高密度地震観測システムの実現に向けた頑健な無線センサネットワーク技術に関する研究

实现高密度地震观测系统的鲁棒无线传感器网络技术研究

• 批准号: 08J10408
• 负责人: 鈴木 誠
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08J10408/
• 关键词: ネットワーク; 構造工学・地震工学; リモートセンシング; 時刻同期; 同期サンプリング; マルチコアCPU; 無線センサネットワーク; タスクスケジューリング

平成21年度は平成20年度の検討をさらに推し進めるとともに,時刻同期機構の開発,無線センサノード向けマルチコアCPUの設計,地震モニタリングシステムの開発を行った.1.時刻同期機構の開発これまでの無線センサネットワーク向けの時刻同期機構は,時刻同期誤差の確率的な相関を考慮しておらず,誤差がホップ数に対して指数関数的に増大してしまうという問題があった.本研究では,時刻同期補正手法をFIRフィルタとしてモデル化し,誤差を増幅させる原因を特定し,新たな誤差補正手法を開発することで,ホップ数に対する誤差の増大を線形に抑えることを可能とした.また,誤差分布について検討を行い,ホップ数と時刻同期間隔の情報のみから時刻同期誤差を推定する手法を開発した.2.無線センサノード向けマルチコアCPUの設計現存する無線センサノードは,無線通信,計算処理,サンプリングなど,複数のタスクを1つのCPUで並列実行しており,スケジューリングの不確定性に伴う測定誤差の増大,パケットロスの発生などの問題が生じる.この問題の解決に向けてはマルチコアCPUによってタスクを分散させることが必要となる.本年度はマルチコアCPUの設計において重要となるコア間通信アーキテクチャの初期的設計を行い,無線センサネットワークの実際のアプリケーションにおいてコア間のデータ通信量を評価することで,設計の妥当性を示した.3. 地震モニタリングシステムの開発平成20年度および今年度に開発したネットワーク基盤技術を利用して,地震モニタリングシステムの開発を行った.ルーティングプロトコルなどの実装を行い,秋葉原ダイビルに8台構成で設置し,20個程度の実地震の取得に成功した.

Pp.47-53 21st annual は pp.47-53 20 year の beg を 検 さ ら に push し into め る と と も に, moment at the same time institutions の 発, wireless セ ン サ ノ ー ド to け マ ル チ コ ア の CPU design, seismic モ ニ タ リ ン グ シ ス テ ム の open 発 を line っ た. 1. Moment at the same time institutions の open 発 こ れ ま で の wireless セ ン サ ネ ッ ト ワ ー ク to け の moment institutions は during this period, the time period error の probabilistic な phase masato を consider し て お ら ず, error が ホ ッ プ number に し seaborne て index number of masato に raised large し て し ま う と い う problem が あ っ た. This study で は year-on-year, moments correction technique を FIR フ ィ ル タ と し て モ デ ル し, error of を raised さ せ を specific し る reasons, new た な error correction technique を open 発 す る こ と で, ホ ッ プ number に す seaborne る error の raised large を linear に え suppression る こ と を may と し た. ま た, error distribution に つ い て 検 for line を い, ホ ッ プ と moments during the same period Information on the gap み ら ら time synchronization error を presumption する method を development た 2. Wireless セ ン サ ノ ー ド to け マ ル チ コ ア の CPU design existing す る wireless セ ン サ ノ ー ド は, wireless communication and computing 処, サ ン プ リ ン グ な ど, plural の タ ス ク を 1 つ の で CPU parallel line be し て お り, ス ケ ジ ュ ー リ ン グ に の uncertainty associated with の raised う measurement error is large, パ ケ ッ ト ロ ス の 発 raw な ど の problem が raw じ る. It is necessary to となる to solve the <s:1> problem <e:1> and に to distribute させる させる とが とが to the けて けて けて けて によってタス によってタス チコア チコア チコア チコア チコア チコアCPUによってタス を を. This year's は マ ル チ コ ア の CPU design に お い て important と な る コ ア communication between ア ー キ テ ク チ ャ line to the design of the early の を い, wireless セ ン サ ネ ッ ト ワ ー ク の be interstate の ア プ リ ケ ー シ ョ ン に お い て コ ア between の デ ー タ traffic を review 価 す る こ と で, design の justice を shown し た. 3. Earthquake モ ニ タ リ ン グ シ ス テ ム の open 発 pp.47-53 20 year お よ び our に open 発 し た ネ ッ ト ワ ー ク base plate technology を use し て, earthquake モ ニ タ リ ン グ シ ス テ ム の open 発 を line っ た. ル ー テ ィ ン グ プ ロ ト コ ル な ど の be loaded を い, akihabara ダ イ ビ ル に 8 で set し, 20 degree の の に success be earthquake Youdaoplaceholder0 た.

项目成果

無線センサノードにおけるシングルコアCPUの問題点に関する定量的評価

无线传感器节点中单核CPU问题的定量评估

• 发表时间: 2009
• 作者: 大原壮太郎;鈴木誠;猿渡俊介;南正輝;森川博之
• 通讯作者: 森川博之

無線センサノードのためのハードリアルタイム保証が可能な仮想マシン

为无线传感器节点提供硬实时保证的虚拟机

• 发表时间: 2009
• 期刊: 電子情報通信学会論文誌 J. 92-B
• 作者: 鈴木誠;猿渡俊介;南正輝;森川博之
• 通讯作者: 森川博之

A Compact Hard Real-Time Operating System for Wireless Sensor Nodes

用于无线传感器节点的紧凑型硬实时操作系统

• 发表时间: 2009
• 作者: 猿渡俊介;鈴木誠;森川博之
• 通讯作者: 森川博之

無線センサネットワークにおける時刻同期誤差伝播の解析

无线传感器网络中时间同步误差传播分析

• 发表时间: 2009
• 作者: 鈴木誠;大原壮太郎;猿渡俊介;倉田成人;南正輝;森川博之
• 通讯作者: 森川博之

A Quantitative Error Analysis of Synchronized Sampling on Wireless Sensor Networks for Earthquake Monitoring

地震监测无线传感器网络同步采样的定量误差分析

• 发表时间: 2008
• 作者: M. Suzuki;S. Saruwatari;N. Kurata;M. Minami;H. Morikawa
• 通讯作者: H. Morikawa