循環行列を用いたセンサノード上への圧縮センシングの実装と消費電力の評価

概要

論文の詳細を見る
本研究では,メモリ容量が極めて制限されたセンサノード上でセンシングデータを圧縮することを目標に,循環行列を用いた圧縮センシング手法を提案する.無線センサネットワークにおいて,センサノードに最も大きな負荷がかかるのは通信時であり,センシングデータを圧縮して通信時のデータを削減することで,センサノードを長寿命化することが可能である.しかしながら,圧縮センシングはその原理上,観測行列のサイズが大きくなりがちであり,単一のセンサノード上に実装する際に,しばしばセンサノードのメモリ容量が不足するといった問題が発生する.このため,観測行列に循環行列を用いることにより,圧縮センシングの実装に際して要求されるメモリ量を N×M から N+M にまで低減できることを示す.また,無線センサモジュールである eZ430-RF2500 に圧縮センシングを実装し,圧縮計算時及び通信時の各動作時におけるセンサモジュールの消費エネルギーを評価した.評価の結果,観測対象の信号サイズ N,圧縮後の信号サイズ M に対して, M≦N/(1+2.82×10-3×N) を満たすならば,提案手法による消費エネルギーの削減効果が見込めることがわかった.
2012-10-25