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無線端末装置の製品化に向けた作業

 

 本研究プロジェクトで開発する情報システムでは、災害発生後に無線ネットワーク(独自の無線回線)を構築して避難所間での情報伝達を実現します。

ネットワークの構築に携わるメンバは、災害発生直後でも十分に機能する無線ネットワークを構築するための無線機を開発/評価することを目的に様々な検討を実施しました。
 

無線端末装置

図3.無線端末装置

 図3は実際に各避難所に設置する無線基地局の構成図を示しています。開発する無線基地局は、隣の避難所までの中長距離の無線伝送を行うための外部アンテナを備えています。このアンテナは発電機を備えた基地局BOXに接続されています。
基地局BOXとは、電源を投入するだけで無線ネットワーク構築に必要な全ての機能を内部に備えたBOXとなっています。

 基地局BOXには2種類の無線機が実装しており、それぞれ無線ルータ、無線LANアダプタとなっています。前者の無線ルータは先ほどの外部アンテナに接続されることで、隣接の避難所との通信を担当します。これに対して、後者の無線LANアダプタはその基地局BOXが設置される避難所内でのノートPCとの屋内(短距離)無線通信を担当します。無線LANアダプタを通して接続するノートPCは、避難所に避難してきた被災者の情報、あるいは、被災者から寄せられた被災地の被災状況等の入力を受け付けることになります。

 さて、このように基地局BOXには2つの用途の無線機が実装されてはいますが、これらの通信距離は異なりますが、通信規格(電波形式、通信形式)は全く同じものを使用しています。使用している規格はIEEE802.11gと呼ばれる無線通信業界におけるデファクトスタンダードとなっているもので、近年のスマートフォンやノートPCさらには携帯型ノートPCにも広く普及している規格です。
この規格を採用した利点は、1)広く普及する通信規格であるため、低価格に無線機が構成できること、2)広く普及する通信規格であり、通信性能の実績が高いこと、3)使用する電波の周波数帯域がISM(Industriy-Science-Medical)バンドと呼ばれる、帯域であり、無線機を使用するための免許が不要であること、の3点となっています。

 

無線通信実験(基礎実験)

 下の2つの写真(山口市の屋上での実験写真)は、開発する無線機の通信性能を調査するため、無線機と各種アンテナの組み合わせた場合の通信距離/速度を調査する実験を行った際の写真です。

山口市屋上実験1山口市屋上実験2

 実験は平成20年12月26日に山口市において実施しました。実験場所は山口大学と良城小学校の屋上の2点間としました。この基礎実験により、無線機と組み合わせるアンテナを決定する際の基礎データを得ることができました。

ネットワーク自動構築手法の開発と市街地ネットワーク実験

 前述の平成20年の基礎実験に引き続き、平成21年には柳井市中心部の9カ所の避難所を使用してより具体的なネットワーク実験を実施しました。
さて、今回の9カ所の避難所は山口大学と広島国際大学によって開発した無線局の置局アルゴリズムを用いてコンピュータと地理情報システム(GIS)によって算出した避難所となっています。

電波到達可能地域の可視化マップ

 電波到達可能地域の可視化マップ

  • 青色領域:無線LANの電波到達可能領域
  • 赤丸:機関無線局配置避難所
  • 白丸:支線無線局設置避難所


  実験は平成21年12月24日、25日の2日間でした。25日は曇りと一時雨となるあいにくの空模様でしたが、大規模な市街地ネットワークをIEEE802.11gを用いた無線機でも十分に構成できることが確認できました。

 

市街地ネットワーク実験:平成21年12月24、25日

基地局(9地点):アクアヒル柳井、柳井商工業高校、柳井西中学校、余田小学校、柳東小学校、柳東文化会館、柳井市総合福祉会館、柳井市保健センター、柳井グランドホテル

柳井市・周防大島町における無線LAN

柳井市・周防大島町における無線LAN

 

 

柳井実験1柳井実験2
 

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