| 講演名 | 2022-11-25 ［ポスター講演］差分データ送信制御を用いた省電力空中計算方式に関する一検討 福田 剛(関西大), 三好 誠司(関西大), 四方 博之(関西大), |
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| 抄録(和) | 本稿では、WSNs (Wireless Sensor Networks) に使用されるデータ収集方式であるAirComp (Over-the-Air Computation) に着目する。AirCompでは全センサノードが加法性チャネルを通して信号を同時送信し、シンクノードがこれらの信号の重ね合わせから各々のデータを変数とする多変数関数値を取得する。この方式により、ネットワークのノード数に関わらず、少ない時間リソースで関数値の推定が可能となり、大規模かつ即応性が求められるアプリケーションの実現に貢献できる。しかし、既存のAirCompでは関数値取得の度に全センサノードが送信を行う為、ネットワーク全体の消費電力が大きい。そこで本研究では、各センサノードが前観測値との差分を計算し、差分値が一定閾値を超えるセンサノードのみが差分値の送信を行う差分AirCompを導入することでWSNsの省電力化を図る。本稿では、差分AirCompの基本特性を評価するとともに推定誤差減少方式として、離散値ベクトル再構成を用いた送信ノード組み合わせ推定を採用する方式について検討を行う。 |
| 抄録(英) | In this paper, we focus on AirComp (Over-the-Air Computation) in WSNs (Wireless Sensor Networks), in which the sensor nodes transmit their signals simultaneously through the multiple access channel in such a way that the sink node can estimate the multivariable function value of sensor data based on the received, superposed signal. By this method, the sink can estimate the function value with small delay regardless of the number of nodes in the network, which enables us to realize applications requiring massive and low-latency aggregation. However, in the conventional AirComp, each sensor node transmits its data every time the sink attempts to obtain the function value, which results in high power consumption of the overall network. Therefore, this article proposes differential AirComp, in which each sensor node first calculates the difference from the previously transmitted data, and only sensor nodes detecting larger difference than a threshold transmit their difference data, thereby realizing the power saving of WSNs. In this article, we evaluate the basic performance of differential AirComp. Furthermore, we introduce a method to estimate the combination of transmission nodes by using the theory of the discrete vector reconstruction, and discuss its impact on the estimation error achieved by differential AirComp. |
| キーワード(和) | 無線センサネットワーク / 空中計算方式 / 離散値ベクトル再構成 / 省電力化 |
| キーワード(英) | WSNs / AirComp / Discrete vector reconstruction / Energy-Efficiency |
| 資料番号 | SRW2022-32,SeMI2022-67,CNR2022-25 |
| 発行日 | 2022-11-17 (SRW, SeMI, CNR) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | SRW / SeMI / CNR |
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| 開催期間 | 2022/11/24(から2日開催) |
| 開催地（和） | ホテルエピナール那須 (栃木県) |
| 開催地（英） | Epinard Nasu |
| テーマ（和） | IoTワークショップ |
| テーマ（英） | IoT Workshop |
| 委員長氏名（和） | 野田 華子(アンリツ) / 山本 高至(京大) / 神原 誠之(奈良先端大) |
| 委員長氏名（英） | Hanako Noda(Anritsu) / Koji Yamamoto(Kyoto Univ.) / Masayuki Kanbara(NAIST) |
| 副委員長氏名（和） | 水谷 圭一(京大) / 斎藤 健太郎(東京電機大) / 沢田 浩和(NICT) / 門田 和也(日立) / 大和田 泰伯(NICT) / 猿渡 俊介(阪大) / 西川 由理(産総研) |
| 副委員長氏名（英） | Keiichi Mizutani(Kyoto Univ.) / Kentaro Saito(Tokyo Denki Univ.) / Hirokazu Sawada(NICT) / Kazuya Monden(Hitachi) / Yasunori Owada(NICT) / Shunsuke Saruwatari(Osaka Univ.) / Yuri Nishikawa(AIST) |
| 幹事氏名（和） | 野田 聡人(高知工科大) / 佐々木 重信(新潟大) / 勝間田 優樹(NTTドコモ) / 中山 悠(東京農工大) / 内山 彰(阪大) / 小林 優佳(東芝) / 村川 賀彦(名古屋産業大) |
| 幹事氏名（英） | Akihito Noda(KUT) / Shigenobu Sasaki(Niigata Univ.) / Yuki Katsumata(NTT DOCOMO) / Yu Nakayama(Tokyo Univ. of Agri. and Tech.) / Akira Uchiyama(Osaka Univ.) / Yuka Kobayashi(Toshiba) / Yoshihiko Murakawa(Nagoya Sangyo Univ.) |
| 幹事補佐氏名（和） | 新井 麻希(日大) / 増田 祐一(東大) / 松田 裕貴(奈良先端大) / 田谷 昭仁(青学大) / 平井 健士(阪大) / 星 祐太(NHK) / 大和 淳司(工学院大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Maki Arai(Nihon Univ.) / Yuichi Masuda(Univ. of Tokyo) / Yuki Matsuda(NAIST) / Akihito Taya(Aoyama Gakuin Univ.) / Takeshi Hirai(Osaka Univ.) / Yuta Hoshi(NHK) / Junji Yamato(Kogakuin Univ.) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Short Range Wireless Communications / Technical Committee on Sensor Network and Mobile Intelligence / Technical Committee on Cloud Network Robotics |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | ［ポスター講演］差分データ送信制御を用いた省電力空中計算方式に関する一検討 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | [Poster Presentation] Energy-Efficient Over-the-Air Computation using Differential Data Transmission Control |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 無線センサネットワーク / WSNs |
| キーワード(2)（和/英） | 空中計算方式 / AirComp |
| キーワード(3)（和/英） | 離散値ベクトル再構成 / Discrete vector reconstruction |
| キーワード(4)（和/英） | 省電力化 / Energy-Efficiency |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 福田 剛 / Go Fukuda |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 関西大学(略称：関西大) Kansai University(略称：Kansai Univ.) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 三好 誠司 / Seiji Miyoshi |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 関西大学(略称：関西大) Kansai University(略称：Kansai Univ.) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 四方 博之 / Hiroyuki Yomo |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 関西大学(略称：関西大) Kansai University(略称：Kansai Univ.) |
| 発表年月日 | 2022-11-25 |
| 資料番号 | SRW2022-32,SeMI2022-67,CNR2022-25 |
| 巻番号（vol） | vol.122 |
| 号番号（no） | SRW-277,SeMI-278,CNR-279 |
| ページ範囲 | pp.52-53(SRW), pp.68-69(SeMI), pp.37-38(CNR), |
| ページ数 | 2 |
| 発行日 | 2022-11-17 (SRW, SeMI, CNR) |