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無線センサネットワーク
ユビキタスコンピューティング環境では、身の周りに埋め込まれた無数のコンピュータやセンサーが、実世界の状況を自動認識して、高度な情報サービスや環境制御に役立てる。このとき、実世界の情報を有効に取得することが重要だが、それを実現する技術の1つとして無線センサネットワーク(Wireless Sensor Networks)が期待されている。
無線センサネットワークは、無線通信機能と計算処理能力を備えた大量のセンサーから構成され、各センサーが自律的に動作する無線通信ネットワークである。センサーで取得したデータを、基地局のデータベースに蓄積したり、各ノードが保持して外部のネットワークからセンサーへ問合せたりして取得することができ、また、状況の変化を検出して周囲に通知することができる。このような無線センサネットワークが実現すると、広範囲な領域の情報収集が可能になり、防災、防犯、物流、農業、医療、公物管理、ビル管理、生態観測など多岐にわたる応用が考えられている。
例えば、土砂崩れや崖崩れなどの災害が発生しそうな場所に無線センサネットワークを設置すると、何らかの兆候がみられたときにセンサーからデータが送信されて、災害を未然に防ぐ対処をしたり、周辺住民に注意を喚起したりすることが可能になる。
では、現在でも防犯・防災やビル管理などのためにセンサーをネットワークに接続したシステムはあるが、それらとの違いは何だろうか？それは、無線センサネットワークの場合、大量のセンサーを多様な環境へ容易に設置することが可能になることである。従来の場合、センサーを有線で接続するために敷設コストが高くなり、あるいは、無線で利用できるシステムでも小規模なレベル留まっている。しかし、無線センサネットワークでは、センサー同士は無線通信で接続されているので有線で接続する必要がなく、また、各センサーが自律的に動作してネットワークを構成するので大規模に展開することも可能である。
このような無線センサネットワークを実現するためには、大量のセンサーをうまく扱う必要がある。センサーは多様な環境に設置できるようにバッテリーで動作することが望ましい。しかし、大量にセンサーがあるのでバッテリーを充電したり交換したりする作業が非常に困難である。そのため、低消費電力動作をいかに達成するかがキーポイントとなる。そして、容易にネットワークを構築するために、各ノードが自律的に動作して無線通信ネットワークを構成するような分散アルゴリズムも必要である。
そこで、坂村・越塚研究室では、このような無線センサネットワークを実現するために、ハードウェア、オペレーティングシステム、ネットワークプロトコル、アプリケーションにいたる各分野の研究に取り組んでいる。
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