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J-GLOBAL ID：202102229647065375   整理番号：21A0359144

無線センサネットワークのためのWi-Fi Directを用いたデューティサイクル通信プロトコル

Duty-cycle Communication Protocol with Wi-Fi Direct for Wireless Sensor Networks

著者 (2件)： TASHIRO Shiho (Wakayama Univ., Wakayama, JPN) ,  YOSHIHIRO Takuya (Wakayama Univ., Wakayama, JPN)
資料名： Sensors and Materials  (Sensors and Materials)
巻： 33  号： 1 (1)  ページ： 127-145  発行年： 2021年 
JST資料番号： L0338A  ISSN： 0914-4935  CODEN： SENMER  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： 任意の場所における環境センシングを可能にするために,無線マルチホップ通信による環境センシングデータを収集する無線センサネットワークが実用化されている。電源なしで設置されるので,センサデバイスを電池によって動かすべきである。この目的のために,IEEE802.15.4を標準化し,商業化した。しかし,センサデバイスが提供サービスの値に対して高価であり,電力消費が予想外に大きいので,これらのセンサデバイスを用いたサービスは普及していない。したがって,本研究では,Wi-Fi機能を備えたESP8266EXのような安価なマイクロチップで動作する無線センサーネットワークのための,Wi-Fi Direct(DDWD)上のデューティサイクルデータ収集と呼ばれる新しい通信プロトコルを提案し,10USDの下で利用できる。マルチホップ無線センサネットワークにおいてESP8266EXを使用するために,電力消費を減らすために周期的に睡眠する間,効率的にシンクノードにセンシングデータを伝送することが必要である。さらに,ESP8266EXのような安価なハードウェアは時間計数において低い精度を持ち,それは睡眠時間間隔と時間同期における大きな誤差を引き起こす。したがって,プロトコルは時間同期誤差に対してロバストである。提案したプロトコルはWi-Fi直接を採用し,ノードは時間分割スロットに従ってソフトAPとSTAモードの間の動作モードを動的にスイッチし,Wi-Fi直接を通して隣接ノードとメッセージを交換する。通信経路を自律分散方式で決定する。すべてのノードは,電力消費を減らすために割り当てられたスロットだけで動作する。操作スロット間隔を約数十秒に制限することにより,低電力消費と信頼できるデータ収集が,時間計数において低精度の安価なWi-Fiチップを用いる場合でも,一定の時間間隔で可能である。提案したプロトコルをESP8266EXに実装し,プロトコルの信頼性と低電力消費を示す実験を行った。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *センサネットワーク ,  *無線LAN ,  稼働率 ,  *プロトコル ,  検出 ,  通信網 ,  電池 ,  IEEE規格 ,  固体素子 ,  *電力消費 ,  チップ ,  同期 ,  時分割処理 ,  経路 ,  分散制御
準シソーラス用語： *無線センサネットワーク ,  *WiFi ,  デューティサイクル ,  *通信プロトコル ,  環境センシング ,  マルチホップ無線網 ,  IEEE 802.15.4 ,  センサデバイス ,  マイクロチップ ,  時間同期 ,  時間分割 ,  通信経路 ,  自律分散制御

分類 (1件)： 無線通信一般  (ND08010L)

引用文献 (26件)：

• J. Polastre, J. Hill, and D. Culler: Proc. 2004 ACM 2nd Int. Conf. Embedded Networked Sensor Systems (ACM 2014) 95-107.
• Y. Sum, O. Gurewits, and D. B. Johnson: Proc. 2008 ACM 2nd Int. Conf. Embedded networked sensor systems (ACM 2014) 1-14.
• M. Yokotani and T. Yoshihiro: 2018 IEEE 14th Int. Conf. Wireless and Mobile Computing, Networking and Communications (IEEE 2018). https://doi.org/10.1109/WiMOB.2018.8589180
• IEEE Computer Society: IEEE Std 802.15.4-2003, IEEE Standard for Information technology: Telecommunications and Information Exchange Between Systems: Local and Metropolitan Area Networks Specific Requirements Part 15.4: Wireless Medium Access Control (MAC) and Physical Layer. https://ieeexplore.ieee.org/document/4621343
• Espressif Systems ESP8266 WROOM Series: https://www.espressif.com/en/products/hardware/esp-wroom-02/overview (accessed July 2020).

タイトルに関連する用語 (4件)： 無線センサネットワーク ,  Wi-Fi ,  デューティサイクル ,  通信プロトコル