し,そこで必要となる可能性のある関数を数多く提供できるようにAPIの設計と実装を行った.
開発したAPIを利用してDSRやAODVなどのルーティングプロトコルの実装を行い,APIを利用した場合としない場合の開発効率の違いなどについて評価を行った.その結果,開発効率を大幅に改善できることを確認した.
また,アドホックネットワークの可視化で得られた知見を基に,無線メッシュネットワークの可視化システムの設計と実装を行った.このシステムは,アドホックネットワークの可視化システムと同様に,ネットワークトポロジーの可視化やパケットの流れを可視化できるシステムである.さらに,効率的な可視化情報収集手法を2つ(プロアクティブ型とリアクティブ型)考案し,それぞれの手法のログ収集の正確性やログ収集時間に関して性能を比較して評価した.その結果,プロアクティブ型の優位性を確認した.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

研究実績の概要でも述べたように,平成25年度は,アドホックネットワークのノード情報やリンク情報を可視化する手法の考案と実装,APIの設計と実装,ルーティングプロトコルの可視化,無線メッシュネットワーク用可視化システムの設計と実装を行い有益な成果を得た.これは,当初予定していた計画通りに研究が進んだことになる.これにより,目標であるアドホックネットワーク用可視化システムを用いたプロトコルの可視化および無線メッシュメッシュネットワークの可視化システムの開発を完了したことになる.
以上の理由により,現在までおおむね順調に研究が進展していると判断した.

今後の研究の推進方策

最終年度の平成26年度は,アドホックネットワークの可視化システムでは,室内での位置推定および応用システムの可視化の実装を行う.また,無線メッシュネットワークの可視化システムでは,Internet of Things(IoT)の研究と関連する「モノ」の情報を可視化するシステムの実装を行う.さらに,今年度は最終年度なので,3年間で構築したシステムの総合評価を行う.
室内での可視化の場合,GPSを用いることができないため別な方法で位置推定を行う必要がある.今年度は最初に各端末間の電波強度や電波分布を利用した位置推定手法を考案し実装する.応用システムの可視化の実装では,平成25年度に開発したAPIを用いて実際に無線ネットワークを用いた応用ソフトウェアのパケットの流れやネットワークトポロジーの変化を観測できるシステムの開発を行う.応用システムの開発者はこのシステムを利用することにより,自身が開発したシステムの挙動を視覚的に確認することができる.また,開発した応用システムにバグなどがあった場合にすぐに発見することが可能となる.
これと並行してもう一つの無線P2Pネットワークである無線メッシュネットワークを用いた「モノ」の情報の可視化システムの開発を行う.「モノ」の情報を得るために,今年度購入するアクティブタグを「モノ」に装着し,タグ情報を基にどのような「モノ」がネットワークに接続されているかが分かるようになる.
最後に本研究の総まとめとして総合評価を行う.総合評価では,平成24年度から平成26年度まで開発したシステムをいろんな角度から評価する.また,実用化に向けての方策を考える計画である.
なお,研究成果の公表では,国内学会はもとより国際会議でも発表を行うことにより研究成果を広く世界に公開していく予定である.さらには,国際ジャーナルにも投稿し,学術的にも認められる研究を目指していく.

次年度の研究費の使用計画

使用予定であった謝金が不要になったため残金として残った.平成26年度は、この残金を実験で使用するタブレットPCの購入に使用する計画である.
今年度の研究費は総額で繰り越し分を入れて約125万円である.この使用内訳として今後の研究の推進方策で述べたアクティブタグおよびレシーバの購入費として20万円,実験で用いるタブレットPCの購入費として20万円,国外及び国内旅費として60万円,学会参加費として12万円,残りを消耗品で使用する計画である.

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (9件)

  • [雑誌論文] A Real Object-Oriented Communication Method for Ad-Hoc Networks2013

    • 著者名/発表者名
      A. Koyama and H. Suzuki
    • 雑誌名

      Journal of Computer and System Sciences

      巻: 79 ページ: 1101-1112

    • DOI

      10.1016/j.jcss.2013.01.024

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Visualization System for Mobile Ad-Hoc Networks2013

    • 著者名/発表者名
      A. Koyama, S. Sato, L. Barolli and M. Takizawa
    • 雑誌名

      Journal of Mobile Multimedia

      巻: 9 ページ: 155-170

    • 査読あり
  • [学会発表] 無線メッシュネットワークのための可視化システムの提案と評価2014

    • 著者名/発表者名
      熊田雄紀,小山明夫
    • 学会等名
      情報処理学会第76回全国大会
    • 発表場所
      東京電機大千住キャンパス(東京)
    • 年月日
      20140311-20140313
  • [学会発表] 無線メッシュネットワーク用フローベースQoSルーティングプロトコルの提案と評価2014

    • 著者名/発表者名
      大江潔昂,小山明夫
    • 学会等名
      情報処理学会第76回全国大会
    • 発表場所
      東京電機大千住キャンパス(東京)
    • 年月日
      20140311-20140313
  • [学会発表] 車車間通信用ハイブリッド型ルーティングプロトコル2014

    • 著者名/発表者名
      原田貴雄,小山明夫
    • 学会等名
      情報処理学会第76回全国大会
    • 発表場所
      東京電機大千住キャンパス(東京)
    • 年月日
      20140311-20140313
  • [学会発表] 車車間通信に適したMANETとDTNのハイブリッド型ルーティングプロトコル2013

    • 著者名/発表者名
      原田貴雄,小山明夫
    • 学会等名
      電子情報通信学会短距離無線通信研究会
    • 発表場所
      機械振興会館(東京)
    • 年月日
      20131216-20131216
  • [学会発表] モバイルアドホックネットワーク用3次元可視化システム2013

    • 著者名/発表者名
      井上昭裕,小山明夫
    • 学会等名
      電子情報通信学会短距離無線通信研究会
    • 発表場所
      機械振興会館(東京)
    • 年月日
      20131216-20131216
  • [学会発表] Mesh Net Viewer: A Visualization System for Wireless Mesh Networks2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Kumata and A. Koyama
    • 学会等名
      The 8th International Conference on Broadband and Wireless Computing, Communication and Applications (BWCCA-2013)
    • 発表場所
      University of Technology of Compiègne (France)
    • 年月日
      20131028-20131030
  • [学会発表] MANET Viewer III: 3D Visualization System for Mobile Ad-hoc Networks2013

    • 著者名/発表者名
      A. Inoue, Y. Takahashi and A. Koyama
    • 学会等名
      The 16th International Conference on Network Based Information Systems (NBIS2013)
    • 発表場所
      Kim-Dae-Jung Convention Center (Korea)
    • 年月日
      20130904-20130906
  • [学会発表] A Proposal and Evaluation of Access Point Allocation Algorithm for Wireless Mesh Networks2013

    • 著者名/発表者名
      T. Hoshi and A. Koyama
    • 学会等名
      The 16th International Conference on Network Based Information Systems (NBIS2013)
    • 発表場所
      Kim-Dae-Jung Convention Center (Korea)
    • 年月日
      20130904-20130906
  • [学会発表] A DTN Routing Protocol Based on Mobility and Maximum Number of Replications2013

    • 著者名/発表者名
      K. Henmi and A. Koyama
    • 学会等名
      The 7th International Conference on Complex, Intelligent and Software Intensive Systems (CISIS-2013)
    • 発表場所
      Asia University (Taiwan)
    • 年月日
      20130703-20130705

URL: 

公開日: 2015-05-28  

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