広域センサネットワークにおける信頼性を考慮した気象データ運用基盤の提案と評価

山内 正人 (0651135)

近年センサ技術の進歩や普及、ネットワーク環境の整備によって広域センサネットワークが構築されつつある。 広域センサネットワークでは負荷分散や冗長性を考慮すると共に、センサデータの信頼性確保を行う必要がある。 それに加え、信頼性確保の処理時間に制約がある。センサは一定間隔でデータの収集を行っている。 そのため、信頼性確保の処理時間がデータ収集間隔を超えると処理が追いつかず、処理の必要なデータが増加していく。 負荷分散や冗長性を実現し、センサデータを共有する方法としてP2Pが考えられる。 そこで、本研究ではP2Pネットワーク上にセンサデータの信頼性確保が可能な運用基盤の構築を目的とする。

提案手法では地理位置と信頼度を用いて障害検知に最適なグループを形成し、障害検知を行う。 グループを形成しておくことで冗長なデータ比較を排除でき、障害検知精度の校長と処理時間軽減が可能となる。 また、形成したグループを基に障害検知で必要となるデータをキャッシュしておくことで、冗長なクエリを排除でき、処理時間が軽減可能となる。 障害検知を行った結果を基に、データの信頼性の指標となる信頼度を算出する。 算出された信頼度をデータに対して付与しておくことで、ユーザはデータの選択が可能となり、要求に応じたデータが取得可能となる。

本研究で提案する信頼度の妥当性を示すために、Live E!プロジェクトで収集されている実データを用いて障害検知の性能評価を行った。 実験を行った結果、全障害事象において90%以上適切な信頼度が付与できることが明らかとなった。 また、信頼性確保の処理時間は平均4.2秒で、データの収集間隔内で処理が完了することを確認した。