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2021 Fiscal Year Annual Research Report

Building Cyber-Physical ICT Platform Based on Integrated Information, Communication, and Control Technologies

Research Project

Project/Area Number 18K11275
Research InstitutionKeio University

Principal Investigator

久保 亮吾  慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (00582199)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2022-03-31
Keywordsサイバーフィジカルシステム / 通信ネットワーク / システム制御
Outline of Annual Research Achievements

各種インフラを統合したスマートインフラの実現を目指し、サイバーフィジカルシステム(CPS:Cyber-Physical System)に関する研究が注目されている。CPSは、主として情報通信技術(ICT:Information and Communication Technology)と、制御技術から成り立っているが、情報通信と制御の融合によるシステム全体の最適化という観点からすると、情報通信と制御の融合設計(Co-design)が十分になされているとは言い難い。各種インフラにおける情報通信システムと制御システムのCo-design手法を確立し、シームレスなインフラ統合を可能とするサイバーフィジカルICT基盤を構築することを目的として、本年度においては以下のような研究成果を得た。1. 省エネルギーネットワークインタフェースを有する制御システムにおいて、QoP(Quality of Performance)に基づく可変スリープ時間制御を提案し、定常誤差を一定レベルに保った上で通信時間を削減できることをシミュレーションにより確認した。2. QoE(Quality of Experience)に基づく映像ビットレート制御において、ビットレート量子化の影響を軽減する手法を提案し、シミュレーションにより提案手法の有効性を確認した。3. 複数の通信経路におけるネットワーク品質を推定し、適切なネットワーク経路の選択を行うCQEO(Communication Quality Estimation Observer)を提案し、シミュレーションにより提案手法の有効性を確認した。以上のように、本年度は前年度に引き続きネットワーク化制御システムの低消費電力化技術および高信頼化技術の検討を行うとともに、これまで得られた成果の論文化に注力した。

  • Research Products

    (14 results)

All 2022 2021 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 5 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Quality of service aware adaptive target queue length generation for active queue management2022

    • Author(s)
      Ryosuke Hotchi and Ryogo Kubo
    • Journal Title

      IET Control Theory & Applications

      Volume: 16 Pages: 398-413

    • DOI

      10.1049/cth2.12234

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Communication quality estimation observer: An approach for integrated communication quality estimation and control for digital-twin-assisted cyber-physical systems2022

    • Author(s)
      Ryogo Kubo
    • Journal Title

      IEICE Transactions on Communications

      Volume: E105-B Pages: -

    • DOI

      10.1587/transcom.2021MEI0003

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Variable sleep period control of energy-efficient network interfaces for QoP-aware networked control systems2021

    • Author(s)
      Takaharu Yamanaka, Takanori Iwai, and Ryogo Kubo
    • Journal Title

      IEICE Communications Express

      Volume: 10 Pages: 301-306

    • DOI

      10.1587/comex.2021XBL0028

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Dynamic network path provisioning and selection for the detection and mitigation of data tampering attacks in networked control systems2021

    • Author(s)
      Kento Aida, Kenta Yamada, Ryosuke Hotchi, and Ryogo Kubo
    • Journal Title

      IEEE Access

      Volume: 9 Pages: 147430-147441

    • DOI

      10.1109/ACCESS.2021.3124024

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Dynamic bandwidth allocation with playback buffer stabilization for QoE-aware adaptive video streaming2021

    • Author(s)
      Ryuta Sakamoto and Ryogo Kubo
    • Journal Title

      IEICE Communications Express

      Volume: 10 Pages: 1003-1008

    • DOI

      10.1587/comex.2021XBL0167

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Detection and mitigation of data tampering attacks for cooperative ACC systems based on C-V2X2022

    • Author(s)
      Taisei Awaji, Rintaro Tashima, Ryogo Kubo
    • Organizer
      The IEEE International Conference on Consumer Electronics - Taiwan (ICCE-TW 2022)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] MPEG-DASHにおける量子化誤差オブザーバを用いた適応ビットレート制御2022

    • Author(s)
      岩本海, 浅野翔, 越智功士, 久保亮吾
    • Organizer
      電子情報通信学会コミュニケーションクオリティ研究会
  • [Presentation] サイバーフィジカルソーシャルシステム実現に向けたシステムレベル通信品質に基づくネットワーク化制御2022

    • Author(s)
      久保亮吾
    • Organizer
      電子情報通信学会総合大会
    • Invited
  • [Presentation] Fair adaptive video streaming in MPEG-DASH based on feedback control and AIMD algorithm2021

    • Author(s)
      Kaito Nakata, Ryuta Sakamoto, and Ryogo Kubo
    • Organizer
      The 2021 International Conference on Emerging Technologies for Communications (ICETC 2021)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Time-delay compensation using communication disturbance observer in adaptive bitrate control for MPEG-DASH2021

    • Author(s)
      Koji Ochi, Ryuta Sakamoto, and Ryogo Kubo
    • Organizer
      The 2021 International Conference on Emerging Technologies for Communications (ICETC 2021)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] MPEG-DASHにおける映像ビットレートの適応量子化に関する一検討2021

    • Author(s)
      浅野翔, 越智功士, 久保亮吾
    • Organizer
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
  • [Presentation] MPEG-DASHにおけるAIMD方式を用いた適応ビットレート制御2021

    • Author(s)
      中田開斗, 阪本竜太, 久保亮吾
    • Organizer
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
  • [Presentation] 協調型自動運転の実現に向けた通信と制御の両面からのアプローチ2021

    • Author(s)
      久保亮吾, 松尾優孝
    • Organizer
      電子情報通信学会革新的無線通信技術に関する横断型研究会
  • [Remarks] 慶應義塾大学理工学部電気情報工学科久保研究室

    • URL

      http://www.kbl.elec.keio.ac.jp/

URL: 

Published: 2022-12-28  

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