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

考虑传感器网络容错和节能的通信协议

• 批准号: 14780200
• 负责人: 中野 浩嗣
• 金额: $ 2.37万
• 依托单位: Hiroshima University (2003-2004)Japan Advanced Institute of Science and Technology (2002)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14780200/
• 关键词: 無線通信; 省電力; ネットワーク; プロトコル; センサーネットワーク; 無線ネットワーク; 省電力プロトコル

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。

More く の セ ン サ ー ノ ー ド か ら constitute さ れ る セ ン サ ー ネ ッ ト ワ ー ク で, さ ま ざ ま な 処 Richard を low consumption power line で な う communication プ ロ ト コ ル を open 発 し た. セ ン サ ー ノ ー ド と は, セ ン シ ン グ function と wireless communication function を も つ small デ バ イ ス で あ る. こ こ で セ ン シ ン グ function と は vibration, temperature な な ど を scenarios し て お り, specific に を セ ン シ ン グ す る か は asked わ な い. セ ン サ ー ノ ー ド は wireless communication の ア ン テ ナ を も ち, van 囲 の within his の セ ン サ ー ノ ー ド と intelligence exchange し を た り, ま た far く の ベ ー ス ス テ ー シ ョ ン と communication す る こ と も may で あ る. Youdaoplaceholder0 サ サ ノ ノ ド ド <s:1> configuration is liberalized であるが, and <s:1> で で で are definitely restricted を setting ける. Specific に は, domain を grid に し, each セ ル は の area (square), high 々 1 つ の セ ン サ ー ノ ー ド が configuration さ れ て い る も の と す る. The position of the セ within the セ is the セ セ question わな わな. こ の よ う な セ ン サ ー ネ ッ ト ワ ー ク で, various セ ン サ ー ノ ー ド が セ ン シ ン グ し た intelligence を 収 set す る province electricity プ ロ ト コ ル や, セ ン シ ン グ intelligence を and び for え る province electricity プ ロ ト コ ル を open 発 し た. N n x) cases え ば) の big き さ の セ ン サ ー ネ ッ ト ワ ー ク で, various セ ン サ ー の セ ン シ ン グ し た intelligence を ベ ー ス ス テ ー シ ョ ン に 収 set す る プ ロ ト コ ル を design し た. The intelligence card takes に time する, O(n^<1/4>)であ, and extremely めて high speed である. ま た, various セ ン サ ー ノ ー ド が sent trusted を line な う の は 々 O (1) high back な の で, delivering trusted に to す る minimum power consumption は で あ る. さ ら に, セ ン サ ー ノ ー ド が fault し, normal に action し て い る セ ン サ ー ノ ー ド を も た な い セ ル が exist す る occasions で も, several の performance の 悪 で, intelligence を 収 set す る こ と が で き る fault resistance communication プ ロ ト コ ル も open 発 し た. こ の communication プ ロ ト コ ル は, fault セ ン サ ー ノ ー ド を 検 out で き て い る こ と を premise と し て い る が, セ ン サ ー ネ ッ ト ワ ー all の ク て の fault セ ン サ ー ノ ー ド を 検 out す る provincial power communication プ ロ ト コ ル も open 発 し た. よ っ て, fault が 発 し う る あ ら ゆ る condition に お い て, sharper rate よ く intelligence の 収 row な を う こ と が で き る.

项目成果

R.S.Bhuvaneswaran, J.L.Bordim, J.Cui, K.Nakano: "Fundamental Protocols for Wireless Sensor Networks"IEICE Trans. on Fundamentals. E95-A, 11. 2479-2488 (2002)

R.S.Bhuvaneswaran、J.L.Bordim、J.Cui、K.Nakano：“无线传感器网络的基本协议”IEICE Trans。

Koji Nakano, Stephan Olariu: "Uniform Leader Election Protocols in Radio Networks"IEEE Trans. on Parallel and Distributed Systems. Vol.13, No.5. 516-526 (2002)

Koji Nakano、Stephan Olariu：“无线电网络中的统一领导者选举协议”IEEE Trans。

Fundamental Protocols to Gather Information in Wireless Sensor Networks

在无线传感器网络中收集信息的基本协议

• 发表时间: 2004
• 期刊: Handbook of Sensor Networks : Compact Wireless and Wired Sensing Systems
• 作者: Jacir L.Bordim;Koji Nakano
• 通讯作者: Koji Nakano

Time and Energy Optimal List Ranking Algorithms on the k -Channel Broadcast Communication Model

• DOI: 10.1007/3-540-45655-4_30
• 发表时间: 2002-08
• 作者: K. Nakano

Koji Nakano: "Time and Energy Optimal List Ranking Algorithms on the k-Channel Broadcast Communication Model"International Journal of Foundations of Computer Science. (採録決定). (2004)

Koji Nakano：“k 信道广播通信模型的时间和能量最优列表排序算法”国际计算机科学基础杂志（已接受）（2004 年）。