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海上安全に貢献する海洋クラウドとハイブリッド型AISシステムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K04862
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分24020:船舶海洋工学関連
研究機関弓削商船高等専門学校

研究代表者

長尾 和彦  弓削商船高等専門学校, 情報工学科, 教授 (90217969)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード海上交通 / スマートフォン / IOT / LPWA / AIS / 個人情報保護 / GNSS / 電波強度 / BLE / GPS / 通信エリア / プレジャーボート / IoT
研究開始時の研究の概要

本研究の目的は,瀬戸内海地域における小型船舶の安全航行をサポートするため,スマートフォンが利用できない地域にLPWAを用いたIoT実験環境(海洋クラウドネットワーク)を構築し,既存のAISシステムと連携可能なシステムを開発することである.IoTの活用は,WiFiや携帯電話の通信規格(LTE)の利用を前提としたものがほとんどであり,海上で利用することが難しい.本研究では,海上におけるLPWAを用いたIoTインフラを提案し,実証実験に用いるものである.LPWA対応AIS代替システムは,通信容量の制限の中で利用できるため,従来のAISにも応用可能な通信規格となる.

研究成果の概要

日本では年間2000件近くの船舶事故が発生しており、その8割を漁船・プレジャーボートなどの小型船舶が占める。大型船舶にはAIS(自動船舶識別装置:automatic identification system)が導入され、事故現象に効果を挙げている。本研究では、スマートフォンによる通信が困難なエリアを対象としてLPWAによるAIS代替システムを提案・開発し、瀬戸内海におけるスマートフォン・AIS・LPWAの受信実験、プライバシー情報の取り扱いなどの調査を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、LPWA、AISの送受信が可能なモジュールを開発し、インターネット接続なしで位置情報の送受信が可能であることを確認した。AIS、LPWAともにプライバシ情報の取り扱いに問題があり、システム側で制限を加えることが必要である。3G,LTEから5Gへの移行により、会場の通信状態は以前より悪化している一方で、BLEや衛星通信などが普及している。これらについては今後の研究課題として取り組む予定である。

報告書

(6件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (21件)

  • [雑誌論文] 小型船舶航行支援システム用モジュールに対応したアプリ開発2023

    • 著者名/発表者名
      小井川秀斗, 長尾和彦
    • 雑誌名

      第148回日本航海学会春季講演会論文集

      巻: 11(1) ページ: 9-12

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 小型船舶航行支援システム用通信モジュールの時間管理における考察2023

    • 著者名/発表者名
      小井川 秀斗, 長尾 和彦
    • 雑誌名

      日本航海学会第149回講演会・研究会

      巻: 11(2) ページ: 39-42

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] スマートフォンを用いた AIS 代替システムの動向について2023

    • 著者名/発表者名
      長尾和彦
    • 学会等名
      日本航海学会第149回講演会・研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 小型船舶航行支援システム用モジュールに対応したアプリの開発2022

    • 著者名/発表者名
      小井川 秀斗 , 長尾 和彦
    • 学会等名
      令和4年度 電気・電子・情報関係学会 四国支部連合大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 小型船舶航行支援システム用モジュールの開発と相互接続に関する考察2022

    • 著者名/発表者名
      長尾 和彦, 小井川 秀斗
    • 学会等名
      FIT2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 小型船舶用航行支援アプリの動向に関する調査2021

    • 著者名/発表者名
      長尾 和彦
    • 学会等名
      日本航海学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 小型船舶航行支援システム用LPWAモジュールの開発2021

    • 著者名/発表者名
      長尾和彦・都築信二ほか
    • 学会等名
      情報処理学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Raspberry Pi と Elasticsearch を用いた室内環境モニタリングシステムの開発2021

    • 著者名/発表者名
      伊藤 清里菜, 小山, 祐佳, 長尾 和彦
    • 学会等名
      電気・電子・情報関係学会四国支部連合大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] moodle連携可能な出席管理デバイスの設計と開発2021

    • 著者名/発表者名
      長尾 和彦, 小山 祐佳, 伊藤 清里菜
    • 学会等名
      情報処理学会第83回全国大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 集約サーバを必要としない出席確認デバイスの設計と開発2020

    • 著者名/発表者名
      長尾 和彦, 小山 祐佳, 伊藤 清里菜, 松本 琴葉
    • 学会等名
      電気・電子・情報関係学会四国支部連合大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] サーモセンサを用いた三密回避システムの開発2020

    • 著者名/発表者名
      松本 琴葉, 伊藤 清里菜, 長尾 和彦
    • 学会等名
      電気・電子・情報関係学会四国支部連合大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] BLE を用いた紛失物検知システムと D2D 通信のシミュレーションに関する研究2020

    • 著者名/発表者名
      伊藤 清里菜, 小山 祐佳, 松本 琴葉, 長尾 和彦
    • 学会等名
      電気・電子・情報関係学会四国支部連合大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] BLE 端末における ID 追跡可能性とプライバシー保護に関する検討2020

    • 著者名/発表者名
      小山 祐佳, 伊藤 清里菜, 長尾 和彦
    • 学会等名
      電気・電子・情報関係学会四国支部連合大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 小型船舶航行支援システム用データベースサーバの要求定義に関する考察2020

    • 著者名/発表者名
      長尾和彦, 瀬尾敦生, 杉本大志, 都築伸二
    • 学会等名
      日本航海学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] BLE デバイスを用いた海中転落検知システムの構築2020

    • 著者名/発表者名
      黒飛達也, 長尾和彦
    • 学会等名
      情報処理学会第82回全国大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 360 度カメラと機械学習による海上漂流物検知に関する研究2020

    • 著者名/発表者名
      金井彩花, 長尾和彦
    • 学会等名
      情報処理学会第82回全国大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] BLE 端末における ID 追跡可能性に関する検討2020

    • 著者名/発表者名
      小山 祐佳, 伊藤 清里菜, 長尾 和彦
    • 学会等名
      情報処理学会第82回全国大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 小型船舶航行支援用データベースサーバの検討2020

    • 著者名/発表者名
      長尾 和彦, 金井 彩花
    • 学会等名
      情報処理学会第82回全国大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] BLE 検知による紛失物発見システムの開発2020

    • 著者名/発表者名
      伊藤 清里菜, 小山 祐佳,岸田 一希, 金谷 咲弥, 本田 渓太, 長尾 和彦
    • 学会等名
      情報処理学会第82回全国大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] AIS ネットワーク構築のための小型受信機の開発と性能評価2019

    • 著者名/発表者名
      長尾 和彦, 瀬尾 敦生
    • 学会等名
      日本航海学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] BLE デバイスを用いた海中転落事故検知システムの構築2019

    • 著者名/発表者名
      黒飛 達也, 長尾 和彦
    • 学会等名
      電気関係学会四国支部連合大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] BLE 端末における ID 追跡可能性に関する検討2019

    • 著者名/発表者名
      小山 祐佳, 伊藤 清里菜, 長尾 和彦
    • 学会等名
      電気関係学会四国支部連合大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] LPWA を用いた船舶位置同定システムに関する考察2019

    • 著者名/発表者名
      長尾和彦
    • 学会等名
      FIT2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2025-01-30  

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