게시 및 게시 날짜 : 2016/07/25

무선 파도가 직접 도달하지 않는 환경에서도 무료 바카라을 안정적으로 제어하기위한 기술 개발 된 기술

-작고 4 륜으로 된 무료 바카라이 하늘 위의 드론을 통해 원격으로 제어 할 수 있음-

포인트

  • 다른 무료 바카라을 통해 보이지 않는 무료 바카라을 원격으로 제어하는 ​​새로 개발 된 무선 통신 기술
  • 움직임으로 인해 무료 바카라 사이의 통신 경로가 변경 되더라도 커뮤니케이션은 중단없이 계속됩니다
  • 우리는 장애물 등으로 인해 무선 파도가 중단 될 가능성이있는 환경에서 원격 제어 무료 바카라의 안정적인 제어 작업에 기여하기를 희망합니다


거친 무료 바카라 공학 챌린지 (프로그램 관리자 : 타도 코로 사토시), 국립 정보 통신 기술 연구소 (NICT, 회장 : Sakauchi Masao) 및 국립 고급 산업 기술 연구소 (AIST, 회장 : Nakabachi Ryoji)의 일환으로 내각 사무소지능형 시스템 연구 부서Factory Robotics Research Group Kato Susumu, 연구 그룹 책임자) IS :다른 무료 바카라을 통해 라디오 웨이브에 직접 도달 할 수없는 장소에서 무료 바카라을 원격으로 제어하는 ​​기술개발되었습니다 실험은 눈에 띄지 않는 작은 4 륜 무료 바카라이 위의 드론을 통해 제어 될 수 있음을 보여 주었다 이 기술은입니다이동으로 인해 무료 바카라 사이의 릴레이 경로가 자주 변할 때에도 커뮤니케이션이 차단되지 않도록하는 방법그것은 끝났으며, 세계에서 실현 된 사례는 없었습니다 이전 기술로 인해 릴레이 경로가 전환 될 때마다 통신이 차단되는 문제가 발생 하여이 시간 동안 무료 바카라이 통제 할 수 없게됩니다 이 기술을 통해 다른 무료 바카라은 협력하여 주변 환경에 적응하면서도 안정적인 제어 통신 라인을 보장 할 수 있습니다무선 파도가 전송하기 어려운 환경에서 힘든 무료 바카라 시스템의 실현에 기여합니다할 수 있습니다

이 결과는 다음 프로젝트 및 연구 프로젝트를 통해 얻었습니다

캐비닛 사무소 혁신적인 연구 및 개발 촉진 프로그램 (영향)

http : //wwwjstgojp/impact/

 

프로그램 관리자 : Tadokoro Satoshi

R & D 프로그램 : Tough Robotics Challenge

R & D 문제 : 힘든 무료 바카라 공학을위한 힘든 무선 기술의 연구 및 개발

연구 및 개발 관리자 : Miura Ryu (국가 연구 개발 기관, 정보 통신 기술 기관)

연구 기간 : 2015-2016

 

이 연구 개발 프로젝트는 라디오 파도가 전송하기 어려운 환경에서도 깨지기 어려운 힘든 무료 바카라 제어 무선 통신 기술의 연구 및 개발에 최선을 다하고 있습니다

Tadokoro Satoshi 프로그램 관리자 의견

Tadokoro Satoshi 프로그램 관리자

충격적인 무료 바카라 공학 챌린지는 재난 예방, 비상 대응, 회복, 생명 구조, 인도 주의적 기여, 인도 주의적 기여, 재난 예방의 사회적 혁신과 함께 새로운 사업을 통해 산업 혁신을 창출하기 위해 프로젝트 연구 및 개발을 촉진하는 무료 바카라에 필수적인 다양한 "터프하고 끊임없는"기술을 만듭니다

재난 현장에서의 비상 대응에 대한 무료 바카라 및 재난 예방 (검사 등) 평화 시간에는 원격 제어 및 정보 전송이 무선 통신을 통해 필수적입니다 그러나 구조 뒤에 숨겨져있는 문제가 있었고, 지형과 나무의 영향으로 인해 무선 파가 막히고 의사 소통이 불안정 해져 무료 바카라을 운영 할 때 큰 문제가되었습니다

이 연구는 무료 바카라이 무선 통신을 릴레이하여 그들 사이에 개입 할 수 있도록 통신 지연을 최소화하면서 안정적인 통신을 보장하는 실용적인 기술입니다 무선 통신의 강인성을 개선함으로써 중단되지 않은 정보 전송 및 원격 제어와 같은 불연속 혁신을 달성하는 것이 중요합니다

미래에 실질적인 사용을 구현함으로써, 대규모 재해에서 커뮤니케이션 방법의 안정성이 극적으로 향상 될 것으로 예상되며, 인프라 및 장비 검사 등에 파급이 크게 영향을 미칠 것으로 예상됩니다

 


