Transmission Scheduling with Soil Water Index and Battery Charge in Landslide Sensing

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  • 土砂災害センシングにおける土壌雨量指数とバッテリ残量を考慮した送信スケジュール手法

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土砂災害において早期避難を促して人的被害を軽減するためには，土砂災害前兆現象の検知が重要である．我々は，土砂災害の前兆として土砂移動に着目し，多くの加速度センサで広範囲に土砂移動を検出できるようにするために，LPWA（Low Power Wide Area）を利用したセンサネットワークの構築を目指している．土砂災害前兆現象検知のためのセンサネットワークでは，バッテリと太陽光パネルの発電能力にともなった電源の制約の下で，土砂災害危険時の未送信時間を低減させることが重要である．本研究では，土壌雨量指数とバッテリ残量に応じて送信間隔を制御する，SBA（Soil water index and Battery Adaption）スケジューリングを提案した．気象現象を想定した日射量や降雨量に基づいたシミュレーションや，広島市の気象記録に基づいたシミュレーションにより，SBAスケジューリングは電力制約下におけるシステムでも土砂災害危険時の未送信時間を低減できることを明らかにした．

In order to promote early evacuation and reduce human causalities in landslide disasters, it is important to detect the precursor phenomena of landslide. We are focussing on the sediment movement as a precoursor of landslide disaster, and we are aiming to construct sensor networks using LPWA (Low Power Wide Area) in order to be able to detect the sediment movement in a wide range with many accelerometers. In the sensor networks for the detection of landslide precursors, it is important to reduce the untransmitted time during the landslide hazard period under the constraint of power supply due to the limited power generation capacity of batteries and solar panels. This study proposed an SBA (Soil water index and Battery Adaption) transmission scheduling that controls the sensor data transmission interval according to the soil water index and the remaining battery capacity. Simulations based on solar radiation and rainfall assuming weather phenomena and meteorological records of Hiroshima City clarified that the SBA scheduling was able to reduce the untransmitted time in the risk of landslide even in a power-limited system.

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