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センサネットワーク Sensor

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 Source: Wikipedia, the free encyclopedia (Wikipedia)]
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センサネットワーク概念図 Sensor Concept

センサネットワーク (Wireless Sensor Networks, WSN)とは、複数のセンサ付無線端末を空間に散在させ、それらが協調して環境や物理的状況を採取することを可能とする無線ネットワークのこと。 Sensor (Wireless Sensor Networks, WSN) is a plurality of sensors will be scattered into space with a wireless terminal, wireless and allows you to collect environmental and physical conditions they cooperate with a network that. M2Mで使用するコア技術である。 M2M technology used in the core.

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[ 編集 ] 概要 [ edit ] Summary

センサネットワークの構想は戦闘地域の監視など軍事目的に端を発するが、現在は民生用途、特に省エネルギー管理、工業計装、居住環境、自然保護、 健康管理 、交通状況などのモニタを目的とするものが多い。 Regional initiatives such as monitoring sensor networks combat military purposes has its roots, and now consumer applications, particularly energy management, industrial instrumentation, habitat, conservation, health care , traffic conditions, such as monitoring what purpose a lot. 搭載するセンサの種類および入力形式は電力・温度・湿度・ガス・照度 、アナログ・EIA-485・Modbusなど種類、形式を問わない。 Mounted sensor types and formats of input power - temperature - humidity - gas - light , analog EIA-485 · Modbus and kind, regardless of format.

センサネットワークの無線端末はノードと呼ばれ、通常1個以上のセンサ、無線チップ、マイクロプロセッサ、電源（電池など）により構成される。 Wireless sensor networks are called terminal nodes, one or more sensors typically wireless chip, microprocessor, power supply (battery, etc.) are made of. 当初構想では粒のように小さく作り、意識されずして遍在する、というユビキタス構想を目標としていたため「モート(Mote、塵)」や「スマートダスト、賢い埃)」などの呼称で研究開発が進んだ。 The plan initially made small as grains, omnipresent to not be aware, that ubiquitous because it was targeted for the concept "mode (Mote, Dust)" and "smart dust, dust wise)," R & D in the designation and progressed. しかし実際には電池の容積に依存すること、塵ほど小さくする必要がない、などの理由で大きさより機能重視で開発されるものが大半となった。 In reality it depends on the volume of the cell, so there is no need to reduce dust, what was most important to be developed in more functional reasons such as size.

センサネットワークは通常、 アドホック (ad hoc)機能と、各ノードから中枢ノードへデータを送るためのルーティング機能(routing algorithm)を持つ。 Sensor is usually ad hoc (ad hoc) function and the central node to send data from each node to the routing function (routing algorithm) with. つまり、ノード間の通信に障害がでると別の通信経路を自律的に再構築する機能がある。 In other words, have the ability to reconstruct different communication paths autonomously've got the communication failure between the nodes. ノードがグループとして連携するため分散処理の要素もある。 To work as a group node distributed processing elements there. 加えて、外部から電力供給を受けずに長期間動作する機能もあり、そのために省電力機能または自己発電機能を持つ。 In addition, the ability to work in a long time without being powered externally or self-generation capability that has power-saving feature for that.

上記を達成するための技術として、無線、ネットワーク、 MEMSセンサ、センサインターフェース、電池（または自己発電）、およびそれらの信頼性を損なわずに実働温度範囲で長期間動作させる方法など、広い裾野分野の連携が必要とされる。 Technology to achieve the above, wireless networks, MEMS sensors, Sensor, battery (or self-generation) and long-term method of operating temperature range without compromising the reliability of their production, and a wide field of Susono coordination is needed.

[ 編集 ] 用途 [ edit ] Applications

センサネットワークの用途は多岐にわたるが、主に監視、追跡、そして制御に集約することができる。 Sensor networks have wide-ranging applications, primarily monitoring, tracking and control can be aggregated. 具体例では電力や温度などのモニタ、赤外線や慣性センサによる行動モニタ、GPS/電波/音波/慣性などによる追跡などが挙げられる。 In the example power and temperature monitoring, infrared monitoring and action by the inertial sensors, GPS / radio / sonic / inertial and tracking and the like. 多点を同時計測できるため、物理現象の分布変化を把握するのに有効である。 Allowing simultaneous multi-point measurements are useful in understanding changes in the distribution of physical phenomena. また、屋内配線において電気機器のスイッチをセンサ・制御と見立てると、センサネットワークの使用で大幅な配線削減が可能となる。 In addition, sensor control and resemble the interior wiring electrical switches, enabling significant reductions in the use of sensor wires.

