多点観測型移動ターゲット捕捉センサネットワークの性能解析

摘要

センサネットワークの主要なアプリケーションとして移動ターゲット捕捉がある.これまで，省電力化を考慮するために各センサノードは捕捉可能・通信可能・待機の3状態を遷移することを想定し，自律的に定められた数のノードで捕捉するためにメッセージ交換による効率的な捕捉アルゴリズムの提案と捕捉性能や消費電力性能の評価を行ってきた.しかし，理論的な性能上限値は示されておらず，その値に基づくアルゴリズムの改善が必要となる.そこで本研究では，各ノードは捕捉ターゲットまでの距離を既知であるという仮定のもと捕捉可能・待機の2状態を確率的に遷移するRIS（Random Independent Sleeping）でモデル化し，ターゲット静止時の各性能や性能条件を満たす遷移確率について理論的に導出する.さらに，ターゲット移動時において，得られた遷移確率と遷移周期が各性能に及ぼす影響をシミュレーションにより評価し，これまでの捕捉アルゴリズムとの性能比較を通して改善手法について検討する.%One of the major application in sensor networks is the moving target tracking. We have proposed the tracking algorithm by the predetermined number of sensor nodes on the condition that each node changes its status among three ones, i.e., Active, Listen and Sleep, according to messages from other nodes, and evaluated both tracking and power-saving performance. However, the upper limit of these performances is not shown and the improvement of the algorithm may be required. Therefore, in this study, assuming that each node knows the distance to the target and can be modeled as RIS (Random Independent Sleeping) in which its state alternates Active and Sleep with a transient probability, we analytically derive the above performance measure and the transient probability that satisfies the required performance when the target is fixed in the field. Moreover, we investigate the impact of the mobility of the target on performance by simulation, compare the performance with that in the current algorithm, and thus discuss the sophisticated algorithm.