| 講演名 | 2018-11-15 遅延を最小化する適応的センサデータ集約制御方式の特性評価 吉野 秀明(日本工大), 大田 健紘(日本工大), 平栗 健史(日本工大), |
|---|---|
| PDFダウンロードページ |  PDFダウンロードページへ |
| 抄録(和) | 大量のセンサデータを活用するIoTシステムでは、無線周波数やセンサノードの消費電力などの限られた通信リソースを節約する手段としてデータ集約機能が有効である。ファクトリーオートメーションやスマートグリッドなど、遅延要件が厳しいIoTアプリケーションを実現するためには、センサデータを一次集約するIoTゲートウェイにおける遅延の抑制が重要な課題である。本稿では、IoTゲートウェイ等のセンサデータを集約するシステムを主な対象として、平均遅延時間を最小化する最適集約パラメータを導出し、時変入力に対する適応的制御への応用について論じる。具体的には、一定個数データ集約方式を対象とし、遅延時間の定常分布のLSTと平均の解析結果に基づく、平均遅延時間を最小化する最適集約個数の推定式を示す。次に、入力に時間変動のあるモデルに対して同推定式を応用し、適応的に集約個数を制御することで入力トラヒックの変動を吸収し、遅延の増大を抑えた安定した過渡特性、ならびに、理論的最適値に近い平均遅延特性が達成できることをシミュレーションにより明らかにする。 |
| 抄録(英) | In Internet of Things (IoT) systems utilizing a large amount of small-sized data, a data aggregation function, which hierarchically summarizes data, is effective for saving limited communication resources such as the radio frequency and sensor-node energy. To realize latency-critical IoT applications such as factory automation and smart grids, latency should be minimized at IoT gateways that aggregate spatially distributed data and transmit the aggregated-data over the Internet. In this paper, we derive the optimal aggregation parameter, which minimizes the average latency in the IoT gateway for a constant number data aggregation scheme, then apply it to an adaptive optimal control when a time variation exists in the data arrival rate. Based on our analytical results on the Laplace-Stieltjes transform and average of the stationary distribution of the latency, we derive an estimation formula for the optimal aggregation number according to a traffic intensity. We apply the formula to an adaptive control for optimizing the aggregation number when a time variation exists in the data arrival rate. The transient traffic characteristics, that absorb traffic fluctuations, thereby realize the stable optimal latency, were clarified by simulation. |
| キーワード(和) | センサデータ / 最適集約 / IoT / 適応的制御 / 通信トラヒック |
| キーワード(英) | sensor data / optimal aggregation / IoT / adaptive control / communication traffic |
| 資料番号 | CQ2018-68 |
| 発行日 | 2018-11-08 (CQ) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | CQ / ICM / NS |
|---|---|
| 開催期間 | 2018/11/15(から2日開催) |
| 開催地（和） | 金沢工業大学 扇が丘キャンパス |
| 開催地（英） | |
| テーマ（和） | ネットワーク品質，ネットワーク計測・管理，ネットワーク仮想化，ネットワークサービス，および一般 注：この開催では発表申込み締切日が異なります． - １種研究会：9/12 - NV研究会：11/1 NV研究会への発表申込はこちらからお願いします。 |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | 林 孝典(広島工大) / 吉原 貴仁(KDDI総合研究所) / 岡崎 義勝(NTT) |
| 委員長氏名（英） | Takanori Hayashi(Hiroshima Inst. of Tech.) / Kiyohito Yoshihara(KDDI Research) / Yoshikatsu Okazaki(NTT) |
| 副委員長氏名（和） | 下西 英之(NEC) / 岡本 淳(NTT) / 山下 陽一(NTTネオメイト) / 三好 匠(芝浦工大) / 中尾 彰宏(東大) |
| 副委員長氏名（英） | Hideyuki Shimonishi(NEC) / Jun Okamoto(NTT) / Yoichi Yamashita(NTT-N) / Takumi Miyoshi(Shibaura Inst. of Tech.) / Akihiro Nakao(Univ. of Tokyo) |
| 幹事氏名（和） | 池上 大介(NTT) / 大田 健紘(日本工大) / 服部 雅晴(KDDI総合研究所) / 大石 晴夫(NTT) / 松井 健一(NTT) / 谷川 陽祐(阪府大) |
| 幹事氏名（英） | Daisuke Ikegami(NTT) / Kenko Ota(Nippon Inst. of Tech.) / Masaharu Hattori(KDDI Research) / Haruo Ooishi(NTT) / Kenichi Matsui(NTT) / Yosuke tanigawa(Osaka Pref Univ.) |
| 幹事補佐氏名（和） | 佐々木 力(KDDI総合研究所) / 西川 由明(NEC) / 山本 嶺(電通大) / 朱 韵成(日立) / 橿渕 健一(NTT) |
| 幹事補佐氏名（英） | Chikara Sasaki(KDDI Research) / Yoshiaki Nishikawa(NEC) / Ryo Yamamoto(UEC) / Yunchen Zhu(Hitachi) / Kenichi Kashibuchi(NTT) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Communication Quality / Technical Committee on Information and Communication Management / Technical Committee on Network Systems |
|---|---|
| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 遅延を最小化する適応的センサデータ集約制御方式の特性評価 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Characteristic Evaluation of Adaptive Control of Sensor Data Aggregation to Minimize Latency |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | センサデータ / sensor data |
| キーワード(2)（和/英） | 最適集約 / optimal aggregation |
| キーワード(3)（和/英） | IoT / IoT |
| キーワード(4)（和/英） | 適応的制御 / adaptive control |
| キーワード(5)（和/英） | 通信トラヒック / communication traffic |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 吉野 秀明 / Hideaki Yoshino |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 日本工業大学(略称：日本工大) Nippon Institute of Technology(略称：NIT) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 大田 健紘 / Kenko Ota |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 日本工業大学(略称：日本工大) Nippon Institute of Technology(略称：NIT) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 平栗 健史 / Takefumi Hiraguri |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 日本工業大学(略称：日本工大) Nippon Institute of Technology(略称：NIT) |
| 発表年月日 | 2018-11-15 |
| 資料番号 | CQ2018-68 |
| 巻番号（vol） | vol.118 |
| 号番号（no） | CQ-302 |
| ページ範囲 | pp.27-32(CQ), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2018-11-08 (CQ) |