省電力ネットワークを介した制御におけるスリープ条件を考慮した制御性能の改善

摘要

IoT（Internet of Things）時代の到来によりあらゆるものが通信を行うようになり，バッテリ駆動で通信を行うデバイスも増加していることから，通信の省電力化の要求が高まっている．通信を介した制御システムも増加する一方で，省電力通信を介した制御では制御性能の劣化が課題となる．通信の省電力方式は様々であるが，中でもスリープ手法は広く用いられ研究されている．スリープ期間を長くすることで高い省電力効果を得ることができるが，通信遅延や情報損失が増加し制御システムには不適である．本稿では，スリープ手法を含む制御システムにおいて高い省電力効果を得るためにスリープ期間を長くしつつ，制御性能への悪影響を低減するためにカルマンフィルタによる状態推定を用いる．さらにスリープ条件を考慮してカルマンフィルタを適切に設計することで，より正確な状態推定を可能とし，消費電力の削減と高精度な制御の両立を図る手法を提案する．シミュレーションにより提案手法の有効性を確認する．