| 講演名 | 2019-01-28 無線電力伝送を用いた無線センサネットワークのためのマルチユーザダイバーシティ活用電力伝送法 田中 信甫(関西大), 四方 博之(関西大), |
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| 抄録(和) | 近年、WSNs (Wireless Sensor Networks) の問題点であるセンサノードのバッテリー交換を不要とするWPSNs (Wireless Powered Sensor Networks) の研究が活発に行われている。本稿では、バッテリーで動作するシンクノードがセンサノードのデータ集約及びセンサノードに対する電力伝送を行うWPSNsに注目する。フェージング環境下において、シンクがチャネル状態を考慮せず電力伝送を行う場合、チャネル状態が悪いノードに電力伝送を行う可能性があり、シンクのバッテリーの非効率利用の一因となる。そこで、本稿では、チャネル状態が良いノードを選出して電力伝送を行うことによりマルチユーザダイバーシティ効果を活用する。しかし、チャネル状態が良いノードを選出する場合、公平性が損なわれ遠方ノードの充電機会が減少し残余エネルギー量が減少することが考えられる。この問題を解決するために、本稿では、ノードの残余エネルギー量と公平性を考慮しつつマルチユーザダイバーシティ効果を得る電力伝送法を提案する。提案方式は、残余エネルギー量を判断するためのエネルギー閾値や過去の獲得エネルギー量及び距離に応じて充電機会を制御する動作を加えることにより、高データ収集率の持続時間の向上を実現する。本稿では、計算機シミュレーションにより、提案方式がチャネル状態を考慮しない電力伝送法よりも高データ収集率を長時間維持可能なことを示す。 |
| 抄録(英) | In order to realize battery-less wireless sensor networks, WPSNs (Wireless Powered Sensor Networks) are actively studied. In our study, we focus on a WPSN where a sink node operating with battery collects data from sensor nodes and transfers power by electromagnetic wave to sensor nodes. When the sink conducts power transfer regardless of channel state of each node over fading channels, battery energy of the sink is used inefficiently since the sink can conduct power transfer over poor channels. Therefore, we consider exploiting multi-user diversity. However, when the sink always conducts power transfer over good channels, fairness among nodes is degraded, and the residual energy of farther nodes runs out quickly since they have less opportunities to be charged. Therefore, in this study, we propose power transfer considering fairness and residual energy while exploiting multi-user diversity. The proposed scheme realizes improvement of sustainability of high data collection rate by considering the amount of harvested energy over the past period, residual energy of each node, and distance to the sink for controlling charging opportunity. With computer simulations, we show that the proposed scheme can maintain high data collection rate for longer period of time in comparison to power transfer without considering channel state. |
| キーワード(和) | 無線センサネットワーク / 無線電力伝送 / マルチユーザダイバーシティ / エネルギー有効活用 |
| キーワード(英) | Wireless sensor networks / Wireless power transfer / Multi-user Diversity / Energy saving |
| 資料番号 | ASN2018-78 |
| 発行日 | 2019-01-21 (ASN) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | ASN |
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| 開催期間 | 2019/1/28(から2日開催) |
| 開催地（和） | 休暇村 指宿 |
| 開催地（英） | Kyuukamura Ibusuki |
| テーマ（和） | 知的環境，センサネットワーク，ポスターセッション，及び，一般 |
| テーマ（英） | Ambient intelligence, Sensor networks, Poster session, etc. |
| 委員長氏名（和） | 岡田 啓(名大) |
| 委員長氏名（英） | Hiraku Okada(Nagoya Univ.) |
| 副委員長氏名（和） | 山本 高至(京大) / 中澤 仁(慶大) / 門田 和也(日立) |
| 副委員長氏名（英） | Koji Yamamoto(Kyoto Univ.) / Jin Nakazawa(Keio Univ.) / Kazuya Monden(Hitachi) |
| 幹事氏名（和） | 大和田 泰伯(NICT) / 萬代 雅希(上智大) / 川喜田 佑介(神奈川工科大) |
| 幹事氏名（英） | Yasunori Owada(NICT) / Masaki Bandai(Sophia Univ.) / Yusuke Kawakita(Kanagawa Inst. of Tech.) |
| 幹事補佐氏名（和） | 橋本 匡史(阪大) / 大田 知行(広島市立大) / 菊月 達也(富士通研) / 中野 亮(日立) / 堀田 善文(三菱電機) |
| 幹事補佐氏名（英） | Masafumi Hashimoto(Osaka Univ.) / Tomoyuki Ota(Hiroshima City Univ.) / Tatsuya Kikuzuki(Fujitu Lab.) / Ryo Nakano(HITACHI) / Yoshifumi Hotta(Mitsubishi Electric) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Ambient intelligence and Sensor Networks |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 無線電力伝送を用いた無線センサネットワークのためのマルチユーザダイバーシティ活用電力伝送法 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Wireless Power Transfer exploiting Multi-user Diversity for Wireless Powered Sensor Networks |
| 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 / Wireless sensor networks |
| キーワード(2)（和/英） | 無線電力伝送 / Wireless power transfer |
| キーワード(3)（和/英） | マルチユーザダイバーシティ / Multi-user Diversity |
| キーワード(4)（和/英） | エネルギー有効活用 / Energy saving |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 田中 信甫 / Shinsuke Tanaka |
| 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） | 四方 博之 / Hiroyuki Yomo |
| 第 2 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 | 2019-01-28 |
| 資料番号 | ASN2018-78 |
| 巻番号（vol） | vol.118 |
| 号番号（no） | ASN-428 |
| ページ範囲 | pp.1-6(ASN), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2019-01-21 (ASN) |