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J-GLOBAL ID：201602246710758667   整理番号：16A1366867

ROD-SAN:ウェークアップ受信機を用いた高エネルギー効率・高応答の無線センサおよびアクチュエータネットワーク

ROD-SAN: Energy-Efficient and High-Response Wireless Sensor and Actuator Networks Employing Wake-Up Receiver

著者 (7件)： YOMO Hiroyuki (Faculty of Engineering Science, Kansai University) ,  KAWAMOTO Takahiro (Faculty of Engineering Science, Kansai University) ,  ABE Kenichi (System Sales Division, Advanced Technology Development Group, NEC Communication Systems, Ltd.) ,  EZURE Yuichiro (System Sales Division, Advanced Technology Development Group, NEC Communication Systems, Ltd.) ,  ITO Tetsuya (System Sales Division, Advanced Technology Development Group, NEC Communication Systems, Ltd.) ,  HASEGAWA Akio (ATR, Adaptive Communications Research Laboratories) ,  IKENAGA Takeshi (Faculty of Engineering, Kyushu Institute of Technology)
資料名： IEICE Transactions on Communications (Web)  (IEICE Transactions on Communications (Web))
巻： E99.B  号： 9  ページ： 1998-2008(J-STAGE)  発行年： 2016年 
JST資料番号： U0467A  ISSN： 1745-1345  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 無線センサおよびアクチュエータネットワーク(WSAN)は,実時間センシングデータに基づいて送信されたアクチュエーションコマンドに迅速に応答することができる一方で,ネットワーク寿命を延ばすためにエネルギー効率と低レイテンシの双方を実現する必要がある。これらの2つの要件は,一般に,各ノードがよく知られているデューティサイクリングモードで動作するときのトレードオフの関係にある。すなわち,ノードは,他のノードからの通信要求を速やかに検出するために無線インターフェイス(IF)を頻繁にアクティブにする必要がある。無線センサネットワーク(WSN)の最近の文献で活発に研究されているこの固有のトレードオフを解消する1つのアプローチは,各ノードにインストールし,通信要求の検出にのみ使用するウェークアップ受信機の導入である。各ノード内のメイン無線IFは,ウェークアップ受信機で受信したウェークアップメッセージによって,必要な場合にのみ,すなわちオンデマンドでウェークアップされる。本稿では,オンデマンドWSANを実現するためにウェークアップ受信機の概念を適用した無線オンデマンドセンサおよびアクチュエータネットワーク(ROD-SAN)を紹介した。初めに,コンピュータシミュレーションにより,ROD-SANのデータ収集速度,パケット配信レイテンシ,エネルギー効率,およびIEEE802.15.4eで定義されているデューティサイクリングモードを評価した。次に,ウェークアップシグナリングの最下層から情報モニタリングとネットワーク制御の機能を提供するアプリケーション層までのすべてのプロトコルを含むROD-SANのテストベッド実装を紹介した。最後に,450m×200mの規模の屋外エリアに20ノードを展開した実証実験で得た実験結果を示した。コンピュータシミュレーションと実験によって得られた数値結果から,高エネルギー効率かつ高応答のWSANを実現する上でROD-SANが有効であることを確認した。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： センサ ,  *センサネットワーク ,  *アクチュエータ ,  受信機 ,  稼働率 ,  プロトタイプ ,  実装 ,  エネルギー効率 ,  待ち時間 ,  応答特性
準シソーラス用語： ウェークアップ受信機 ,  デューティサイクル ,  無線センサ ,  *無線センサネットワーク

著者キーワード (4件)： wireless sensor and actuator networks ,  wake-up receiver ,  duty-cycling ,  experimental prototype and implementation

分類 (4件)： 計測機器一般  (AD02000X) ,  計算機網  (JC03000K) ,  通信網  (ND07030A) ,  無線通信一般  (ND08010L)

引用文献 (19件)：

• [1] I.F. Akyildiz and I.H. Kasimoglu, “Wireless sensor and actor networks: research challenges,” Ad Hoc Networks, vol.2, no.4, pp.351-367, Oct. 2004.
• [2] H. Ramamurthy, B.S. Prabhu, R. Gadh, and A.M. Madni, “Wireless industrial monitoring and control using a smart sensor platform,” IEEE Sensors J., vol.7, no.5, pp.611-618, May 2007.
• [3] Y. Zhang, A. Breeschoten, X. Huang, N. Kiyani, A. Ba, P. Harpe, K. Imamura, R. de Francisco, V. Pop, G. Dolmans, and H. de Groot, “Improving energy-efficiency in building automation with event-driven radio,” Proc. 2011 International Conference on Wireless Communications and Signal Processing (WCSP), pp.1-5, 2011.
• [4] N. Bressan, L. Bazzaco, N. Bui, P. Casari, L. Vangelista, and M. Zorzi, “The deployment of a smart monitoring system using wireless sensor and actuator networks,” Proc. 2010 First IEEE International Conference on Smart Grid Communications, pp.49-54, 2010.
• [5] R.C. Carrano, D. Passos, L.C.S. Magalhaes, and C.V.N. Albuquerque, “Survey and taxonomy of duty cycling mechanisms in wireless sensor networks,” IEEE Commun. Surv. Tutorials, vol.16, no.1, pp.181-194, Feb. 2014.

タイトルに関連する用語 (7件)： ROD ,  SAN ,  ウェークアップ受信機 ,  エネルギー効率 ,  応答 ,  無線センサ ,  アクチュエータ