建造物内に構築されたセンサネットワークにおける同期型センサ情報収集機構の設計および実装と評価

摘要

オフィスビルやマンションなどの建造物内において無線センサネットワークによる職住環境の管理制御などを行うためには，不安定な無線通信環境下で安定してセンサ情報を収集するためのセンサ情報収集機構が必要不可欠である．そこで，本稿では定期的に全てのセンサ端末からセンサ情報を収集するアプリケーションを対象に，電力効率がよく，通信環境変化に適応することのできる同期型センサ情報収集機構を提案している．提案システムは，有線接続で電力供給のある複数の親機と無線接続で電池で駆動する多数の子機からなり，子機から親機へ無線通信により定期的にセンサ情報を収集し，さらに親機からモニタ，制御用のホストPCへ収集したセンサ情報を有線通信により転送する．子機は，過去の無線通信の成功頻度や受信電波強度から，より安定して通信可能な親機または子機を選択し，親機までの通信経路を確立する．また，単方向リンクの検出，回避やセンサ情報の発信タイミング制御を行うことにより，センサ情報収集の信頼性の向上を図る．実験による評価の結果，提案機構により，無線通信状態の不安定な建物内において70％以上のセンサからセンサ情報を定期的に収集可能であることを示した．