センサネットワークに基づく 屋内移動経路提示に関する研究

A Study in Indication of Indoor Route in Wireless Sensor Networks

複雑系工学講座 調和系工学研究室

学部４年 松尾 潤

背景

屋内施設への導入

ユーザサービスの付加

移動経路の提示が必要

センサネットワークの発展

環境監視・情報の収集

目的地までの案内 混雑状況を考慮した案内 災害時における避難誘導

横浜ランドマークタワー

目的

センサネットワークに基づく屋内移動経路の提示

エンドデバイス

ルータ

移動端末

サーバ

経路提示システム センサネットワーク

• センサネットワークの構築

• ユーザの位置情報の取得

• センサネットワーク上の通信

• 屋内空間のモデル化

• 最短経路の計算アルゴリズム

課題 課題

移動経路生成

屋内空間 グラフ構造

ZigBeeセンサネットワーク

センサネットワークを介したサーバ・クライアントシステム

ZigBee

欠点：通信速度が遅い

利点：消費電力が少ない・導入コストが低い

→モデル化・実装で工夫

→屋内施設への導入が容易

屋内空間のモデル化

により移動経路に対応したノード列を表現

ZigBee間の通信速度が遅い

ノード：典型的移動経路の交差点・部屋 リンク：交差点間の接続 ノード列：典型的移動経路

グラフ構造

具体例として情報科学研究科棟1～3階を対象としてモデル化

情報棟のモデル化

：部屋

典型的移動経路の交差点にノードを置く ：廊下

：典型的移動経路

1階

階段ノード

情報棟のモデル化

ノード：交差点・部屋 リンク：交差点間が隣接

1階

：部屋

：廊下

外ノード

モデル化した情報棟

1階

2階

3階

0 2

5 4 3

ノード番号 [0～192]

1

192

実装

目的地(ノード番号)

ノード列 移動経路提示

出発地(ノード番号) 経路計算

グラフ構造 グラフ構造

移動端末 サーバ

今回の実装 ZigBee

ネットワーク

（ダイクストラ法）

ルータ 移動端末 エンドデバイス サーバ

端末のnetwork参加確認

再入力 送信

通信の開始

データの受信

ルータへ送信

データの受信 経路番号の送信

２地点の受信と経路計算

エンドデバイスへ送信

移動端末へ送信

ルータへ受信通知

サーバへ送信

２地点の入力

[0～192]

[参加] [未参加]

[送信失敗]

[else]

データの受信

続けるか確認

続けるか確認

“送信失敗”

[送信成功]

データの受信

データの受信

続けるか確認

移動経路の表示

サーバへ送信

エンドデバイスへ受信通知

データの受信

移動端末へ送信

“エンドデバイスに届きました”

“ルータに届きました”

デモ

1階

2階

3階

スタート：東側入口 [ノード番号24]

ゴール：A31教室 [ノード番号 189]

デモ

それではご覧ください

成功例

まとめ

課題

グラフ構造から地図情報への変換

結論

目的地までの移動経路の提示を行うシステムを ZigBeeセンサネットワーク上に構築した

サーバから移動端末へグラフ構造の転送