センサネットワークにおけるネットワーク内空間推定

摘要

近年の技術の進歩により，物理的な空間における不連続現象や連続現象のモニタリング能力に優れたセンサネットワークを生産し，配置することができるようになりつつある．データベースの観点では，センサネットワークは，それ自身が小型のデータベースシステム（Database System：DBS）であるセンサノードから構成される仮想的な分散データベースシステムとみなすことができる．ユーザはセンサネットワーク全体と通信を行い，センサネットワークに問合せを送信することができる．センサノードは，小型基板上のDBSを局所的に実行し，大域的な問合せの実行に関与する．今日，センサネットワークにおける空間問合せは，ほとんどの場合，センサノードの設置された位置で測定された不連続な情報を検索する．しかしながら，環境モニタリングの分野では，有毒ガスや気温の分布などの連続現象の推定に大きな関心が集まっている．したがって，連続現象に関する空間問合せを評価し，不連続なセンサ測定値に基づいて結果を推定できる方法が必要である．クリギングは，伝統的な空間補間の手法であり，最小限の推定誤差で，滑らかな不偏推定を行うことができる．しかし，その計算処理コストは非常に大きい．本論文では，計算コストの小さなネットワーク内処理によって，センサネットワークにおける問合せを評価するクリギング手法"QUAKE"を提案する．QUAKEは，センサネットワーク中の任意の地点の値を推定するために，最適なサンプルサイズとセンサノードを選択する．