Ye Xiucai

叶 秀彩

Tsukuba Repository

Distributed Coding Schemes for Continuous Data
Collection in Wireless Sensor Networks
著者 叶 秀彩
その他のタイトル 無線センサネットワークにおける連続データ収集の
ための分散コーディング手法に関する研究
学位授与大学 筑波大学 (University of Tsukuba)
学位授与年度 2013
報告番号 12102甲第6861号
URL http://hdl.handle.net/2241/00122393
（博甲） 
氏 名（本籍） 叶 秀彩 （よう しゅうさい）（中 国） 
学 位 の 種 類 博 士（工学） 
学 位 記 番 号 博 甲 第 6861 号 
学 位 授 与 年 月 日 平成２６年 ３月２５日 
学位授与の要件 学位規則第４条第１項該当 
審 査 研 究 科 システム情報工学研究科 
学位論文題目 
Distributed Coding Schemes for Continuous Data Collection in 
Wireless Sensor Networks 
（無線センサネットワークにおける連続データ収集のための分散コ
ーディング手法に関する研究） 
主  査 筑波大学 教授 博士（工学） 李 頡 
副  査 筑波大学 教授 Ph.D. 田中 二郎 
副  査 筑波大学 教授 理学博士 北川 博之 
副  査 筑波大学 准教授 工学博士 片岸 一起 
副  査 筑波大学 准教授 博士（情報科学） 木村 成伴 
論 文 の 要 旨 
本論文では、無線センサネットワークにおける連続データ収集のための分散コーディング手法
に関する研究を行った。本論文の第１章では、無線センサネットワークと、連続データ収集とデ
ータ蓄積のためのコーディング手法を紹介した後、関連研究とその問題点を論じ、本研究の動機
と貢献について述べた。第２章では、無線センサネットワークのシステムモデルと問題の定式化
について論じた。第３章では、無線センサネットワークにおける一定数ｍ個の最新データを収集
する分散コーディング手法を新たに提案した。提案手法では、複数のデータを分散的にコーディ
ングし、各センサノードで蓄積している。このセンサノードにある古いデータは、新しいデータ
に置き換えられ、最新のデータを蓄積している。移動基地局はランダムに一定数のセンサノード
にアクセスし、コーディングしたデータを収集した後、デコーディングにより、元のデータを取
り出している。性能評価を行い、既存手法と比べて、提案手法では、センサノードにデータを蓄
積するために必要なメモリー容量を削減したことを明らかにした。また、提案手法のデータ収集
の成功率と無線センサネットワークのエネルギー効率が大幅に改善されたことを示した。第４章
では、無線センサネットワークにおける全部のデータを収集するための分散コーディング手法を
新たに提案した。ｍ個のデータ収集とは違い、データ収集の数がより多くなっている。提案手法
では、コーディングしたデータをセンサノードに蓄積しており、移動基地局のデータ収集が遅れ
る場合には、新しくセンシングしたデータを引き続き既存データにコーディングすることができ
る。これにより、一定時間間隔で生成したデータを全部収集することができる。そして、性能評
価により、提案手法の有効性を明らかにした。第５章では、論文をまとめ、今後の課題について
述べた。 
（博甲） 
審 査 の 要 旨 
【批評】 
無線センサネットワークは、環境観測、災害時の情報収集、防犯システムなどの分野で多くの
応用があり、広く研究が行われている。しかし、センサノードでは利用可能な計算能力やメモリ
ー容量、バッテリーなどの資源に制限があるため、センサノードで保存できるデータの量は限ら
れている。このように、資源に制限があるセンサネットワークから大量なデータを収集すること
は挑戦的な課題である。 
本論文では、無線センサネットワークにおける連続的なデータを収集するための分散コーディ
ング手法に関する研究を行った。具体的には、一定数ｍ個の最新なデータを収集するための分散
コーディング手法と全部のデータを収集するための分散コーディング手法を新たに提案した。提
案手法では、コーディングしたデータを各センサノードに分散的に蓄積している。移動基地局は
ランダムに一定数のセンサノードにアクセスし、コーディングしたデータを収集した後、デコー
ディングにより、元のデータを取り出しており、センサノード中のデータ蓄積に必要なメモリー
容量を削減することができる。性能評価とシミュレーションにより、提案手法では、データ収集
の成功率と無線センサネットワークのエネルギー効率が大幅に改善されることを示した。これら
の研究は情報工学上貢献するところが大きいと判断される。今後は、提案した方式を実際のセン
サネットワークシステム上に実装し、より現実的な環境でその有効性を示すことが望まれる。 
 
 
【最終試験の結果】 
平成２６年２月７日、システム情報工学研究科において、学位論文審査委員の全員出席のもと、
著者に論文について説明を求め、関連事項につき質疑応答を行った。その結果、学位論文審査委
員全員によって、合格と判定された。 
【結論】 
上記の学位論文審査ならびに最終試験の結果に基づき、著者は博士（工学）の学位を受けるに
十分な資格を有するものと認める。 
 


無線センサネットワークにおける連続データ収集のための分散コーディング手法に関する研究

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