Implementation of mesh router placement optimization system based on reproduction of real environment for IoT age

物联网时代基于真实环境再现的Mesh路由器布局优化系统的实现

基本信息

批准号：
20K19793
负责人：
小田哲也
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Okayama University of Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

IoT時代の実現のために、ユビキタス社会やデジタル田園都市国家構想等の実現を加速させることができるメッシュネットワークの高効率な構築が必要である。メッシュネットワークが有する通信性能を有効利用することができるネットワーク構築のために、メッシュネットワークの敷設対象自体や、敷設対象における電波伝搬を含めた高精度な実環境の再現が必要不可欠である。当該年度は、敷設対象の状況の変化を考慮したメッシュルータ配置システムと、実環境再現のための手法について研究を推進した。実施した研究テーマを以下に示す：1)災害環境を考慮したメッシュルータ配置システムの開発、2)測量のための自律行動型ドローンの開発、3)ドローンで撮像した画像を用いたLiDARと画像に基づく三次元復元手法の開発1)～3)について、今年度、申請者が実施した研究内容を下記に示す。1)昨年度、申請者が開発した、GANに基づき災害などの影響で変化する環境の状況を生成するシステムと、避難地のオープンデータを複合し、避難地からメッシュネットワークを展開をするためのメッシュルータ配置最適化を行うことを可能とした。2)実環境を再現するための、河川・道路等の測量システムを開発し、昨年度開発した自律行動型ドローンに搭載した。本システムは、陸上・水上データをマッピングすることが可能である。3)建造物等の再現を行うための三次元復元について、LiDARと画像を複合する手法を開発し、高精度かつ処理速度が速い三次元復元を可能とした。加えて、画像データ中の建造物等の遮蔽物に電磁波の反射率等をディープラーニングで自動的に付与するシステムを開発した。

为了实现物联网时代，需要构建高效的网状网络，加速实现泛在社会和数字花园城邦理念。为了构建能够有效利用网状网络通信性能的网络，必须高精度地再现实际环境，包括网状网络安装本身和安装目标中的无线电波传播。本财年，我们推进了考虑安装对象条件变化的网状路由器配置系统和再现真实环境的方法的研究。进行的研究主题如下：1）开发考虑灾害环境的网状路由器放置系统，2）开发用于测量的自主无人机，以及3）使用无人机捕获的图像进行激光雷达和图像处理的细节。申请人今年基于上述内容进行的关于三维重建方法1)至3)的开发的研究如下所示。 1）去年，申请人开发了基于GAN的系统，该系统生成因灾害等影响而变化的环境条件，以及结合避难区域的开放数据并部署避难区域的网状网络的网格。可以优化路由器的放置。 2）我们开发了河流、道路等勘测系统来再现真实环境，并将其安装在去年开发的自主无人机上。该系统能够绘制土地和水域数据。 3）对于再现建筑物等的三维重建，我们开发了一种将激光雷达和图像相结合的方法，使得能够以高精度和快速处理速度进行三维重建。此外，我们还开发了一种系统，利用深度学习自动添加电磁波反射率，以屏蔽图像数据中的建筑物等物体。

项目成果

期刊论文数量（66）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

An Anomaly Detection System for Intelligent Robot Vision Using LSTM

使用 LSTM 的智能机器人视觉异常检测系统

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
Chihiro Yukawa; Kyohei Toyoshima; Yuki Nagai; Masahiro Niihara; Yuma Yamashita; Tetsuya Oda; Leonard Barolli
通讯作者：
Leonard Barolli

A New Method for Optimization of Number of Mesh Routers and Improving Cost Efficiency in Wireless Mesh Networks

一种优化无线网状网络中网状路由器数量并提高成本效率的新方法