講演抄録/キーワード |
講演名 |
2008-03-05 11:20
無線センサネットワークにおける中継専用ノードのロケーション探索へのParticle Swarm Optimizationの適用 ○江 政道・熊本紋子・宇谷明秀・山本尚生(武蔵工大) AN2007-70 |
抄録 |
(和) |
無線センサネットワ-ク(Wireless Sensor Networks; WSN)では,例えばバッテリ-などの電源容量に制約のあるセンサノ-ドを観測領域内に数多く配置し,各ノ-ドのセンシング情報をノ-ド間の無線通信によってシンクノ-ドに集めることで,大規模領域の環境観測を実現する.このような利用環境下で,WSNの長期間運用を実現するためには,ノ-ドの消費電力を抑制した効率的なデ-タ収集を実現する必要がある.本研究では,そのための方策として,電源容量などのリソ-スに制約のない(限られた数の)中継専用ノ-ドを観測領域に効果的に設置(追加散布)し,この中継専用ノ-ドが周囲のセンサノ-ドのセンシングデ-タを集約してシンクノ-ドへ転送することで,センサノ-ドの転送処理負荷(送受信電力量)を抑制する方策を考えた.本稿では,中継専用ノ-ドの効果的なロケ-ションを選定するための手法として,群知能アルゴリズムの1つである粒子群最適化法(Particle Swarm Optimization; PSO)を拡張発展させた探索法(PSO for Plural Decent Solutions; PSO-PDS)を提案する.WSNの実際の利用環境では,自然条件などの要因により,選定したロケ-ションに中継専用ノ-ドを設置できないといった問題や,設置できたとしても(WSN運用過程で),中継専用ノ-ド付近のセンサノ-ドにデ-タ転送処理負荷が集中し,これらのノ-ドがネットワ-クから早期に離脱してしまうといった問題が懸念される.よって,1つの大域的最適解ではなく,許容できる複数の解(複数の優良解; Plural Decent Solutions)を探索するPSO-PDSを提案することによって,これらの問題に対処することとした.シミュレ-ション実験結果を通して,PSO-PDSの効果を示すとともにその発展性についても言及する. |
(英) |
Wireless sensor networks have attracted significant interests of many researchers because they have their wide range of applications, such as natural environmental monitoring in forest regions and environmental control in office buildings. In wireless sensor networks, hundreds or thousands of micro-sensor nodes with such resource limitation as battery capacity and memory are deployed in a region and used to obtain information of environments remotely. Therefore, energy-efficient data gathering measures and/or schemes are needed to prolong the lifetime of wireless sensor networks. In this study, so as to realize the long-term employment of wireless sensor networks, several relay-dedicated nodes to relay sensor information intensively are effectively placed. This paper proposes a new method based on Particle Swarm Optimization (PSO) for locating relay-dedicated nodes, named the PSO for Plural Decent Solutions (PSO-PDS). By using the PSO-PDS, which searches for plural decent solutions not one best solution, plural location candidates of relay-dedicated nodes can be obtained. We evaluate the PSO-PDS using computer simulations and discuss its development potential. In simulation experiment, the PSO-PDS is compared with conventional PSO to verify its effectiveness. |
キーワード |
(和) |
無線センサネットワ-ク / 粒子群最適化 / 中継専用ノ-ド / 複数最良解 / 電力消費 / / / |
(英) |
Wireless Sensor Networks / Particle Swarm Optimization / Relay-Dedicated Nodes / Plural Decent Solutions / Energy Consumption / / / |
文献情報 |
信学技報, vol. 107, no. 516, AN2007-70, pp. 37-42, 2008年3月. |
資料番号 |
AN2007-70 |
発行日 |
2008-02-27 (AN) |
ISSN |
Print edition: ISSN 0913-5685 Online edition: ISSN 2432-6380 |
著作権に ついて |
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AN2007-70 |