センサネットワークを用いた実空間シミュレーションのための高機能センサノードの開発

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本研究では,大型の土木構造物(空港・港湾施設,道路トンネル,長大橋など)を対象に,(i)構造物の波動伝播特性・変形の状態を,必要な時空間分解能,必要な精度で,必要なとき(施工時・供用時・突発事象発生直後など)に機動的に展開して計測するフレキシブル計測システム,(ii)計測データに基づく高度な数値解析を用いた実空間構造シミュレーション,を組み合わせて構造物の機能を詳細に把握する高度モニタリングシステムの開発を最終目標とし,その実現のために必要な高機能センサノートの開発に取り組んできた.本年度までの研究により,1.加速度計測を念頭に置いた時刻同期稠密機動センサネットワークを完成させた.実機を用いた計測実験を行い,複雑な形状のRC構造物内部に展開したネットワークでロバストな通信を確保しながら,100μ秒程度の時刻同期を確保した加速度データの計測,回収に成功した.2.ミリメートル精度でセンサノード間の相対位置を計測するオンボード測位解析機能を備えたGPS無線センサネットワークを完成させた.このネットワークを構成するセンサノードは,倍精度演算機能を持つCPU,ロバストな通信を実現する無線通信ユニット,搬送波位相を出力するGPSコア,計算領域確保のためのSRAMを搭載している.以上の研究成果に基づいて,各戸の屋根にGPSを設置し,加速度をトリガとして測位解析を開始し,倒壊状況を戸別に把握するシステムの開発に着手している.