Development of Scenario De-Embedding Method for Wireless Body Area Network

无线体域网场景去嵌入方法的开发

基本信息

批准号：
18K04126
负责人：
青柳貴洋
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は人体の体表での無線ノードでの通信を行うワイヤレスボディエリアネットワーク(Wireless Body Area Network, WBAN)システム設計に必要な、人体が動作している状況での電波伝搬チャネルモデルを作成する手法(ダイナミックチャネルモデリング)に関するものである。WBANでは様々な体格の人物が様々な動作を行う可能性があるため、できるだけ多くの状況に対応しているチャネルモデルが必要となる。この測定には大きな手間と時間がかかるため、本研究ではシミュレーションによりこのチャネルモデリングの実現を目指している。本年度は、前年度までに開発した、任意の姿勢付けが可能で、電磁界シミュレーションソフトウェアへの入力に利用可能な人体モデル生成プログラムを改良した。具体的には、ボーン座標とモデルの変換係数を見直し、より自然な動作の再現が可能となるようにした。また、人体の関節が大きく曲がった時などに、人体パーツ同士が交錯してしまう状況が問題となっていたが、これを、衝突検出と領域削除のアルゴリズムにより対策し、より多様な姿勢について問題のない人体モデルが生成されるように改善を行った。さらに、各種の人体の動作をモーションキャプチャした動作データの公開データベースからのデータを利用し、複数の人体動作(歩行、走行、ドリブル、キックなど)について人体動作モデルの生成を試みた結果、大きなエラーなく人体動作モデルの生成が可能となったことを確認した。今後はこのモデル生成法を利用して、多種多様なシナリオのディエンベッディング解析に応用していく予定である。

这项研究涉及一种方法（动态渠道建模），该方法在人体正在运行的情况下创建无线电波传播渠道模型，这对于设计无线身体区域网络（WBAN）系统是必要的，该系统与人体表面上的无线节点进行通信。在WBAN中，各种体格的人都可以执行各种运动，因此需要频道模型，以适应尽可能多的情况。该测量需要大量的精力和时间，因此本研究旨在通过模拟实现此渠道建模。今年，我们改善了前一年开发的人体模型生成计划，该计划允许任何姿势设置，可用于输入电磁场模拟软件。具体而言，已经审查了骨坐标和模型转化系数，以使更多的自然行为得到复制。此外，当人体的关节弯曲时，问题是由人体部位的相交引起的，但是使用碰撞检测和区域删除算法解决了这一问题，并且已经进行了改进，以产生与更多多样化姿势的问题的人体模型。此外，通过使用捕获各种人体运动运动的公共运动数据数据库的数据，我们试图为多种人体运动（步行，跑步，跑步，踢球等）生成人体运动模型，我们确认可以在没有任何重大错误的情况下产生人体运动模型。将来，我们计划使用这种模型生成方法将其应用于对各种情况的解放分析。