無線ネットワーク化制御システムにおける制御システムの安定性を考慮した適応的パケット転送方式

摘要

制御システムの構成要素が無線ネットワークにより接続された無線ネットワーク化制御システム（WNCS：Wireless Networked Control System）では，制御対象の安定した動作を実現するために，高信頼なパケット転送を行う必要がある．本稿では，単一の制御器と複数の制御対象がマルチホップ無線ネットワークにより接続されたWNCS において，パケット衝突の回避と遅延時間の保証が可能なTDMA（Time Division Multiple Access）を用いたパケット転送について検討する．無線伝送路上で生じるビット誤り等に起因するパケットロスに対してWNCSの安定動作を実現するため，経路および制御対象の状態を考慮した適応的パケット転送方式を提案する．提案方式では，制御器が経路および制御対象の状態異常を検知した場合に，適応的に経路およびスケジュールの変更を行うことで制御対象の安定状態を保持する．シミュレーション実験により本方式の有効性を示す．