2021 Fiscal Year Research-status Report

RFIDタグを用いた船舶衝突回避システム

Research Project

Project/Area Number	21K04510
Research Institution	Japan Coast Guard Academy (Center for Research in International Marine Policy)
Principal Investigator	松浦義則海上保安大学校(国際海洋政策研究センター), 国際海洋政策研究センター, 教授 (80285436)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	山中仁昭海上保安大学校(国際海洋政策研究センター), 国際海洋政策研究センター, 教授 (00352047) 磯崎裕臣海上保安大学校(国際海洋政策研究センター), 国際海洋政策研究センター, 准教授 (10581225) 佐藤寧洋大阪電気通信大学, 情報通信工学部, 准教授 (80571554)
Project Period (FY)	2021-04-01 – 2024-03-31
Keywords	RFID / 海上衝突回避システム
Outline of Annual Research Achievements	本研究の目的は，RFIDを利用した海上衝突回避システムの実現を目指すための知識と技術の習得にある．海上においてRFIDタグから発せられる電波の伝搬特性を明らかにできれば，受信電力強度に応じてタグまでの距離を推定できる．そのため，予めRFIDタグをブイや漁具等の海上浮遊物や船舶等へ取り付けておくことで，その近接状況を受信電力強度により把握できると考えられる．海上特有の気象の変化や波，うねり，船舶の動揺等によって受信電力が不規則に変動することが考えられるが，機械学習やディープラーニングを適用して不規則変動の影響を低減し，精度を向上させる．本研究の最終目標は，研究タイトルが示すように，海上での電波の伝搬特性を詳細に調査することをベースに，RFIDを利用した衝突回避システムを海上に構築することである．本年度は，当初,スペクトルアナライザ等の測定機を用いてRFIDタグから発せられた電波の伝搬特性のモデル化に必要となる基礎データを取得し，電波の伝搬特性を測定していたが，最終目標である小型船舶に実装することを考慮すると，より簡易な電波の検出装置が必要不可欠であるため，アプリケーション開発の準備も含めて電波の検出回路を対数検波回路を用いて作成した．さらに，海上の状態にかかわらず、より正確なセンチメートル単位での距離を測定するために，RTK-GPS（リアルタイムキネマティックGPS）測位による海上での距離測定のための固定基地局を設置した.
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason RFID タグをカキ筏や小型船舶に貼付し，スペクトルアナライザ等の測定機を用い，海上での電波の伝搬特性のモデル化に必要となる基礎データを取得する実験を実施していたが，RFID タグで発する電波が弱く、海象の条件により海上での測定が非常に困難である場合が発生した．この状況を克服するため，RTK-GPS測位のための基地局を設置し、海象の条件によらずセンチメートル単位での距離測定をすることにしたが，機器の調達と設置に時間を要したため，基礎データの取得がやや遅れていると評価する．
Strategy for Future Research Activity	新たに設置したGPS基地局を利用したより精度の高い距離測定法を用いて，海上においてRFID が発する電波の伝搬特性を測定する．その後は申請書における研究計画に従って研究を遂行し，実際に操船者などに対して警報を発出する具体的な方法について検討する．携帯端末機器を購入し，RFID が発する電波を自作の回路によって検出し、携帯端末機器にその検出結果を表示するアプリケーションのプロトタイプ作成を進める。
Causes of Carryover	RTK-GPS測位のための基地局を設置するための検討に時間を要したこと，およびその周辺機器の購入と基地局設置のための治具の設計ならびに製作に要する費用の概算が難しく，詳細に検討した結果，治具については自作できたことにより保留しておいた予算を次年度に繰り越すことになった。治具の設計ならびに製作に使用予定の予算は、アプリケーション実装のための端末購入予算とする計画である。