無線センサネットワークにおける分散同期サンプリング機構の評価

摘要

本稿では無線センサネットワークで高精度な同期サンプリングを実現した際に発生するスループットの低下およびCPU使用率の増大について評価を行う．無線センサネットワークを利用して高精度な同期サンプリングを行うためには，無線通信などのサンプリング以外のタスク実行や時刻同期の誤差などによって生じるサンプリングジッタを削減しなくてはならない．筆者らは，これに向けて，タスク実行タイミングの不確定性を数usまで削減可能な同期サンプリング機構の検討を進めている．本機構では，不確定性除去のための割込み制御機構およびクリティカルセクション制御機構によって，パフォーマンスの低下が発生する．本方式のTinyOS／IRISへの実装評価の結果，サンプリングジッタが2.2us程度，通信のスループット低下が約18％，向期サンプリングのための計算によるCPUの使用率が4.0％であることが示される．%In this paper, we present an evaluation of the decrease of throughput and the increase of CPU usage resulting from high-fidelity synchronized sampling with wireless sensor networks. Sampling jitter which is caused by tasks other than sampling (ex. wireless communication) and time synchronization errors have to be minimized for high-fidelity synchronized sampling with wireless sensor networks. We proceede to research of a synchronized sampling system to minimize the uncertainty of a task's timing. Our system decreases the performance of the sen-sornode, because of intrupput control system and creitical section control system which minimize the uncertainty of a task's timing. The result of implementation and evaluation in TinyOS/IRIS show sampling jitter to be is about 2.2 us, decrease of communication throughput is about 18 % and CPU usage of synchronized sampling is 4.0 us.