| 講演名 | 2023-01-26 屋内環境でのwi-fiの電波状況を推測する無線通信空間の確率的デジタルツイン構築の研究 児玉 大暉(阪大), 本多 弘睦(阪大), TECHASARNTIKUL NATTAON(阪大), 義久 智樹(阪大), 下西 英之(阪大), |
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| 抄録(和) | サイバーフィジカルシステム(CPS)では人間とロボットが共存するために安全確実な無線通信が必要とされており，特定のエリア内の無線通信品質を高精度に予測すると同時に，その予測が信頼性を把握することも求められる．既存研究で空間内の受信信号強度(RSS)マップを推測する手法があるが，アクセスポイントの位置や送信電力が明らかな場合しか適用できない，推定値の信頼性が不明確で遠隔制御の安全性を評価できない，などの問題がある．そこで本稿では，観測対象エリア内の無線通信品質の空間分布を確率的に表現する確率的なデジタルツインの構築手法を提案する．そして，エリアの各地点をノードとしてグラフ構造を作成し，マルコフ確率場を用いて一部のノードの観測情報から全ノードのRSSを確率的に推測する手法を提案する．室内で実測しRSSのマップを用いて提案手法の評価を行い，少ない観測点でも予測精度が保たれることや，予測精度を確率分布としても得られることを示した． |
| 抄録(英) | In cyber-physical systems (CPS) where humans and robots coexist, the safety and reliability of wireless communication are important. Moreover, when predicting the accuracy of network quality, the confidence of the prediction result is also necessary. Existing research on RSS map estimation requires knowledge of the exact position and transmission power of the access point, or measuring of signal strength at multiple locations is required. However, the prediction result may not accurate for positions that were not measured. In this paper, a method for constructing digital twin that representing the spatial distribution of wireless network quality is proposed. We constructed a graph structure of each point in the area as a node, and use a Markov random field to make probabilistic inferences of the Received Signal Strength (RSS) of all nodes from a partially observed node. The proposed method was evaluated with the manual measurements of indoor signal strength. Although the number of observation points is low, the prediction accuracy is maintained and the probabilistic distribution is archived. |
| キーワード(和) | サイバーフィジカルシステム(CPS) / デジタルツイン / 受信信号強度(RSS) / マルコフ確率場 |
| キーワード(英) | Cyber-Physical System / Digital Twin / Receive Signal Strength / Markov Random Field |
| 資料番号 | NS2022-152 |
| 発行日 | 2023-01-19 (NS) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | NS |
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| 開催期間 | 2023/1/26(から2日開催) |
| 開催地（和） | ハイブリッド開催(山口県) |
| 開催地（英） | Hybrid Meeting (Yamaguchi Prefecture) |
| テーマ（和） | NWソフトウエア(ソフトウエアアーキテクチャ，ミドルウエア)，NWアプリケーション，SOA/SDP，NGN/IMS/API，分散制御・ダイナミックルーチング，グリッド，NFV，IoT，NW及びシステム信頼性，NW及びシステム評価，一般 |
| テーマ（英） | Network software (Software architecture, Middleware), Network application, SOA/SDP, NGN/IMS/API, Distributed control/Dynamic routing, Grid, NFV, IoT, Network/System reliability, Network/System evaluation, etc. |
| 委員長氏名（和） | 大石 哲矢(NTT) |
| 委員長氏名（英） | Tetsuya Oishi(NTT) |
| 副委員長氏名（和） | 三好 匠(芝浦工大) |
| 副委員長氏名（英） | Takumi Miyoshi(Shibaura Insti of Tech.) |
| 幹事氏名（和） | 池邉 隆(NTT) / 山口 実靖(工学院大) |
| 幹事氏名（英） | Takashi Ikebe(NTT) / Saneyasu Yamaguchi(Kogakuin Univ.) |
| 幹事補佐氏名（和） | 三原 孝太郎(NTT) |
| 幹事補佐氏名（英） | Kotaro Mihara(NTT) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Network Systems |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 屋内環境でのwi-fiの電波状況を推測する無線通信空間の確率的デジタルツイン構築の研究 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Estimation of wi-fi signal condition in indoor environment for digital twin construction |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | サイバーフィジカルシステム(CPS) / Cyber-Physical System |
| キーワード(2)（和/英） | デジタルツイン / Digital Twin |
| キーワード(3)（和/英） | 受信信号強度(RSS) / Receive Signal Strength |
| キーワード(4)（和/英） | マルコフ確率場 / Markov Random Field |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 児玉 大暉 / Daiki Kodama |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 大阪大学(略称：阪大) Osaka University(略称：Osaka Univ.) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 本多 弘睦 / Hiromu Honda |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 大阪大学(略称：阪大) Osaka University(略称：Osaka Univ.) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | TECHASARNTIKUL NATTAON / Techasarntikul Nattaon |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 大阪大学(略称：阪大) Osaka University(略称：Osaka Univ.) |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 義久 智樹 / Tomoki Yosihisa |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 大阪大学(略称：阪大) Osaka University(略称：Osaka Univ.) |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | 下西 英之 / Hideyuki Shimonishi |
| 第 5 著者 所属（和/英） | 大阪大学(略称：阪大) Osaka University(略称：Osaka Univ.) |
| 発表年月日 | 2023-01-26 |
| 資料番号 | NS2022-152 |
| 巻番号（vol） | vol.122 |
| 号番号（no） | NS-362 |
| ページ範囲 | pp.13-18(NS), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2023-01-19 (NS) |