マルチストリーミングセンサデータ向けリアルタイム空間補間可視化システム

情報処理学会

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  • Real-time Spatial Interpolation Visualization System for Multi-streaming Sensor Data

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無線センサネットワークの普及にともない，様々なセンサデータが収集可能となっただけでなく，人間がセンサデータを視覚的に理解することを目的としたセンサデータ可視化システムの開発もさかんに行われている．なかでも空間補間を用いた可視化は，無線センサネットワーク設置空間の視覚的理解をさらに促進する技術として注目されている．しかし，空間補間を用いた可視化の処理量は膨大であることから，既存システムでは，加速度データ等の高レートな複数のストリーミングセンサデータを，リアルタイムに空間補間し可視化することは難しかった．本研究では，高レートに生成される複数のストリーミングセンサデータに対しても，リアルタイムに空間補間して可視化できるシステムを提案する．本システムは，空間補間を並列処理し，WebGLを用いて描画することで，可視化に要する処理時間を短縮し，リアルタイムな空間補間と可視化を実現する．プロトタイプとして18台の無線加速度センサノードを用いた振動可視化システムを開発し基礎評価を行ったところ，18台から各60Hzで生成されるストリーミングセンサデータをフレームレート60fpsで空間補間し可視化可能なことを確認した．また，吊橋における屋外評価において振動の伝播を空間補間して可視化できることも確認でき，手軽に建造物の振動分析ができる見通しを得た．

Wireless sensor networks are becoming more widespread and sophisticated. The collected data is used for visualization system that allow humans to evaluate sensor data by their sense of sight. Especially, a visualization using spatial interpolation promotes users to evaluate multi-point sensor data as a spatial image. However, since of the visualization using spatial interpolation requires high processing capacity, existing systems cannot visualize streaming sensor data in real-time. This study proposes a real-time spatial interpolation visualization system for multi-streaming sensor data using parallelization and WebGL. Experimental results revealed that our developed system using 18 nodes with 60Hz acceleration sensors can visualize the vibration of installed area in 60fps. It can also be easily used to analyze the vibration characteristics of structural objects.

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