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Animal Wearable 2.0: High-speed communication and high-reliability mechanism for wildlife IoT

Research Project

Project/Area Number 21H04886
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Medium-sized Section 61:Human informatics and related fields
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

小林 博樹  東京大学, 情報基盤センター, 教授 (60610649)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 瀬崎 薫  東京大学, 空間情報科学研究センター, 教授 (10216541)
西山 勇毅  東京大学, 空間情報科学研究センター, 講師 (80816687)
川瀬 純也  東京大学, 情報基盤センター, 助教 (80872522)
Project Period (FY) 2021-04-05 – 2024-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥42,510,000 (Direct Cost: ¥32,700,000、Indirect Cost: ¥9,810,000)
Fiscal Year 2023: ¥13,390,000 (Direct Cost: ¥10,300,000、Indirect Cost: ¥3,090,000)
Fiscal Year 2022: ¥11,050,000 (Direct Cost: ¥8,500,000、Indirect Cost: ¥2,550,000)
Fiscal Year 2021: ¥18,070,000 (Direct Cost: ¥13,900,000、Indirect Cost: ¥4,170,000)
Keywordsセンサネットワーク / アニマルウェアラブル / IoT / ネットワーク
Outline of Research at the Start

本提案は申請者らが実施中の福島原発事故対応で直面している技術的な課題の解決を目指す野生動物装着センサの研究である。移動する動物にセンサを装着し、行動や周辺環境をモニタリングする構想はセンサネットワーク研究の初期から見られる。ここでの課題は電源・情報・道路・衛星インフラが存在しない高線量空間に生息する小型の哺乳類に対応可能な情報基盤技術の実現である。

Outline of Annual Research Achievements

本研究は「アニマルウェアラブル2.0:野生動物IoTの高速通信・高信頼位置情報機構の確立」を目的とする。「野生動物自身がウェアラブルセンサを持ち歩き、単独行動時に取得した空間情報を、多様な集団行動時に省電・高速に共有する。上空を通過する飛行機の音を用い位置補正する機構」の実現により達成する。ここでの課題は電源・情報・道路・衛星インフラが存在しない高線量空間に生息する小型の哺乳類に対応可能な情報基盤技術の実現である。具体的には、社会・倫理・法令的に許容される装着デバイスの重さ制限(体重2%未満)や、バッテリ交換等に欠かせない再捕獲の厳しい制限(2年毎)への対応である。

(A)どうぶつ間ブロードバンド:コンテキストアウェアネスに基づく野生動物間高速通信機構

野生動物に装着可能なデバイスの重さは体重の2%に限られる。装着した無線センサノードの消費電力に着目した時、加速度センサの稼働とセンサ間通信では、前者の方が電力消費が100分の1になる。一方、森林の地表付近に生息する陸生哺乳類は、異なる個体と遭遇した時には、単独行動をしている場合とは異なる行動を示す 。この、異なる個体と遭遇した場合、動物に装着したセンサノードがお互いの通信半径内に存在する確率が高い。そこで、このような複数の動物間の遭遇を「検知」した場合にのみセンサノードの通信を段階的にアクティブにし、それ以外のときは積極的にスリープ状態にさせて、センサノード通信を省電力・高速通信化させる。以上の研究開発を行った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

資材の大幅な納期遅延が生じて全般的に計画に遅延が生じている。

Strategy for Future Research Activity

遠隔操作型の電動雲台資材の再検討と手配のため、実証実験を延長して実施する見通しが立っている。

Report

(3 results)
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Comments on the Screening Results   Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2022 2021

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

  • [Journal Article] Participatory Sensing Platform Concept for Wildlife Animals in the Himalaya Region, Nepal2022

    • Author(s)
      Daisuke Shimotoku, Tian Yuan, Laxmi Kumar Parajuli, Hill Hiroki Kobayashi
    • Journal Title

      HCII 2022: Distributed, Ambient and Pervasive Interactions

      Volume: - Pages: 87-98

    • DOI

      10.1007/978-3-031-05431-0_6

    • ISBN
      9783031054303, 9783031054310
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Comparison Between Manual and Automated Annotations of Eco-Acoustic Recordings Collected in Fukushima Restricted Zone.2021

    • Author(s)
      Daisuke Shimotoku, Junya Kawase, Herve Glotin, Hill Hiroki Kobayashi
    • Journal Title

      HCII 2021: Distributed, Ambient and Pervasive Interactions

      Volume: - Pages: 164-177

    • DOI

      10.1007/978-3-030-77015-0_12

    • ISBN
      9783030770143, 9783030770150
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Sustainable Wildlife DTN: Wearable Animal Resource Optimization through Intergenerational Multi-hop Network Simulation2021

    • Author(s)
      Nakagawa Keijiro、Shimotoku Daisuke、Kawase Junya、Kobayashi Hill Hiroki
    • Journal Title

      The 17th International Conference on Wireless and Mobile Computing, Networking and Communications

      Volume: - Pages: 193-199

    • DOI

      10.1109/wimob52687.2021.9606287

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] MOCHA: Bluetoothビーコンを用いた学内位置情報サービスの開発・運用2021

    • Author(s)
      西山勇毅, 川原圭博, 瀬崎薫
    • Journal Title

      画像電子学会誌

      Volume: 50 (3) Pages: 459-461

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 移動体通信併用形MANETにおける経路要求送信回数に基づく経路構築手法2021

    • Author(s)
      小野翔多, 山崎託, 三好匠, 西山勇毅, 瀬崎薫
    • Organizer
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2024-12-25  

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