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マルチチャネル通信を利用した屋内BLE, ZigBee測位の精度向上に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 18K18041
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分60060:情報ネットワーク関連
研究機関九州大学

研究代表者

石田 繁巳  九州大学, システム情報科学研究院, 助教 (10724388)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードセンサネットワーク / センサ測位 / 測位システム / フィンガープリント法 / 屋内測位
研究成果の概要

本研究は,BLE(Bluetooth Low Energy)やZigBee(IEEE 802.15.4)などの省電力無線通信技術を用いた屋内測位の精度向上を目的としている.BLEやZigBeeなどの省電力無線通信技術は帯域幅が狭く,壁や天井などで複雑に反射した電波が入り交じる屋内マルチパス環境においては測位精度が大幅に低下する.本研究では,チャネルを切り替えながら通信した場合にチャネルごと・場所ごとに特性差が現れることに着目し,複数チャネルの通信特性差を利用して測位精度を向上させる技術を実現した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により,ZigBeeやBLEを用いた測位において推定精度の著しい低下を防ぐ技術が確立されたと言える.これまで測位精度の問題でWi-Fiを採用せざるを得なかったようなIoT機器における通信モジュールの置き換えに大きく寄与できる.通信モジュールの置き換えは通信性能の低下につながるが,消費電力の低下に伴ってより小型なデバイスの実現も可能となるなど,副次的な面も含めると大きな波及効果が期待できる.また,広帯域化する無線通信方式にも応用ができる方式であることから,より通信とともに高精度な測位を実現するための基盤技術になりうると期待される.

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 2件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] IEEE 802.11ac-based Outdoor Device-free Human Localization2021

    • 著者名/発表者名
      Shigemi Ishida, Ryo Takahashi, Tomoki Murakami, and Shinya Otsuki
    • 雑誌名

      Sensors and Materials

      巻: 33 号: 1 ページ: 53

    • DOI

      10.18494/SAM.2021.2987

    • ISSN
      0914-4935, 2435-0869
    • 年月日
      2021-01-15
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Wireless Local Area Network Signal Strength Measurement for Sensor Localization without New Anchors2020

    • 著者名/発表者名
      Shigemi Ishida, Yutaka Arakawa, Shigeaki Tagashira, and Akira Fukuda
    • 雑誌名

      Sensors and Materials

      巻: 32 号: 1 ページ: 97

    • DOI

      10.18494/SAM.2020.2592

    • ISSN
      0914-4935, 2435-0869
    • 年月日
      2020-01-09
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Initial Attempt on Wi-Fi CSI Based Vibration Sensing for Factory Equipment Fault Detection2020

    • 著者名/発表者名
      Sirui Jian, Shigemi Ishida, and Yutaka Arakawa
    • 雑誌名

      Proc. Int. Workshop MFSens

      巻: - ページ: 1-6

    • DOI

      10.1145/3427477.3429462

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Proposal for a Compressive Measurement-Based Acoustic Vehicle Detection and Identification System2020

    • 著者名/発表者名
      Billy Dawton, Shigemi Ishida, Yuki Hori, Masato Uchino, and Yutaka Arakawa
    • 雑誌名

      Proc. IEEE Vehicular Technology Conf. (VTC2020-Fall)

      巻: - ページ: 1-6

    • DOI

      10.1109/vtc2020-fall49728.2020.9348569

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Design Of Ble 2-Step Separate Channel Fingerprinting2020

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto Takahiro、Ishida Shigemi、Kimoto Ryota、Tagashira Shigeaki、Fukuda Akira
    • 雑誌名

      IEEE Vehicular Technology Conference (VTC2020-Spring)

      巻: - ページ: 1-6

    • DOI

      10.1109/vtc2020-spring48590.2020.9128872

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Initial Design of Two-Stage Acoustic Vehicle Detection System for High Traffic Roads2020

    • 著者名/発表者名
      Masato Uchino, Billy Dawton, Yuki Hori, Shigemi Ishida, Shigeaki Tagashira, Yutaka Arakawa, and Akira Fukuda
    • 雑誌名

      Proc. Int. Workshop on Pervasive Computing for Vehicular Systems (PerVehicle)

      巻: - ページ: 1-6

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Initial attempt on outdoor human detection using IEEE 802.11ac WLAN signal2019

    • 著者名/発表者名
      Masahiko Miyazaki, Shigemi Ishida, Akira Fukuda, Tomoki Murakami, and Shinya Otsuki
    • 雑誌名

      Proc. IEEE Sensors and Applications Symposium (SAS)

      巻: - ページ: 1-6

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Initial design of acoustic vehicle detector with wind noise suppressor2019

    • 著者名/発表者名
      Masato Uchino, Shigemi Ishida, Kazuo Kubo, Shigeaki Tagashira, and Akira Fukuda
    • 雑誌名

      Proc. Int. Workshop on Pervasive Computing for Vehicular Systems (PerVehicle)

      巻: - ページ: 814-819

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ステレオマイクを用いた車両検出及び車線推定手法の検討2020

    • 著者名/発表者名
      内野 雅人, 石田 繁巳, 田頭 茂明, 荒川 豊, 福田 晃
    • 学会等名
      情報処理学会ITS研究会, ITS研究シンポジウム, ポスター
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 音響車両検出システムの多車線道路における車線推定手法の提案2020

    • 著者名/発表者名
      内野 雅人, Dawton Billy, 堀 祐貴, 石田 繁巳, 田頭 茂明, 荒川 豊, 福田 晃
    • 学会等名
      情報処理学会全国大会, 7U-02
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 無線LANを用いたデバイスフリー室内混雑度推定の初期評価2020

    • 著者名/発表者名
      松本 大生, 髙橋 遼, 石田繁巳, 田頭茂明, 福田 晃
    • 学会等名
      情報処理学会全国大会, 6W-07
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 多車線道路に対応した2段階音響車両検出システムの初期的評価2019

    • 著者名/発表者名
      内野 雅人, 石田 繁巳, 田頭 茂明, 荒川 豊, 福田 晃
    • 学会等名
      情報処理学会第27回マルチメディア通信と分散処理ワークショップ論文集, pp.84-90
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 2段階チャネル区別BLE測位手法の設計と評価2019

    • 著者名/発表者名
      山本 貴宏, 石田 繁巳, 木元 亮太, 田頭 茂明, 福田 晃
    • 学会等名
      情報処理学会研究報告, モバイルコンピューティングとユビキタス通信研究会, vol.2019-MBL-90, no.5, pp.1-7
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] WLAN信号を用いた屋外人体センシングシステムの初期評価2019

    • 著者名/発表者名
      宮﨑 雅彦, 石田繁巳, 田頭茂明, 福田 晃, 村上 友規, 大槻信也
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会, p.1, B-18-1
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] BLE測位精度向上に向けた2段階チャネル区別測位の初期評価2019

    • 著者名/発表者名
      山本 貴宏, 石田繁巳, 田頭茂明, 福田 晃
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会, p.1, B-18-4
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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