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Research on IoT devices for environmental measurement and time series data forecasting

Research Project

Project/Area Number 17K01339
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Natural disaster / Disaster prevention science
Research InstitutionKeio University

Principal Investigator

Matsumoto Yoshinori  慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (60252318)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Keywordsセンサ / IoT / 機械学習 / 可視化 / クラウド / 時系列データ / 環境計測 / 予測 / 警告 / 社会実装 / 時系列 / Internet of things / 自然災害予測
Outline of Final Research Achievements

We researched and developed a system that measures and collects environmental information using sensors and IoT technology, and provides time-series data prediction and warning on a cloud server. In the first year, we mainly developed hardware and conducted demonstration experiments and visualization. In the third year, we conducted machine learning using Long Short Term Memory (LSTM) for prediction from time-series environmental measurement data. In the second year, we conducted machine learning using Long Short Term Memory (LSTM) for forecasting from time-series environmental measurement data. As for social implementation, we developed solar-powered IoT PM2.5, NO2, temperature and humidity meters and installed them in Uganda, East Africa, to improve the accuracy of weather forecasting.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

研究期間を通じて申請書記載の3つの技術課題を達成することで「途上国向けIoT環境モニタリングポスト」を実現して途上国が導入・長期運用可能な装置を実現する事ができた。高耐久自立電源が実現できた事から、電源がない地方や山林・荒野における環境モニタリングが増加させるすることができ大気環境の定量化が可能となる。このデータと機械学習予測を組み合わせることで大気環境の把握が可能となり適切な環境改善対策の立案や防災に生かすことが可能となる。さらに、IoT技術によりクラウドを介在させ可視化しつつ長時間の環境データを蓄積して環境研究に役立てる事や市民が環境情報にアクセスすることで健康被害を防ぐことが可能となる。

Report

(5 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2020 2019 2018 2017 Other

All Journal Article (3 results) Presentation (5 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] システムの時刻同期と欠落データの保管方法2020

    • Author(s)
      松本 佳宣
    • Journal Title

      トランジスタ技術増刊エレキジャックIoT

      Volume: 2 Pages: 57-65

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    • Author(s)
      松本 佳宣
    • Journal Title

      トランジスタ技術増刊 エレキジャック IoT

      Volume: 3 Pages: 72-78

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    • Author(s)
      吉澤 巧、松本 佳宣
    • Journal Title

      トランジスタ技術増刊 エレキジャック IoT

      Volume: 4 Pages: 121-127

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      依田隆志,山口高明,松川宗夫,松本佳宣,石垣陽,江藤和子,柴田陽子,GgombeKasim Munyege,ElisephaneIrankund
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      丸尾容子,澤石諒,金子善明,石垣 陽,松本 佳宣
    • Organizer
      第24回大気環境学会北海道東北支部
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  • [Remarks]

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Published: 2017-04-28   Modified: 2022-01-27  

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