センサネットワークの プラットフォームについて 0312006003 浅川 和久 2016/7/9 センサネットワークのプラットフォームにつ いて 1 プラットフォームの構成要素 通信モジュール 通信データ入出力 電源制御 センサデータ入出力 電源制御 センサ機能 電源 マイクロプロセッサ センサネットワーク用ハードウェアの一般的な構成 2016/7/9 センサネットワークのプラットフォームにつ いて 2 マイクロプロセッサ センサからデータを取得する データを目的地に送信するための通信の制御 組み込み用マイコン 8ビット,16ビットの処理能力 数MHｚの動作周波数 スリープモードをもつプロセッサ マイクロプロセッサの内部状態を保持したまま。超低速動作へ移行 通常時に比べて数百分の1～数千分の1程度の消費電力 通常状態への復帰は外部割り込みの信号を入力する 2016/7/9 センサネットワークのプラットフォームにつ いて 3 センサ フロントエンド処理や信号調整アナログデジタル変換機などに電力が消費される 自己メンテナンス技術 データ取得のためのセンシング技術 高感度化・認識率向上 耐環境 小型化 2016/7/9 センサネットワークのプラットフォームにつ いて 4 電源 電源を自前で持つ 電源の寿命 効率の良い二次電池、燃料電池、環境エネルギーの利用 ワイヤレス供給 2016/7/9 センサネットワークのプラットフォームにつ いて 5 通信モジュール 通信モジュールの選択 1ビットのデータ送信に必要な電力 1個のノードがカバーする範囲 通信モジュールの省電力技術の進歩はCPUの技術進歩と比較して非常に遅い 無線で自動的にネットワークを構築する 無線方式の高度化 電波の干渉回避 通信のタイミングを制御 2016/7/9 センサネットワークのプラットフォームにつ いて 6 2010年の技術レベル マイクロプロセッサ CPU：500MH SRAM：2M 消費電力：100mW 5x5mm程度のチップに集積 2004年 小型、低電力化、電力制御 2010年 性能：2.0倍 SRAM：2倍 消費電力：約1/10 3.5x3.5mm程度のチップに集積 2016/7/9 センサネットワークのプラットフォームにつ いて 7 2010年の技術レベル センサ テラヘルツ波センサ 新しい計測方式の研究 文字認識 実用化初期段階 各センサが個々にデータ処理 手動でキャリブレーション 2004年 高度な処理、センサの高感度化 2010年 高感度センサの実現 バイオセンサの実現 異種ノード間でデータをリアルタイムに融合 ノード間でメタ情報の交換によるキャリブレーション 2016/7/9 センサネットワークのプラットフォームにつ いて 8 2010年の技術レベル 電源 ボタン電池 燃料電池 PCへの適用が開発レベル 環境エネルギー 太陽電池が開発レベル 2004年 二次電池、環境エネルギー 2010年 大容量電池 小型電池 太陽、振動、電池のハイブリッド型 光、電波供給 2016/7/9 センサネットワークのプラットフォームにつ いて 9 2010年の技術レベル 通信モジュール 特定小電力無線、微弱無線 PHS、セルラー無線 簡単な干渉除去 2004年 高速化、低電力化 2010年 高速化 低電力技術 相互干渉回避技術 2016/7/9 センサネットワークのプラットフォームにつ いて 10 ソフトウェアの処理 ハードウェアモジュールの省電力化だけでなくソフトウェアの処理において も省電力化が必要 時刻同期、位置測定 通信方式 ネットワーク層 ネットワーク内部 処理データの配送 トランスポート層 信頼性 輻輳 2016/7/9 センサネットワークのプラットフォームにつ いて 11 参考文献 安藤 繁,田村 陽介,戸辺義人,南 正輝,センサネットワーク技術,東京電機大 学出版局,2005 総務省 ユビキタスセンサーネットワークの要素技術 http://www.soumu.go.jp/s-news/2004/pdf/040806_4_b2_5.pdf 2016/7/9 センサネットワークのプラットフォームにつ いて 12
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