講演名 2021-07-14
UAVを用いたデータ収集ネットワークの性能解析
佐々木 公威(阪大), 木村 達明(阪大), 滝根 哲哉(阪大),
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抄録(和) 近年,医療・生活・交通・工業などの様々な場面で生成される多様な情報を収集するための手段として, Internet of Things (IoT) デバイスが普及している.今後,より広範囲かつ大量に展開される IoT デバイスから,効率的 かつ高信頼なデータ収集を行うため,Unmanned Aerial Vehicle (UAV: ドローン) が IoT デバイスを巡回し,直接的に データ収集を行う方式が提案されている.このような UAV を用いた IoT データ収集ネットワークに対し,既存研究で は,単一のユーザにより管理される均一に配置された UAV 群がデータ収集を行う状況における性能評価が行われてい るが,将来的に想定される,複数のユーザが各々の UAV を用いて個々の目的に応じてデータ収集を行うような状況は 考慮されていない.本研究では,複数ユーザ環境における UAV を用いた IoT データ収集ネットワークを考え,確率幾 何アプローチを用いた性能評価を行う.具体的には,空間上にランダムに配置された UAV が,それぞれ独立かつラン ダムな方向へ飛行しながら,地上に散在する IoT デバイスからデータ収集を行うネットワークモデルにおいて,UAV と IoT デバイスのそれぞれに着目した性能解析を行う.さらに,解析結果に基づく数値例を示し,様々なシステムパ ラメータが UAV および IoT デバイスの性能へ与える影響を評価する.
抄録(英) Internet of Things (IoT) has gained growing attention as a key technology for efficiently collecting various information such as medical, daily life, transportation, and industry. To realize more efficient and reliable data collection from IoT devices that will be deployed widely and massively in the future, data harvesting by unmanned aerial vehicles (UAVs), which visit IoT devises to collect sensing data directly from them, has been recently proposed. The performance analysis of such UAV-based data harvesting networks has also been considered in a recent study. However, it assumed a single-user scenario wherein uniformly distributed UAVs are operated by a single user, and thus it does not take into account the situation wherein multiple users operate each UAV to collect IoT data according to their individual purposes. In this study, we consider a UAV-based data harvesting network in a multi-user environment and theoretically evaluate its performance via a stochastic geometry approach. More specifically, we assume a UAV network wherein each UAV flies over random locations and individually collects data from IoT devices distributed on the ground. We focus on the performance of a UAV and an IoT device separately, and derive theoretical expressions of their performance metrics. We also present several numerical examples based on the analytical results and evaluate the impacts of various system parameters on the performance.
キーワード(和) Unmanned Aerial Vehicle (UAV) / IoT ネットワーク / 確率幾何
キーワード(英) Unmanned Aerial Vehicle (UAV) / IoT networks / stochastic geometry
資料番号 RCC2021-26,NS2021-36,RCS2021-81,SR2021-24,SeMI2021-12
発行日 2021-07-07 (RCC, NS, RCS, SR, SeMI)

研究会情報
研究会 RCS / SR / NS / SeMI / RCC
開催期間 2021/7/14(から3日開催)
開催地(和) オンライン開催
開催地(英) Online
テーマ(和) 機械学習とAIを応用した通信・ネットワーク技術,M2M (Machine-to-Machine),D2D (Device-to-Device),IoT(Internet of Things),一般
テーマ(英) Communication and Network Technology of the AI Age, M2M (Machine-to-Machine),D2D (Device-to-Device),IoT(Internet of Things), etc
委員長氏名(和) 岡本 英二(名工大) / 亀田 卓(広島大) / 中尾 彰宏(東大) / 山本 高至(京大) / 李 還幇(NICT)
委員長氏名(英) Eiji Okamoto(Nagoya Inst. of Tech.) / Suguru Kameda(Hiroshima Univ.) / Akihiro Nakao(Univ. of Tokyo) / Koji Yamamoto(Kyoto Univ.) / HUAN-BANG LI(NICT)
副委員長氏名(和) 西村 寿彦(北大) / 旦代 智哉(東芝) / 児島 史秀(NICT) / 田久 修(信州大) / 石津 健太郎(NICT) / 矢野 一人(ATR) / 大石 哲矢(NTT) / 門田 和也(日立) / 大和田 泰伯(NICT) / 東 俊一(名大) / 石井 光治(香川大)
副委員長氏名(英) Toshihiko Nishimura(Hokkaido Univ.) / Tomoya Tandai(Toshiba) / Fumihide Kojima(NICT) / Osamu Takyu(Shinshu Univ.) / Kentaro Ishidu(NICT) / Kazuto Yano(ATR) / Tetsuya Oishi(NTT) / Kazuya Monden(Hitachi) / Yasunori Owada(NICT) / Shunichi Azuma(Nagoya Univ.) / Koji Ishii(Kagawa Univ.)