연구 배경 및 역사

무선 통신은 종종 넓은 지역으로 이동하고 활성화되는 무료 바카라을 원격으로 제어하는 ​​데 사용됩니다 그러나 무료 바카라이 두꺼운 벽, 건물, 나무 또는 산과 같은 장애물 (외부보기)의 반대쪽을 돌아 다니면 신호가 차단되고 통신이 차단되며 무료 바카라은 더 이상 원격으로 제어 할 수 없습니다 이 경우 무료 바카라에서 전송 된 위치 및 자세와 같은 데이터는 더 이상 전달되지 않습니다

이 문제에 대한 반대 측정으로 과거에 다른 무료 바카라을 통해 대상 무료 바카라을 제어하는 ​​Ad Hoc Multihop Communications (*1)와 같은 기술이 있었지만, 많은 사람들이 인터넷을 위해 설계된 무선 LAN 기술이 그대로 재사용되었으므로 제어에 적합하지 않았으며, 여러 무료 바카라에 의해 통신 경로를 전환 한 경우 통신 경로가 주변 환경의 변화에 ​​따라 전환되면 통신 경로가 한 번 줄어들고 통제는 한 번 멈출 수 있습니다 사람들이 들어갈 수없는 재난 현장을 고려할 때, 원격 제어 및 커뮤니케이션 중단은 무료 바카라 활동에 심각한 영향을 줄 수 있습니다

또한 많은 무료 바카라은 제어 무선 파장 및 장치 가격이 낮은 24GHz 대역을 사용했지만,이 주파수 대역은 개인용 컴퓨터 및 스마트 폰의 표준 인 무선 LAN뿐만 아니라 간섭의 위험에 처해 있고 장애물로 인한 차단 및 댐핑에 취약한 전자 레인지 등에도 사용됩니다

연구 컨텐츠

이 연구에서 우리는 무료 바카라이 장애물에 의해 차단 될 것이라는 전망을 벗어난 경우에도 네트워크를 구성하는 다른 무료 바카라을 통해 대상 무료 바카라을 원격으로 제어하고 그 상태 (원격 측정)를 모니터링하는 새로운 커뮤니케이션 방법을 개발했습니다 (그림 1)

이 기술을 사용함으로써, 우리는 운영자와 무료 바카라이 시력 범위를 벗어난 위치 관계에 있고, 중복성을 가진 계단을 통해 여러 통신 경로를 통해 제어 데이터 및 원격 측정 데이터를 전송하는 경우에도, 여러 스테이션으로의 무선 전송 특성을 동시에 동시에 전송하여 중단없이 무료 바카라을 원격으로 제어 할 수있게되었습니다

이 기술을 실현하는 핵심은 무선 LAN과 같은 기존의 통신 방법을 근본적으로 검토하고 "무료 바카라 제어"를 전문으로하고, 낮은 응답 지연 시간과 통신 신호를 결합하지 않는 새로운 통신 절차 (액세스 제어 프로토콜)를 설계하고 개발하는 것입니다 구체적으로, 무료 바카라 제어에 대한 "시간 분할 다중 액세스"방법을 채택함으로써, 통신 신호 시간의 타이밍이 제어 스테이션 및 릴레이 스테이션, 릴레이 스테이션 및 릴레이 스테이션 및 무료 바카라 스테이션과 같은 각 경로에 미리 할당되는 경우, 데이터 전송을위한 타임 슬롯은 효율적으로 사용될 수 있으며, 데이터 전달에 대한 통신 경쟁이 충분히 사용될 수 있으며, 해지 된 통신과 같은 통신을 방해 할 수 있습니다 응답 지연 시간은 일정하게 유지 될 수있어 무료 바카라이 중간의 릴레이 스테이션을 통과 할 수 있도록 무료 바카라이 수신 한 제어 데이터의 일정한 "신선도"를 유지할 수 있습니다

또한, 기존의 통신 방법은 주로 터미널의 위치가 고정되어 있거나 매우 자주 움직이지 않는다고 가정하고, 시간이 오래 걸리더라도 필요한 모든 데이터를 보내기 위해 통신이 시작되기 전에 릴레이 경로가 검색되고 설정됩니다 이 기술은이 절차를 제거하고 모바일 장치의 제어 방법으로 단순화합니다 구체적으로, 이것은 무료 바카라 제어를위한 첫 번째 릴레이 방법으로, 상기 설명 된 시간 분할 다중 액세스 방법을 사용하여 다른 경로를 통해 수신 된 모든 신호는 항상 수신되며, 수신기 측에서 강한 신호 만 수신됩니다 이러한 기술을 사용하면 조건에 따라 이전에 수십에서 수백 밀리 초로 변동했던 릴레이 스테이션을 통한 응답 지연 시간은 제어 데이터의 전송주기 인 50 밀리 초 이내로 제한됩니다 (*2)는 제어 불안정성을 피할 수있게하고 무료 바카라 이동으로 인해 릴레이 경로가 변경 될 때 발생하는 통신 단절을 제거합니다 (*3)

