Sensor Networks with High Speed Environmental Adaptation by Recognition of Synthesizing Wave

通过识别合成波实现高速环境适应的传感器网络

• 批准号: 21H01322
• 负责人: 田久 修
• 金额: $ 11.15万
• 依托单位: Shinshu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H01322/
• 关键词: センサネットワーク; イベント検知; 合成波形識別; 無線センサネットワーク; LPWAN; LPWA

合成波形識別法として、各送信機の固有の搬送波周波数揺らぎである周波数オフセットを特徴量とする同時アクセス送信数を識別する方法を確立した。複数の送信機が同時にアクセスした場合には、周波数オフセットにより受信信号の瞬時位相角が平均位相角を基準に揺らぎが発生する。また、複数送信機の同時アクセス時には受信電力が大きく変動する特徴が受信信号に現れる。そこで、この二つの特徴量を同時に検知するサポートベクタマシンにより、同時アクセス検出法を確立した。計算機シミュレーションによる評価により高い識別精度を達成することを明らかにした。また、多数センサを用いた電波源の位置推定法として、電波源の受信電解強度を電波分布の指紋としてとらえることで、指紋の位置固有性から位置推定を確立する方法を検討した。この際、物理量変換一括収集法を利用し、合成波形識別法として電波の有無のみを利用した検出法における位置推定精度を明らかにした。この方法は、閾値判定となり電波伝搬中に生じる振幅歪みを除去できるため、振幅歪に高い耐性がある。さらに、周波数オフセットの特徴量を利用した合成波形識別により複数のセンサが同時アクセスする場合を弁別する方法検討した。この方法により、電波の位置固有性の分析次元を拡大することができ、他の位置で発射した場合の電波源との識別性能を改善することができる。計算機シミュレーション及び実機実験を通して、位置推定精度が改善することを明らかにした。位置推定法の基盤となる電波環境の観測法として、Radio Environmental Map (REM)の検討を進めた。本検討では、REMの作成において有限の観測点から未観測地点を推定するため、統計的な確率モデルに基づく補間法を確立し、高い再現精度を実現した。また、パケットの送信時間と周波数を情報により切り替える方法に、受信波形から情報を識別する検証をした。

A synthetic waveform identification method is established for identifying the number of transmission cycles inherent to each transmitter. In the case of simultaneous transmission, the number of cycles, the instantaneous phase angle of the received signal, and the reference phase angle are generated. When a plurality of transmitters are simultaneously lost, the received signal is characterized by a large change in the received power. The characteristic quantity of two kinds of products is detected simultaneously, and the detection method is established simultaneously. The computer system has a high degree of accuracy A method for estimating the position of a radio wave source in a plurality of applications is discussed. A method for estimating the position of a radio wave source is discussed. In this case, the physical quantity transformation method includes the use of the combination method, the synthetic waveform recognition method, the existence of the radio wave, the use of the detection method, and the accuracy of the position estimation. This method is based on the threshold value determination, amplitude deviation, removal, amplitude deviation, and tolerance. This paper discusses the method of identifying multiple simultaneous access points by using the characteristics of the frequency and frequency of the individual. This method increases the analysis dimension of the position inherent of the radio wave, and improves the identification performance of the radio wave source in the case of other position transmission. The accuracy of the position estimation is improved by the communication between the computer and the machine. The base plate of position estimation method, the measurement method of radio wave environment and the discussion of Radio Environmental Map (REM) This paper discusses the establishment of REM with finite measurement points, estimation of unmeasured locations, statistical accuracy, and high reproduction accuracy. For example, the transmission time, the number of cycles, the method of transmission, and the identification of the received waveform

项目成果

チャネル占有率を活用した環境適応型センサネット

利用信道占用率的环境自适应传感器网络

• 发表时间: 2021
• 作者: 松嶋大稀;藤井威生
• 通讯作者: 藤井威生

An Improvement of Security Scheme for Radio Environment Map Under Massive Attacking

• DOI: 10.1109/access.2022.3170478
• 发表时间: 2022
• 期刊: IEEE Access
• 影响因子: 3.9
• 作者: Ying Gao;T. Fujii

物理量変換一括収集法における搬送波周波数オフセットの切り替えによる収集精度の向上

物理量转换批量采集方式中通过切换载波频偏提高采集精度

• 发表时间: 2022
• 作者: 伊藤利;田久修;太田真衣;藤井威生;安達宏一
• 通讯作者: 安達宏一

受信アンテナ選択による無線物理量変換一括収集法の衝突検知の高検出化

通过选择接收天线采用无线物理量转换批量采集方法提高碰撞检测精度

• 发表时间: 2022
• 作者: 伊藤利;田久修;太田真衣;藤井威生;安達宏一
• 通讯作者: 安達宏一

Position Estimation of Radio Source Based on Fingerprinting With Physical Wireless Parameter Conversion Sensor Networks

• DOI: 10.1109/access.2023.3242611
• 发表时间: 2023-01-01
• 期刊: IEEE ACCESS
• 影响因子: 3.9
• 作者: Oda, Masafumi;Takyu, Osamu;Adachi, Koichi
• 通讯作者: Adachi, Koichi