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課題II. 環境適応型無線センサネットワーク構築技術

プロジェクトリーダーが既に保有するダイハードセンサネットワーク(DSN) [10] [11] と称する、近隣センサノードが故障したセンサノードの機能を自動的に肩代わりする頑健なWSN構築技術をベースとして、下記を新たに技術開発し、環境適応機能の実現を図る。

(a) シナリオ・コンパイラ

各センサノードが果たすべき「役割」(ロール)とその「役割」の発火条件及び動作シーケンスを記載した「シナリオ記述」を用意し、それを各センサノードに無線通信を使用し送り込む技術。本シナリオを変更することにより、設置後でもセンサノードの振舞いをカスタマイズできる。
役割の発火条件if…then…else…形式の構文だけでルールとして記述できるが、動作シーケンスは、それらルールと役割の間の依存関係も記載する必要がある。また、役割は、各種センシング機能、データ送信機能、データ中継機能、データ集約機能等、センサノードで実現可能な役割をタスクとして「タスクライブラリ」に登録しておき、シナリオ・コンパイラはそれを参照して、各センサノードに実装する具体的なタスクを生成する。
センサノードへのタスクの送信は、無線通信 (Over-the-Air Programming:OTAP)を用いて行う。OTAP技術の一実現方式は、既に開発済みである。[12]

(b) 役割変更が動的に可能なセンサノード

本センサノードでは環境変化やユーザ要求を条件として、動的に発火条件を満たした「役割」を起動するメカニズムを持つ。市販センサノードでは、実装が困難なため、独自のセンサノードを試作し、本コンセプトの実現性を示す。試作に当たっては、災害現場に直接投げ入れることを前提に、電波伝搬特性及び耐久性等を考慮し、実装設計を進める。

[10] T. Miyazaki, “Dynamic Function Alternation to Realize Robust Wireless Sensor Network,” International Journal of Handheld Computing Research (IJHCR), Vol. 3, Vo. 3, pp.17-34, 2012.
[11] T. Miyazaki, D. Shitara, Y. Endo, Y. Tanno, H. Igari, and R. Kawano, “Die-hard Sensor Network: Robust Wireless Sensor Network Dedicated to Disaster Monitoring,” Proc. ACM The 5th International Conference on Ubiquitous Information Management and Communication (ICUIMC2011), 11.2 (10 pages) in CDROM, Seoul, Feb. 2011.
[12] 猪狩秀紀, 宮崎敏明, “複数の無線センサノードへのプログラムを効率的に転送するOver-the-Air Programming手法の提案,” 情報処理学会 第73回全国大会, 1V-2, March 2011.