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Digital sensing multimodal analytical platform with absolute time synchronization for buildings in a disaster

Research Project

Project/Area Number 19K04963
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 25030:Disaster prevention engineering-related
Research InstitutionTsukuba University of Technology

Principal Investigator

Kurata Narito  筑波技術大学, 産業技術学部, 教授 (00416869)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords時刻同期 / センシングシステム / チップスケール原子時計 / GNSS / 地震センサ / 振動センサ / カメラ / IoT / デジタルセンシング / マルチモーダル分析 / 地震観測 / 構造ヘルスモニタリング / 映像 / リスク
Outline of Research at the Start

本研究の目的は、老朽化する建築の災害リスクを、建物内に設置する異種デジタルセンサ群の絶対時刻同期を前提とするマルチモーダル分析により制御することで、建築を強化するための技術基盤を確立することである。具体的には、(1) 建物内に設置する異種デジタルセンサの絶対時刻同期システム、(2) 災害時の建築の時系列マルチモーダル分析、(3) 建築のリスク制御情報システムを研究する。

Outline of Final Research Achievements

The purpose of this research is to provide a technical foundation for strengthening buildings by controlling the disaster risk of aging buildings by multimodal analysis that assumes absolute time synchronization of different types of digital sensors installed in the buildings. Research and development have been conducted on (1) absolute time synchronization systems for heterogeneous digital sensors installed in buildings, (2) time-series multimodal analysis of buildings in the event of a disaster, and (3) risk control information systems for buildings.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本格的なIoTの適用には、複数センサ間の時刻同期技術が必須である。従来技術として、GPS信号を利用する方法があるが、構造物の内部、特に地下空間などでは利用できない。専用配線を行うことは現実的な解決法であるが、コストがかかる。そこで、本研究では、高精度な時計であるチップスケール原子時計を、複数センサ間の超高精度な時刻同期を実現するために利用する研究開発を行った。特に、アナログセンサではなく、カメラを含む異種デジタルセンサ群を対象として、高精度な時刻同期を確保する自律型マルチセンサシステムは世界的にも事例が無く、我が国のIoTの普及、ひいてはSociety5.0の実現に貢献する。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results) Presentation (3 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] High-precision Time Synchronization Digital Sensing Platform Enabling Connection of a Camera Sensor2021

    • Author(s)
      Narito Kurata
    • Journal Title

      SENSORDEVICES 2021 : The Twelfth International Conference on Sensor Device Technologies and Applications

      Volume: 1 Pages: 98-104

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Multi-Modal Analysis of Vibration and Meteorological Data for Structures on the World Heritage Site “Battleship Island”2021

    • Author(s)
      Narito Kurata, Kazuki Takai, Akihiro Tomioka, Takuya Daigo, Shunsuke Saruwatari, Takuji Hamamoto
    • Journal Title

      12th INTERNATIONAL CONFERENCE ON STRUCTURAL ANALYSIS OF HISTORICAL CONSTRUCTIONS : SAHC 2021

      Volume: 1 Pages: 3296-3304

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] チップスケール原子時計(CSAC)を応用した映像と振動の自律型時刻同期計測システム2021

    • Author(s)
      倉田成人
    • Journal Title

      第44回情報・システム・利用・技術シンポジウム論文集

      Volume: 1 Pages: 511-514

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Journal Article] Performance Evaluation of High-Accuracy Time Synchronization Sensor Device Using Indoor GNSS Time Information Delivery System for Structural Health Monitoring of Buildings and Civil Infrastructures2020

    • Author(s)
      Narito Kurata, Tsutomu Sano, Makoto Ishii, Satoru Ishida, Masaki Tanaka
    • Journal Title

      Proceedings of the Eleventh International Conference on Sensor Device Technologies and Applications

      Volume: 1 Pages: 90-96

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] チップスケール原子時計を搭載した自律型時刻同期デジタルセンサモジュール2020

    • Author(s)
      倉田成人
    • Journal Title

      第43回 情報・システム・利用・技術シンポジウム論文集

      Volume: 1 Pages: 344-347

    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Journal Article] Digital Sensing Platform with High Accuracy Time Synchronization Function for Management of Buildings and Cities2019

    • Author(s)
      Narito Kurata
    • Journal Title

      Proceedings of the Tenth International Conference on Sensor Device Technologies and Applications

      Volume: 1 Pages: 53-58

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] RC 造建物の振動減衰性状評価方法の検討 その39:屋内GNSS 情報配信による時刻同期機能を有する地震センサシステム2021

    • Author(s)
      倉田成人, 向井智久, 坂下雅信, 石井真, 篠原隆浩, 宗圓忠臣, 有木克良, 樽木洋貴, 勅使川原正臣
    • Organizer
      日本建築学会 2021年度大会(東海)
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 振動台を用いた安価な加速度センサの計測性能評価法のための基礎研究2021

    • Author(s)
      吉田まほ子, 有木克良, 渡辺美雪, 倉田成人, 向井智久, 衣笠秀行
    • Organizer
      日本建築学会 2021年度大会(東海)
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] チップスケール原子時計(CSAC)を応用した自律型時刻同期機能を有するデジタルセンシングプラットフォーム2019

    • Author(s)
      倉田成人
    • Organizer
      日本建築学会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Book] Research Developments in Science and Technology Vol. 22022

    • Author(s)
      Narito Kurata
    • Total Pages
      18
    • Publisher
      Book Publisher International
    • Related Report
      2021 Annual Research Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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