| 講演名 | 2014-01-24 橋梁モニタリングセンサを省電力化する選択的圧縮センシング(モバイルネットワーク,モバイルアプリケーション,アンビエントインテリジェンス,センサネットワーク,一般及び技術展示) 河上 春樹, 川原 圭博, 木代 雅巳, 工藤 高裕, 浅見 徹, |
|---|---|
| PDFダウンロードページ |  PDFダウンロードページへ |
| 抄録(和) | 近年橋梁に無線加速度センサを設置し,無線センサネットワークによってデータを収集することで低コストな構造診断を行う試みがなされている.本研究では橋梁の構造診断に固有振動数の変化を用いる点に着目し,通信回路の低消費電力化のためのデータ圧縮を検討する.評価指標は,電力スペクトルのピーク振動周波数を圧縮前後でどこまで保存できるかとし,圧縮センシングでピーク振動周波数を7割の精度で復元でき,5割程度の電力削減が可能であることを示す.次に,特定の周波数帯を抜き出すWalsh行列を観測行列に用いた選択的圧縮センシングを提案し,ピーク周波数を9割程度の精度で復元することができ,4割程度の電力削減が可能であることを示す.両者は,受信側のロジックは切り替えずに送信側の観測行列を切り替えるだけで併用でき,これにより信号全体の傾向を知る圧縮センシングと特定周波数帯域の転送を行う選択的圧縮センシングを適応的に切り替えるセンシングの可能性を示す. |
| 抄録(英) | Assuming the change in the eigenfrequency is used for the bridge structure diagnosis by wireless accelerometers, two data compression methods for energy-efficient communications, such as compressed sensing and our proposed selective sensing are evaluated by the probabilities to keep the frequency corresponding to the maximum power spectrum before and after compression. The selective sensing replaces the sensing matrix by a Walsh matrix with a reduced number of row vectors to extract the targeted frequency band. Compressed sensing and our method can restore the original peak frequency with a probability of 70% and 90%, and reduce the power consumption by 50% and 40% respectively. Two systems are exchangeable by swapping the sensing matrix by the other, and can be used together without any change in the receiver side. Thus an adaptive sensing can be achieved by exchanging the two methods. |
| キーワード(和) | 圧縮センシング / Walsh行列 / L1ノルム最小化 / 加速度センサ / 構造モニタリング |
| キーワード(英) | Compressed Sensing / Walsh Matrix / L1 Norm Minimization / Acceleration Sensor / Structural Health Monitoring |
| 資料番号 | ASN2013-159 |
| 発行日 |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | ASN |
|---|---|
| 開催期間 | 2014/1/16(から1日開催) |
| 開催地（和） | |
| 開催地（英） | |
| テーマ（和） | |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | |
| 委員長氏名（英） | |
| 副委員長氏名（和） | |
| 副委員長氏名（英） | |
| 幹事氏名（和） | |
| 幹事氏名（英） | |
| 幹事補佐氏名（和） | |
| 幹事補佐氏名（英） | |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Ambient intelligence and Sensor Networks(ASN) |
|---|---|
| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 橋梁モニタリングセンサを省電力化する選択的圧縮センシング(モバイルネットワーク,モバイルアプリケーション,アンビエントインテリジェンス,センサネットワーク,一般及び技術展示) |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Selective Compressed Sensing Method for Low Power Highway Bridge Monitoring |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 圧縮センシング / Compressed Sensing |
| キーワード(2)（和/英） | Walsh行列 / Walsh Matrix |
| キーワード(3)（和/英） | L1ノルム最小化 / L1 Norm Minimization |
| キーワード(4)（和/英） | 加速度センサ / Acceleration Sensor |
| キーワード(5)（和/英） | 構造モニタリング / Structural Health Monitoring |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 河上 春樹 / Haruki KAWAKAMI |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 東京大学大学院情報理工学系研究科 Graduate School of Information Science and Technology, The University of Tokyo |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 川原 圭博 / Yoshihiro KAWAHARA |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 東京大学大学院情報理工学系研究科 Graduate School of Information Science and Technology, The University of Tokyo |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 木代 雅巳 / Masami KISHIRO |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 富士電機株式会社 Fuji Electric Co., Ltd. |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 工藤 高裕 / Takahiro KUDO |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 富士電機株式会社 Fuji Electric Co., Ltd. |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | 浅見 徹 / Tohru ASAMI |
| 第 5 著者 所属（和/英） | 東京大学大学院情報理工学系研究科 Graduate School of Information Science and Technology, The University of Tokyo |
| 発表年月日 | 2014-01-24 |
| 資料番号 | ASN2013-159 |
| 巻番号（vol） | vol.113 |
| 号番号（no） | 399 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | |