2019 Fiscal Year Annual Research Report
Demonstrative research on LPWA and DTN-based secure emergency data dissemination
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19H04092
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
石原 進 静岡大学, 工学部, 教授 (10313925)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高井 峰生 大阪大学, 情報科学研究科, 招へい准教授 (90277773)
劉 志 静岡大学, 工学部, 助教 (90750240)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | DTN / 災害避難支援 / 異種無線併用 / 優先制御 / 情報配信 / アドホックネットワーク / ネットワークエミュレーション / ワイヤレスネットワーク |
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| Outline of Annual Research Achievements |
震災や津波等の災害時において既存無線通信インフラが被害を受けた場合に、移動端末間の直接通信、端末の移動による情報伝達（Delay/Disruption Tolerant Network: DTN技術）、ならびにIEEE802.11無線LAN(WiFi)、Bluetooth、セルラ、LPWA等の異種の無線通信技術を併用することで、高い信頼性の下、迅速に避難者を避難地に誘導するための技術開発を進めた。今年度は、まず既存通信インフラが被災した場合における災害避難支援情報配信のための既存技術についてサーベイを進めるとともに、抽象度の高い汎用シミュレーションベースの基礎検討、並びに無線ネットワーク評価のためのエミュレーションシステムの開発を行った。
避難者の移動に伴ってDTNでの通信経路が変化する点、通行不可能箇所に関する情報伝達によって避難者の行動が変化することに着目した抽象度の高い避難・通信シミュレーションモデルを設計・実装し、これによるシミュレーション評価によって、DTNによる情報配信によって避難行動が加速される一方で、短距離の端末間通信のみを用いた場合には避難が遅れた避難者への情報伝達手段が失われるケースが発生するという知見を得た。
また、車々間通信や無線LANを用いたDTNのシステム開発を容易にするための無線LANエミュレーションエミュレーションシステムを設計・実装した。昨年度までに設計したプラットフォーム上に、実ネットワークシミュレータと組み合わせたエミュレーションシステムを構築し、小規模な無線LANシステムを対象にした実験により、同システムがエミュレーションシステムとして有効に動作することを明らかにした。本成果に関しては情報処理学会DICOMOシンポジウムで発表し最優秀論文賞を受賞しているほか、国際会議でのデモ発表を行っている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度は抽象化汎用シミュレーションモデルの構築を主として研究を進め、何度かの再実装の結果、初年度の成果としては納得できる知見を得られるだけのシミュレーションができる段階に至った。また、エミュレーションシステムに関してはこれまでの研究成果の発展として本課題中で進めているものであるが、実際のシミュレータとエミュレーションプラットフォームが繋がり、小規模ながらネットワークエミュレーションが実際にできるに至っている。
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| Strategy for Future Research Activity |
詳細度の高い避難及び避難支援シミュレーションの具体的手法を検討するため、避難シミュレーション技法に関してサーベイを行う。この結果に基づき、ネットワークシミュレータScenargie上の避難行動モデル設計と基礎的な実装を行う。
実働情報配信システムの開発に先立ち、LPWA利用通信システムの試験的実装と性能評価を実施する。具体的にはLoRA WANとRaspberry Piベースの通信システムを作成し、災害避難システムを想定した場面での通信性能を測定する。
昨年度設計したDTNを用いた避難支援情報配信と避難行動に関する高抽象度のモデルに関し、拡張を加え、様々な情報配信戦略に対応可能とする。また昨年度検討した情報配信戦略をこのモデル上に実装し、それらの効果を確かめる。並行して新しい情報配信戦略の開発、既存手 法の改良を進める。特に情報の重要度、緊急度に関する通信経路選択、経路併用に関してシミュレーションモデル上に構築することを第一の目標に掲げ、これまでに検討した手法を順次評価していく。また、短距離通信での通信状況をもとに避難経路の状態を推定する、平時の無線通信性能に関する記録と災害時の直近の測定データから今後の利用可能通信帯域を推定するなど、限られた情報から避難支援に必要な情報を推定する技法について検討を進める。
これまでに開発したLinux上の仮想ネットワークデバイスに基づく無線ネットワークのエミュレーション環境に関して精度・信頼性の向上を行う。今年度はエミュレーション規模を拡大した場合の性能向上、セルラ、LPWA用のモジュール基礎設計を行う。
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Research Products
(7 results)
