センサーネットワーク上の耐故障・省電力性を考慮した通信プロトコル

多くのセンサーノードから構成されるセンサーネットワーク上で、さまざまな処理を低消費電力で行なう通信プロトコルを開発した。センサーノードとは、センシング機能と無線通信機能をもつ小型デバイスである。ここでセンシング機能とは、温度な振動などを想定しており、具体的に何をセンシングするかは問わない。センサーノードは無線通信用のアンテナをもち、一点範囲内の他のセンサーノードと情報を交換したり、また遠くのベースステーションと通信することも可能である。センサーノードの配置は自由であるが、ここでは一定の制約を設ける。具体的には、領域を格子状に分割し、各セル(正方形の領域)は、高々1つのセンサーノードが配置されているものとする。セル内のどの位置かは問わない。このようなセンサーネットワークで、各センサーノードがセンシングした情報を収集する省電力プロトコルや、センシング情報を並び替える省電力プロトコルを開発した。例えば√n×√nの大きさのセンサーネットワークで、各センサーのセンシングした情報をベースステーションに収集するプロトコルを設計した。情報の収集に要する時間は、O(n^<1/4>)であり、極めて高速である。また、各センサーノードが送受信を行なうのは高々O(1)回なので、送受信に要する電力消費は最小である。さらに、センサーノードが故障し、正常に動作しているセンサーノードをもたないセルが存在する場合でも、若干の性能の悪化で、情報を収集することができる耐故障通信プロトコルも開発した。この通信プロトコルは、故障センサーノードを検出できていることを前提としているが、センサーネットワーク上の全ての故障センサーノードを検出する省電力通信プロトコルも開発した。よって、故障が多発しうるあらゆる状況において、効率よく情報の収集を行なうことができる。

多くのセンサーノードから構成されるセンサーネットワーク上で、さまざまな処理を低消費電力で行なう通信プロトコルを開発した。センサーノードとは、センシング機能と無線通信機能をもつ小型デバイスである。ここでセンシング機能とは、温度な振動などを想定しており、具体的に何をセンシングするかは問わない。センサーノードは無線通信用のアンテナをもち、一点範囲内の他のセンサーノードと情報を交換したり、また遠くのベースステーションと通信することも可能である。センサーノードの配置は自由であるが、ここでは一定の制約を設ける。具体的には、領域を格子状に分割し、各セル(正方形の領域)は、高々1つのセンサーノードが配置されているものとする。セル内のどの位置かは問わない。このようなセンサーネットワークで、各センサーノードがセンシングした情報を収集する省電力プロトコルや、センシング情報を並び替える省電力プロトコルを開発した。例えば√n×√nの大きさのセンサーネットワークで、各センサーのセンシングした情報をベースステーションに収集するプロトコルを設計した。情報の収集に要する時間は、O(n^<1/4>)であり、極めて高速である。また、各センサーノードが送受信を行なうのは高々O(1)回なので、送受信に要する電力消費は最小である。さらに、センサーノードが故障し、正常に動作しているセンサーノードをもたないセルが存在する場合でも、若干の性能の悪化で、情報を収集することができる耐故障通信プロトコルも開発した。この通信プロトコルは、故障センサーノードを検出できていることを前提としているが、センサーネットワーク上の全ての故障センサーノードを検出する省電力通信プロトコルも開発した。よって、故障が多発しうるあらゆる状況において、効率よく情報の収集を行なうことができる。