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階層化ダイナミックマップに基づくデジタルツイン基盤

Research Project

Project/Area Number 23K24830
Project/Area Number (Other) 22H03574 (2022-2023)
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeMulti-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023)
Section一般
Review Section Basic Section 60060:Information network-related
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

江崎 浩  東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 教授 (60311643)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 落合 秀也  東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 准教授 (10615652)
砂原 秀樹  慶應義塾大学, メディアデザイン研究科(日吉), 教授 (20206577)
塚田 学  東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 准教授 (90724352)
Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2024: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Fiscal Year 2022: ¥6,630,000 (Direct Cost: ¥5,100,000、Indirect Cost: ¥1,530,000)
Keywordsデジタルツイン / スマートビルディング / ダイナミックマップ / Linked Open Data / データ連携 / インターネット映像音声 / Software Defined Media / AR/VR
Outline of Research at the Start

本研究の目的は、生活・運用過程のためのオープンなデジタルツイン基盤を構築することである。これにより、製造、流通、運用の過程で分断されているデジタルツイン基盤と、IoTソリューションの「サイロ」から、統合したデジタルツイン基盤として抜本的に転換させる。本研究では、BIMベースのシステム基盤と、交通分野のダイナミックマップのコンセプトを適応することで、上記の課題を解決する階層型ダイナミックマップに基づくデジタルツイン基盤を実現し、多様な実証フィールド(オフィス、大学、工場、美術館)で有効性を検証する。

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、5G環境下におけるWebRTCを用いたリモートコラボレーションの品質評価、時空間メディア管理のためのオントロジーと対話型アプリケーション、ビルディングデジタルツインのためのWebベースBIMプラットフォーム、信頼できるインターリアリティのためのデジタル識別システムアーキテクチャの探求、野球の審判支援システムなどの研究成果を上げている。
5G環境下でのWebRTCの性能と様々な環境要因との相関関係や、複数のモバイルキャリアの通信技術を活用することによる性能向上の可能性を明らかにした。また、時空間メディアとそれを扱うシステムを包括的に記述するためのSDMオントロジーを提案し、それを用いたデータセットを構築・公開した。さらに、このデータセットを参照して360度映像と空間音響を対話的に視聴・体験できるWeb360squareアプリケーションを開発した。
ビルディングデジタルツインの文脈では、BIMの排他的かつ静的な性質に起因する課題に対処するため、Webベースの BIMプラットフォームを設計・実装した。また、ウェアラブルデバイスや没入型テクノロジーの普及を踏まえ、ユーザー中心のセキュリティを重視した信頼できるインターリアリティのためのシステムアーキテクチャを探求した。野球の審判支援システムの構築により、会場のインフラに依存せずにチャレンジシステムを実現し、複数のカメラ映像を用いて自動的に判定を下すことで、人間の審判と自動審判の両方をサポートすることを目指している。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

これらの研究成果は、デジタルツインの構築と活用に向けた重要な知見を提供するものである。プロジェクトは、5Gネットワークの性能評価、オントロジーの構築、Webベースのプラットフォーム開発、ユーザー中心のセキュリティ、スポーツにおける情報技術の活用など、多岐にわたる課題に取り組み、着実に進展している。

Strategy for Future Research Activity

次年度は、デジタルツイン基盤をウェブベースの仕組みに変更することで、複数アプリケーション間のアクセス性とリンク可能性を向上させる。また、遠隔演奏やスポーツなどの取り組みに対象を拡張させる。

Report

(2 results)
  • 2023 Annual Research Report
  • 2022 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2023 2022

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results) Presentation (8 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] WebRTC over 5G: A Study of Remote Collaboration QoS in Mobile Environment2023

    • Author(s)
      Nakazato Jin、Nakagawa Kousuke、Itoh Koki、Fontugne Romain、Tsukada Manabu、Esaki Hiroshi
    • Journal Title

      Journal of Network and Systems Management

      Volume: 32 Issue: 1 Pages: 1-20

    • DOI

      10.1007/s10922-023-09778-5

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] An Ontology for Spatio-Temporal Media Management and an Interactive Application2023

    • Author(s)
      Sone Takuro、Kato Shin、Atarashi Ray、Nakazato Jin、Tsukada Manabu、Esaki Hiroshi
    • Journal Title

      Future Internet

      Volume: 15 Issue: 7 Pages: 225-225

    • DOI

      10.3390/fi15070225

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Federated Reinforcement Learning for the Building Facilities2022

    • Author(s)
      Fujita Koki、Fujimura Shugo、Sun Yuwei、Esaki Hiroshi、Ochiai Hideya
    • Journal Title

      IEEE International Conference on Omni-layer Intelligent Systems (COINS)

      Volume: 1 Pages: 1-6

    • DOI

      10.1109/coins54846.2022.9854959

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Flexible Distributed Building Simulator for Federated Reinforcement Learning2022

    • Author(s)
      Fujimura Shugo、Fujita Koki、Sun Yuwei、Esaki Hiroshi、Ochiai Hideya
    • Journal Title

      IEEE International Conference on Omni-layer Intelligent Systems (COINS)

      Volume: 1 Pages: 1-6

    • DOI

      10.1109/coins54846.2022.9855000

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Web-Based BIM Platform for Building Digital Twin2023

    • Author(s)
      Satoru Furuta and Jin Nakazato and Manabu Tsukada
    • Organizer
      3rd Annual IEEE International Conference on Digital Twins and Parallel Intelligence (DTPI 2023)
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Towards a Trusted Inter-Reality: Exploring System Architectures for Digital Identification2023

    • Author(s)
      Naren Bao and Jin Nakazato and Muhammad Asad and Ehsan Javanmardi and Manabu Tsukada
    • Organizer
      The 1st International Workshop on Internet of Realities (IoR-WS 2023) at International Conference on the Internet of Things
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Umpire Assistance System in Baseball Game2023

    • Author(s)
      Yusuke Sugizaki and Jin Nakazato and Manabu Tsukada and Hiroshi Esaki
    • Organizer
      The 1st International Workshop on Internet of Realities (IoR-WS 2023) at International Conference on the Internet of Things
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 5Gモバイルブロードバンド下での遠隔コラボレーションの実現可能性調査2023

    • Author(s)
      中川紘輔, 中里仁, ロマン フォンテュニュ, 伊藤広記, 塚田学, 江崎浩
    • Organizer
      電子情報通信学会 ITS研究会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] デジタルツインの相互運用性向上に向けた動的事物を記述するオントロジーの設計2022

    • Author(s)
      井口和真, 塚田学, 江崎浩
    • Organizer
      人工知能学会:セマンティックウェブとオントロジー研究会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] メタバースのためのメディア相互運用基盤2022

    • Author(s)
      塚田学
    • Organizer
      Archi Future 2022
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] メタバース実現に求められるデジタルインフラの課題と要件2022

    • Author(s)
      塚田学
    • Organizer
      Web3時代に向けたメタバース等の利活用に関する研究会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Wi-Fi の信号強度を用いた自律分散協調学習による広域自己位置推定2022

    • Author(s)
      杉崎勇介, 落合秀也, 江崎浩
    • Organizer
      電子情報通信学会, システム数理と応用研究会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report

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Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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