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2016 Fiscal Year Research-status Report

スマートフォン動画カメラによる高速可視光通信の実現

Research Project

Project/Area Number 16K12424
Research InstitutionNational Institute of Informatics

Principal Investigator

橋爪 宏達  国立情報学研究所, アーキテクチャ科学研究系, 教授 (40172853)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2018-03-31
Keywords情報通信工学 / ディジタル信号処理 / ヒューマンインタフェース / 可視光通信
Outline of Annual Research Achievements

スマートフォンに搭載された汎用動画カメラによる高速可視光通信を実現する研究である。平成28年度において、実験システムを構築し基本動作の確認と方式の発展を試みた。 1)光源あたり 150bps程度の、所期の動作を確認できた。2)高速変調により肉眼にフリッカ(ちらつき)の見えない状態でも通信可能であることを確認した。3)OFDM変調に類似した基本変調方式を実施できること、それが期待どおりの結果を示すことを確認した。光源あたりの通信速度としてはおそらく現在の世界記録に到達している。この成果にもとづき、ただちに 2件の特許申請を行った。また IEEE信号処理部門の論文誌に投稿し、採択された。これを含め3件の論文発表、4件の国際学会、7件の国内外研究会で発表した。ソウル市での国際ワークショップに臨席していた韓国科技院の代表もこの分野の研究者で、方式についていくつかの質問を得た。新しい信号処理技術に立脚した通信方式として注目された。
研究会報告には当該分野での商品展開をめざす企業も多く参加しており、数軒の共同研究申し込みを受けることができた。後続年度において共同研究に発展できるよう、現在個別に協議を行っている。
複数光源による並列化でより高速な通信を実現することが次年度研究の主体となる。現在そのような光源装置の設計と光学信号処理による光源分離フィルタの設計を行っており、研究目的にある多数ターゲットの光源追跡を視野に入れつつ、実用方式への展開をめざしている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

研究初年度の目標は新しい通信方式の理論完成とその実験による立証であった。
光源あたり150bpsの通信を行い、成果を特許申請および論文発表できたことで、初年度の研究目標は果たせたと考えられる。

Strategy for Future Research Activity

実験成果を広く社会にアピールするためには、可視光通信で従来は不可能と考えられていた高速実用通信を行ってみせるデモンストレーションが何より有効である。研究2年次を開始するにあたり、高速デモ通信実験装置の開発を準備している。また光源あたりの通信速度をより高めるための方式の着想を得ており、実験中である。これらの成果により協力企業などの参加を得て成果を社会還元することがこの研究の2年次の目標であり、その方向に進めていくことになる。

Causes of Carryover

新方式の高速化可視光通信実験を平成29年2月以降に実施しており、その機材調達費を年度をまたぐ形で使用した。

Expenditure Plan for Carryover Budget

電子部品購入費として60千円を使用する計画であり、これは平成29年5月に実施する。

  • Research Products

    (14 results)

All 2017 2016

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 1 results) Book (3 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Optimally Modulated Illumination for Rapid and Accurate Time Synchronization2017

    • Author(s)
      Masanari Sugimoto, Hayato Kumaki, Takayuki Akiyama, Hiromichi Hashizume
    • Journal Title

      IEEE Trans. on Signal Processing

      Volume: Vol. 65( Issue 2) Pages: 505-516

    • DOI

      10.1109/TSP.2016.2612176

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 可聴周波数帯域を用いることによるスポット制御可能な情報伝送手法2016

    • Author(s)
      中村将成、秋山尚之、杉本雅則、橋爪宏達
    • Journal Title

      情報処理学会論文誌

      Volume: Vol.57(,No.11) Pages: 2501-2514

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 音響信号を用いたスマートフォンの高速・高精度屋内3次元位置認識手法2016

    • Author(s)
      中村将成、秋山尚之、杉本雅則、橋爪宏達
    • Journal Title

      情報処理学会論文誌

      Volume: Vol.57(No.11) Pages: 2489-2500

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] An Acoustic Indoor Positioning Method Assisted by Visual Light Synchronization for Smartphones2016

    • Author(s)
      Takayuki Akiyama, Masanori Sugimoto, HIromichi Hashizume
    • Organizer
      Proceedings of International Workshop on Asia-Pacific
    • Place of Presentation
      韓国
    • Year and Date
      2016-12-15 – 2016-12-16
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 可視光通信による時刻同期とスマートフォン測位2016

    • Author(s)
      秋山尚之、杉本雅則、橋爪宏達
    • Organizer
      可視光通信協会 2016ワークショップ
    • Place of Presentation
      日吉 慶応大学
    • Year and Date
      2016-11-30 – 2016-11-30
  • [Presentation] Time Synchronization Method Using Visible Light Communication for Smartphone Localization2016

    • Author(s)
      Takayuki Akiyama, Masanori Sugimoto, and Hiromichi Hashizume
    • Organizer
      Proceedings of ICWMC 2016 1-4
    • Place of Presentation
      Spain, Barcelona
    • Year and Date
      2016-11-13 – 2016-11-17
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A Spot-controllable Data Transfer Technique Using COTS Speakers2016

    • Author(s)
      Masanari Nakamura, Takayuki Akiyama, Hiromichi Hashizume, Masanori Sugimoto
    • Organizer
      7th Int'l Conference on Indoor Positioning and Navigation (IPIN2016) 38-RP 1-8
    • Place of Presentation
      Spain, Madrid
    • Year and Date
      2016-10-04 – 2016-10-07
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] "3D Indoor Positioningand Rapid Data Transfer Technique using Modulated Illumination,"2016

    • Author(s)
      Masanari Nakamura, Takayuki Akiyama, Hiromichi Hashizume, Masanori Sugimoto
    • Organizer
      7th Int' Conferenceon Indoor Positioning and Navigation (IPIN2016) 198-WIP 1-4
    • Place of Presentation
      Spain, Madrid
    • Year and Date
      2016-10-04 – 2016-10-07
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 汎用動画カメラによる高速可視光通信とその応用2016

    • Author(s)
      嶋田祥太、秋山尚之、橋爪宏達、杉本雅則
    • Organizer
      情報処理学会 第50回ユビキスタスコンピュータ
    • Place of Presentation
      台湾 Chi Nan University 台中
    • Year and Date
      2016-05-28 – 2016-05-29
  • [Presentation] 市販カメラを使った高速可視光通信2016

    • Author(s)
      橋爪宏達
    • Organizer
      可視光通信協会セミナー
    • Place of Presentation
      日本 川崎市
    • Year and Date
      2016-04-13 – 2016-04-13
    • Invited
  • [Book] 空中超音波のドップラーイメージング2016

    • Author(s)
      橋爪宏達、杉本雅則 (担当:共著, 範囲:超音波テクノ)
    • Total Pages
      4
    • Publisher
      日本工業出版 2016年9月
  • [Book] ISPJ 78th National Convention Report2016

    • Author(s)
      橋爪宏達
    • Total Pages
      2
    • Publisher
      IEEE 2016年6月
  • [Book] 高速高精度デバイス間同期技術とその応用2016

    • Author(s)
      橋爪宏達、杉本雅則
    • Total Pages
      4
    • Publisher
      化学工業 2016年2月
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 情報送信装置、情報受信装置、情報伝送システム及びプログラム、測位システム、照明器具並びに照明システム2016

    • Inventor(s)
      橋爪宏達、杉本雅則、秋山尚之、熊木逸人
    • Industrial Property Rights Holder
      橋爪宏達、杉本雅則、秋山尚之、熊木逸人
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2016-163574
    • Filing Date
      2016-08-24

URL: 

Published: 2018-01-16  

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