[ 編集 ] 標準プラットフォーム [ edit ] Standard platform

研究用も含めると非常に多くのプラットフォームが存在するが、産業用としてはおよそ次に集約される。 Including too many for research platforms exist, but for about the next industries to be aggregated.

  • TinyOS ：元々米国のDARPAが主催したスマートダストプロジェクトの一つで、 カリフォルニア大学バークレー校が主体となり開発したセンサネットワーク専用OS。 TinyOS : original U.S. DARPA sponsored by the smart dust is one of the project, the University of California and was developed mainly by a dedicated sensor Berkeley OS. 限られたリソースで軽く動作するのが特徴で、C++に近いnesCで書かれたオープンソースである。 Is characterized by limited resources to work lightly, C + + written in nesC close to open source is. ハードウェアの種類は、主に大学との共同研究目的で開発されたMICA、DOT、TELOSB、 IRIS 、 Imote2などが、農業などの屋外監視用ではeKoが、 エネルギー監視用, Modbus無線化用ではNeoMoteがある。 Type of hardware was developed for joint research with the University primarily MICA, DOT, Telosb, IRIS , Imote2 and in monitoring outdoor including agriculture eKo , and energy monitoring, Modbus in for-Wireless is NeoMote There. ノード数では運用実績が多いとされ、これを理由に実運用における耐性が優れているという。 The number of nodes is large and investment performance, it is better because of this resistance in production. また、有線シリアル通信（RS485）の無線化において、有線接続先のアドレスを読み取り、効率の良い無線通信化を行うプロトコルが開発されており、無作為なブロードキャストによる無線化と差別化している。 The serial communication cable (RS485) of the radio in the address to read the wired connection has been the development of wireless communication protocol is efficient to do that through the radio broadcast of the distinction of random. なお2010年IBMが発表したMoteRunnerにてJAVAやC#もIRIS上で使用できるとされる。 In 2010, IBM announced MoteRunner in JAVA or C # that are also available on IRIS.
  • ZigBee （ジグビー）：家電製品や工業計装への応用を目的に ZigBee Allianceという団体が規格化するプロトコル。 ZigBee (ZigBee): consumer electronics and industrial instrumentation applications to ZigBee Alliance in order to standardize the organization of the protocol. この規格の製品間では通信互換性を持つことを目標とするが、2008年現在、異メーカー間で通信できるZigBee量産品は殆どない。 Between products that this standard is compatible with the goal of communication, of 2008, of communication between the different manufacturers have little mass-produced ZigBee. またZigBeeのバージョン間でも互換性が無い場合がある。 The ZigBee may not be compatible between versions. 当初ZigBeeの物理層として規格化されたIEEE802.15.4はリモコンなど他のプラットフォームにも利用されている。 The original ZigBee physical layer is standardized as IEEE802.15.4 is also used for other platforms, such as remote control.
  • HART ：米国のHART Communication Foundationによる計装通信プロトコルで、無線通信用の規格はWireless-HARTと通称する。 HART : HART Communication Foundation in the United States by the instrumentation communications protocol standard for wireless communication is known and the Wireless-HART. 通信環境に応じて無線チャンネルを自動切換するので妨害電波が強い場合には有効という。 If the jamming is strong because the radio channel automatically switched depending on the effectiveness of the communication environment.
  • SP100 ： ISAの無線版として同委員会が規格化を進めているデータバスプロトコル。 SP100 : ISA bus protocol is promoting the committee as a standardized version of wireless.

[ 編集 ] 関連項目 [ edit ] See also

[ 編集 ] 参考文献 [ edit ] References

[ 編集 ] 外部リンク [ edit ] External links


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