幹事氏名(和) 村岡 一志(NEC) / 山本 哲矢(パナソニック) / 成枝 秀介(三重大) / 稲森 真美子(東海大) / 李 斗煥(NTT) / 池邉 隆(NTT) / 吉田 雅裕(中大) / 橋本 匡史(サイバー大) / 金井 謙治(早大) / 内山 彰(阪大) / 加川 敏規(電中研) / 林 直樹(阪大)
幹事氏名(英) Kazushi Muraoka(NEC) / Tetsuya Yamamoto(Panasonic) / Syusuke Narieda(Mie Univ.) / Mamiko Inamori(Tokai Univ.) / Doohwan Lee(NTT) / Takashi Ikebe(NTT) / Masahiro Yoshida(Chuo Univ.) / Masafumi Hashimoto(Cyber Univ.) / Kenji Kanai(Waseda Univ.) / Akira Uchiyama(Osaka Univ.) / Toshinori Kagawa(CRIEPI) / Naoki Hayashi(Osaka Univ.)
幹事補佐氏名(和) 安達 宏一(電通大) / 中村 理(シャープ) / 酒井 学(三菱電機) / 岩渕 匡史(NTT) / 奥山 達樹(NTTドコモ) / 太田 真衣(福岡大) / 大辻 太一(NEC) / 王 瀟岩(茨城大) / 田中 明美(MathWorks) / 三原 孝太郎(NTT) / 勝間田 優樹(NTTドコモ) / 田谷 昭仁(青学大) / 中山 悠(東京農工大) / 単 麟(NICT) / 小蔵 正輝(阪大)
幹事補佐氏名(英) Koichi Adachi(Univ. of Electro-Comm.) / Osamu Nakamura(Sharp) / Manabu Sakai(Mitsubishi Electric) / Masashi Iwabuchi(NTT) / Tatsuki Okuyama(NTT DOCOMO) / Mai Ohta(Fukuoka Univ.) / Taichi Ohtsuji(NEC) / WANG Xiaoyan(Ibaraki Univ.) / Akemi Tanaka(MathWorks) / Kotaro Mihara(NTT) / Yuki Katsumata(NTT DOCOMO) / Akihito Taya(Aoyama Gakuin Univ.) / Yu Nakayama(Tokyo Univ. of Agri. and Tech.) / SHAN LIN(NICT) / Masaki Ogura(Osaka Univ.)

講演論文情報詳細
申込み研究会 Technical Committee on Radio Communication Systems / Technical Committee on Smart Radio / Technical Committee on Network Systems / Technical Committee on Sensor Network and Mobile Intelligence / Technical Committee on Reliable Communication and Control
本文の言語 JPN
タイトル(和) UAVを用いたデータ収集ネットワークの性能解析
サブタイトル(和)
タイトル(英) Performance analysis of UAV-based data harvesting network in a multi-user environment
サブタイトル(和)
キーワード(1)(和/英) Unmanned Aerial Vehicle (UAV) / Unmanned Aerial Vehicle (UAV)
キーワード(2)(和/英) IoT ネットワーク / IoT networks
キーワード(3)(和/英) 確率幾何 / stochastic geometry
第 1 著者 氏名(和/英) 佐々木 公威 / Kimitake Sasaki
第 1 著者 所属(和/英) 大阪大学(略称:阪大)
Osaka Univercity(略称:Osaka Univ)
第 2 著者 氏名(和/英) 木村 達明 / Tatsuaki Kimura
第 2 著者 所属(和/英) 大阪大学(略称:阪大)
Osaka Univercity(略称:Osaka Univ)
第 3 著者 氏名(和/英) 滝根 哲哉 / Tetsuya Takine
第 3 著者 所属(和/英) 大阪大学(略称:阪大)
Osaka Univercity(略称:Osaka Univ)
発表年月日 2021-07-14
資料番号 RCC2021-26,NS2021-36,RCS2021-81,SR2021-24,SeMI2021-12
巻番号(vol) vol.121
号番号(no) RCC-101,NS-102,RCS-103,SR-104,SeMI-105
ページ範囲 pp.23-28(RCC), pp.25-30(NS), pp.25-30(RCS), pp.28-33(SR), pp.7-12(SeMI),
ページ数 6
発行日 2021-07-07 (RCC, NS, RCS, SR, SeMI)