Wi-SUN FANを用いた移動体向けセンシングのための最適ノード選択・通信経路構築アルゴリズムを開発
2026年5月27日
京都大学 原田博司研究室
国立大学法人京都大学の原田博司 情報学研究科教授、正木弘子 同研究員、関谷花音 同修士課程学生らの研究グループは、IoT(Internet of Things:“モノ”のインターネット)向け国際無線通信規格「Wi-SUN FAN」を用い、最大時速68kmで走行する移動体から各種センシング情報および位置情報を広域に収集・管理するための、最適ノード選択・通信経路構築アルゴリズムを開発しました。さらに、本アルゴリズムを実装した移動体センシングシステムを構築し、自律歩行型ロボットを用いた実証に成功しました。
1. 背景
スマートシティやスマートメータリングなど、大規模(数百台規模)かつ広域(数km以上)の通信を必要とするIoTシステム向けとして、国際無線通信規格Wi-SUN FANが制定されています。Wi-SUN FANは、各ノードが自律的に接続先ノードを検索してネットワークを拡張する機能を有しており、建物による遮蔽等が存在する環境でも迂回経路を自律的に構築できることから、耐障害性に優れた堅牢な無線ネットワークを構築可能な規格です。Wi-SUN FANは、元来、固定設置されたノード間を自律的に接続するシステムとして設計されていました。しかし近年では、IoTシステムの進展に伴い、移動体への適用が求められています。一方で、Wi-SUN FANの経路構築アルゴリズムとして採用されているRPL (IPv6 Routing Protocol for Low-Power and Lossy Networks)は、移動ノードにおける動的な通信環境変化に対して最適な親ノードを選択できず、移動速度の増加に伴ってパケット伝送成功率が著しく低下するという課題がありました。
2.研究成果
今回、Wi-SUN FANを用いた移動通信においてシームレスに最適な接続先ノード選択を実現するため、移動ノードの移動速度に依存しない通信経路構築アルゴリズムの開発に成功しました。さらに、本アルゴリズムを実装した自律歩行型ロボットを用いた実証実験を行い、その有効性を確認しました。開発した通信経路構築アルゴリズムでは、Wi-SUN FANで採用されているRPLの通信経路構築方式を基本としつつ、経路選択における時間制約が発生しない仕組みを考案しました。これにより、迅速に最適な通信先ノードを選択可能としています。また、制御フレーム(通信経路構築に必要な情報を交換するパケット)の送信方式、接続先ノードの維持方式についても新しい手法を導入し、通信信頼性の高い近距離端末を優先的に接続先ノードとして選択するアルゴリズムを実現しました。開発したアルゴリズムを移動ノードに適用し、10台のルータと呼ばれる固定設置ノードと情報収集ノードであるBR(Border Router)を用いた評価モデルにより、計算機シミュレーションにより送信されるパケットの伝送成功率の評価を行いました。その結果、移動速度19m/s(時速68.4km/h)においても、ほぼ100%に近いパケット伝送成功率を維持し、Wi-SUN FAN標準のRPL方式と比較して、伝送成功率が約2.9倍に向上することを確認しました。さらに、従来のRPL方式では、より適切な接続先ノードがあっても接続先が切り替わらない場合があるのに対し、提案アルゴリズムでは、移動全区間にわたり適切な通信ノード切り替えが行われていることを確認しました。
さらに、開発したアルゴリズムを適用したWi-SUN FAN無線機を自律歩行型ロボットに実装し、ボーダルータと2台のルータを配置した環境において、自律歩行型ロボットを移動させる実証実験を行い、開発したアルゴリズムの動作を検証しました。その結果、実証実験環境においても、通信信頼性の高い近距離ノードを通信接続先ノードとして選択し、シームレスにハンドオーバーすることを確認しました。また、さらに通信接続先ノードを可視化することにより、自律歩行型ロボットが現在どのルータエリアに存在するかを把握できることを確認しました。これにより、本来固定ノード間通信を対象としていたWi-SUN FANを用いた場合においても、移動体から取得される各種センシング情報および位置情報を広域に収集・管理するシステムを構築できることを実証しました。
詳しくは
https://www.dco.cce.i.kyoto-u.ac.jp/ja/PL/PL_2026_03.html
をご覧ください。
「無残な結果」中道・小川代表、3党合流失敗→分裂めぐる記者指摘に「甘んじて受けないと」
ホテル立山、8月31日をもって宿泊営業終了
堀江貴文氏、食中毒事案巡る「修行不足」指摘に持論「むしろ修行の中で属人的に覚える方が怖い」
1歳の女の子が『犬を愛しすぎた』結果→お散歩終わりのお風呂にも来て…あまりにも尊い『ふたりの世界』が44万再生「天国」「おてて繋いでる」
【巨人】竹丸和幸がザナックス社とアドバイザリー契約を締結「心強い味方になってくれた」
藤田ニコル、心中告白「いつXやめようかな~って定期的に悩む」
【阪神】ベテラン西勇輝「技術とか経験値で乗り切れたら」3日先発見込み 神宮は今季2戦2勝
メッシ代表引退表明「ひとつの時代の終わりを感じる」「心から感謝」「ガチで悲しい」SNS反応
【楽天】ドラ2伊藤樹、地元秋田でのオリックス戦で凱旋登板へ「初先発よりも緊張するかなと」
【阪神】高橋遥人が13勝目へ好相性ヤクルト戦先発「バケモンすぎる」と語る後輩右腕は?
