Wireless sensor network technologies have attracted a lot of attention in recent years. In this paper, we propose an energy-efficient data gathering mechanism using traveling wave and spatial interpolation for wireless sensor networks. In our proposed mechanism, sensor nodes schedule their message transmission timing in a fully-distributed manner such that they can gather sensor data over a whole wireless sensor network and transmit that data to a sink node while switching between a sleep state and an active state. In addition, each sensor node determines the redundancy of its sensor data according to received messages so that only necessary sensor data are gathered and transmitted to the sink node. Our proposed mechanism does not require additional control messages and enables both data traffic and control traffic to be drastically reduced. Through simulation experiments, we confirmed that with our proposed mechanism, the number of message transmissions can be reduced by up to 77% and the amount of transmitted data can be reduced by up to 13% compared to a conventional mechanism.

本研究課題では、センサネットワークにおける、環境変動への適応性が高く電力消費の少ないデータ収集を実現するため、生物の同期メカニズムをモデル化したパルス結合振動子モデルを応用したセンサネットワーク制御手法を提案した。パルス結合振動子モデルにおける位相ロッキング状態および逆相同期状態の2つの同期状態を応用した、センサネットワークのためのデータ収集方式の検討および評価を行った。シミュレーション評価の結果、提案手法を用いることにより、従来手法と比べて低い消費電力、高いデータ収集率を達成できることを示した。

近年、センサネットワーク技術が大きな注目を集めている。センサネットワークの性能はセンサ端末の初期配置に大きく影響される。本研究では、大量のセンサ端末を一度に空中で散布する際に、センサ端末の一様な初期配置を実現するためのセンサ端末散布法を提案した。提案手法では、空中落下中に自身の落下挙動を切替可能なセンサ端末を想定する。周囲センサ端末との通信結果に基づき落下挙動の切替えタイミングを適切に制御することにより、センサ端末を観測領域に均等に落下させる。シミュレーション評価の結果、提案手法を用いることにより、カバレッジの高いセンサ端末配置を実現できることを示した。

近年、いたる所に設置されたセンサデバイスがネットワークを介して大量のデータを送受信する環境が整いつつあり、これらのユビキタスネットワークコンテンツを有効利用するサービスの実現が期待されている。我々は、発生したセンサデータを集め、ネットワーク上で管理し、またサービス提供時には必要なデータを探し出し、探し出したデータを解析するといった一連の処理を効率よく行うために必要な技術について研究開発を行った。