개발 된 무선 장치 (그림 2 및 3)는 920MHz 대역을 제어 신호 및 원격 측정 신호 모두에서 양방향으로 사용합니다 이 주파수 대역은 지금까지 사용 된 24GHz 대역보다 더 멀리 있습니다 (*4)로 전송할 수 있으며, 24GHz 대역의 Wi-Fi와 마찬가지로 무선 장치의 기술 표준을 준수하기위한 인증이 필요하지만 무선 스테이션 라이센스 또는 무선 자격이 필요하지 않으며 장치 가격이 더 저렴 해집니다 또한이 데모 실험에 사용 된 무선 장치는 기술 표준 준수 인증도 얻었습니다 또한 상호 간섭없이 무선 파를 안전하게 공유하기 위해 표준이 설정되어 간섭의 위험이 줄어 듭니다

또한이 기술을 검증하기 위해 NICT와 AIST는 프로토 타입 장비를 사용하여 야외에서 야외에서 필드 데모 실험을 수행했으며 파일럿 및 원격 측정 신호 수신으로부터 볼 수없는 작은 4 륜구대의 안정적인 원격 제어를 성공적으로 시연했습니다 릴레이 장치는 드론 (다중 로터의 무인 공중 차량)에 장착되며 약 20m ~ 30m (*5),이를 통해 무선 통신 라인은 작은 4 륜 무료 바카라으로 형성되었습니다 (그림 4 및 5) 드론을 통해 다른 무료 바카라을 제어 할 수있는 기술은 아직 없으며 중계 경로가 중간에 변경 되더라도 의사 소통이 차단되는 것을 방지하지 못했습니다

미래의 도전 및 전망

이번에 실시 된 시연 실험에서 지상의 작은 4 륜 무료 바카라이 제어되었지만 앞으로 제어 된 물체는 비행 드론으로 확장 될 것입니다 또한 무선 통신의 신뢰성을 더욱 향상시키기 위해 채널 수가 제한되어 있지만 비상 백업의 경우 920MHz 대역 외에도 라디오 파를 추가로 전송할 수있는 VHF 대역 (300MHz 이하)을 추가 한 무선 장비로 확장 할 계획입니다

개발 된 기술은 건물 및 라디오 파도가 전송하기 어려운 건물의 재난에 대한 무료 바카라 조사뿐만 아니라 산악 지역의 드론 비행을 통해 조사를 모니터링하고 공급품을 제공 할뿐만 아니라 여러 무료 바카라과 드론을 자율적으로 자율적으로 협력하는 시스템을 실현하기위한 미래의 응용 프로그램을위한 기초가 될 것으로 예상됩니다

참조 다이어그램

시스템 개념 다이어그램
그림 1 시스템 개념 다이어그램
(무료 바카라이 서로 협력 할 때 라디오 파도를 막고 약화시키는 두꺼운 벽, 건물, 나무, 산 등
장애물이있는 환경에서도 무료 바카라의 원격 제어를 가능하게합니다 )

프로토 타입 무선 장치 사진
그림 2 : 프로토 타입 및 개발 된 무선 장치

프로토 타입 개발 무선 장치 사진
주파수
920MHz 대역
(특정 저전력 라디오 방송국) (*6)
전력 전송 20MW 미만
전송 속도 최대 약 100kbps
size
(안테나 포함)
96mm x 93mm x 317mm
웨이트
약 155G
(배터리 제외)
연속 작동 시간 약 7 시간
  릴레이 스테이션이 장착 된 드론 사진
그림 3 : 프로토 타입 및 개발 무선 장치
(제어 스테이션, 릴레이 스테이션 및 제어 스테이션 공통 사양, 배터리 작동)
 
그림 4 : 릴레이 스테이션이 장착 된 드론
(미니 측량사 (*7))

현장 데모 실험에서 사진
그림 5 필드 데모 실험
(2016 년 5 월 18 일과 6 월 2 일에 Tohoku University Aobayama 캠퍼스에서 열렸습니다
조종사가 보이지 않는 작은 4 륜 무료 바카라을 제어하고 모니터링 할 수 있음을 시연했습니다 )


용어 등의 설명

*1
통신 장치 사이에 라디오가 자율적으로 연결되어 있고 여러 통신 장치가 버킷 릴레이와 같은 묵주 비드에 연결되는 통신 방법[참조로 돌아 가기]
*2
이 숫자는 무료 바카라 파일럿이 응답 속도 또는 데이터 양에 중요성을 배치하는지 여부에 따라 설정할 수 있습니다[참조로 돌아 가기]
*3
릴레이 경로를 변경하는 데 필요한 시간 도이 개발 장치의 경우 50 밀리 초 이내에 있으며 해당 시간 동안 손실 된 데이터를 최소화 할 수 있습니다[참조로 돌아 가기]
*4
전 방향 안테나가 전송 및 수신에 사용되면 지상 및 우주에서 약 1km가 걸립니다[참조로 돌아 가기]
*5
실험의 드론 항공편은 개정 된 항공법 (2015 년 12 월 10 일부터 발효)에 따라 수행되었습니다[참조로 돌아 가기]
*6
내무부 및 커뮤니케이션 부가 지정한 라이센스를 요구하지 않는 라디오 방송국 중 하나[참조로 돌아 가기]
*7
Autonomous Control Systems Research Institute, Inc의 제작[참조로 돌아 가기]



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