モラタメにて「2024年台湾東部沖地震救援金」を受付中
キーワードを見つけて賞品ゲット!冬のプレゼントキャンペーン
伊達みきお「脳梗塞」コンビのTVレギュラー8本、29日生ラジオ、放送界は対応追われる
【全文】西野亮廣、先輩芸人への「訴訟予告通知」発表 法的措置を検討「私に対し激しい暴力を」
【高梨沙羅】まるで別人?白いビーチでのプライベートショットを公開
近藤真彦、田原俊彦との“不仲説”を直撃質問され回答「だって…」
佐藤沙織里都議が辞職表明、YouTubeで 25年6月に初当選
「まるで海のよう」 一変した富山・氷見の景色 大雨特別警報
伊藤かずえ、愛車シーマの“最新”走行距離写真を公開「すごーい」と驚きコメントも
赤根所長「ICCは決して負けない」 制裁で既にクレカ使えず
鈴木宗男氏、駐露大使を批判 プーチン氏の北方領土訪問巡り
星組トップ暁千星 暁ラーマが主人公として帰ってくる 瑠風ビームに「同期ならではの安心感」
【広島】バッテリー乱れ6回に3失点…捕逸の石原貴規「ボクが捕れなかっただけ」松本竜也も猛省
キーワードを見つけて賞品ゲット!冬のプレゼントキャンペーン
モラタメにて「2024年台湾東部沖地震救援金」を受付中
“9頭身美ボディー”斎藤恭代「着てます。たぶん。」ボディーあらわ投稿に「安心できない」
【甲子園】横浜ラストミーティングで小野舜友主将が流した涙…12月の主将クビ宣告から建て直し
【甲子園】智弁和歌山 決勝戦を前に中谷仁監督「智弁和歌山らしく、打ち勝ちたい」
【高梨沙羅】まるで別人?白いビーチでのプライベートショットを公開
久保建英、今季開幕戦に先発も見せ場作れず Rソシエダード、ベティスに0-1黒星スタート

広域地域無線ネットワークWi-RANを用いた長距離4K映像伝送に成功
国際無線通信規格 Wi-SUN Enhanced HANおよびWi-SUN FAN 1.1共通ファームウェアの開発に成功
VHF帯を用いた狭帯域IoT無線映像伝送システムによる30km越長距離伝送の実証に成功
NTTグループ、1Finity、三菱ケミカル、IOWN APNとAI活用で屋外設備点検の高度化検証に成功
NTTグループ、1Finity、三菱ケミカル、IOWN APNとAI活用で屋外設備点検の高度化検証に成功
NTTグループ、1Finity、三菱ケミカル、IOWN APNとAI活用で屋外設備点検の高度化検証に成功
NTTグループ、1Finity、三菱ケミカル、IOWN APNとAI活用で屋外設備点検の高度化検証に成功
NTTグループ、1Finity、三菱ケミカル、IOWN APNとAI活用で屋外設備点検の高度化検証に成功
「国際ロボット展2025」に情報工学科 中沢実研究室が出展。12月3日(水)から6日(土)まで東京ビッグサイトで
テラヘルツ帯における6G向け超広帯域無線伝送試験装置を開発し時速1000 kmの移動環境下での基礎伝送に成功