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通信途絶時の飛躍的遅延性能と伝達率を向上する次世代耐遅延性災害通信システム

研究課題

研究課題/領域番号 19K04972
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25030:防災工学関連
研究機関福岡工業大学

研究代表者

内田 法彦  福岡工業大学, 情報工学部, 教授 (10610298)

研究分担者 柴田 義孝  岩手県立大学, その他部局等, 特命教授 (80129791)
石田 智行  福岡工業大学, 情報工学部, 教授 (00719148)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード災害通信システム / 耐遅延性通信 / 無線通信 / モバイルネットワーク / IoT / 5G / D2D
研究開始時の研究の概要

耐遅延性通信(DTN)法は、国内外においても災害時の通信途絶時に有効な手法として多くの研究が行われているが、遅延性と情報伝達率に問題があり、実用化に至っていない。そこで、本研究では、今後のSociety5.0における新たな通信技術を導入し、被災者が時間等とともに変化する必要な情報に優先度を付与し、5GのD2D通信による通信途絶時の遅延性とデータ伝送率の飛躍的向上と、IoTデバイスによる生体及び地震データ等を用いて、被災者周辺の部分利用可能なインフラ情報やデマ信憑性確認等の災害情報を自動共有する次世代耐遅延性災害通信システムに関する研究を実施する。

研究成果の概要

本研究では、被災者が時間等とともに変化する必要な情報に優先度(ユーザポリシー)を付与し、複数の異種無線によるD2D(Device-to-Device)通信の通信途絶時の遅延性とデータ伝送率の飛躍的向上と、IoTデバイスや携帯電話による加速度センサーや通信状況等を用いて、被災者周辺の被災状況や負傷状況などの災害情報を自動共有する次世代耐遅延性災害通信システムに関する研究開発を行う。
そして、異種無線網間通信のサービス品質制御機能などの手法を提案し、これらの評価のため、プロトタイプシステムを実装し、目標としていた遅延性能や伝達率を示すことにより、研究の有効性を示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、多くの課題点が指摘されてきたDTN(Delay Tolerant Networking)法においても、提案した拡張データトリアージ法及び異種無線網間通信のサービス品質制御機能を導入することで、災害時にも、飛躍的通信性能の向上を可能にすることを示すことができる。
また、提案した被災者支援機能により、被災状況や負傷状況などの人的状況把握による時間の軽減も期待でき、これらの成果は、災害が多い我が国ならではの、世界へ貢献する重要なコンテンツとなりうると考えられる。

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 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

    (14件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 7件)

  • [雑誌論文] 東日本大震災におけるトラフィック分析とレジリエントな防災災害情報システム2022

    • 著者名/発表者名
      内田法彦
    • 雑誌名

      電波技術協会誌FORN

      巻: 345 ページ: 18-21

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] SDN based QoS Control Methods with the Classifications of IoT Data Transmissions for Disaster Information Systems2021

    • 著者名/発表者名
      Noriki Uchida, Kanji Nakano, Tomoyuki Ishida, Yoshitaka Shibata.
    • 雑誌名

      Research Briefs on Information \& Communication Technology Evolution (ReBICTE)

      巻: 7 ページ: 1-11

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Device-to-Device Communication based DTN for Disaster Information System by Using Emergent User Policy and Locational Information2019

    • 著者名/発表者名
      Noriki Uchida, Goshi Sato, Yoshitaka Shibata
    • 雑誌名

      Journal of Internet Services and Information Security (JISIS)

      巻: 9 ページ: 41-51

    • 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
  • [学会発表] QoS Control Methods with IoT Data Priority for Heterogeneous Wireless Networks in Disaster Information System2023

    • 著者名/発表者名
      Noriki Uchida, Tomoyuki Ishida, Yoshitaka Shibata.
    • 学会等名
      The Twenty-Eighth International Symposium on Artificial Life and Robotics 2023 (AROB 28th 2023)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Proposal of Early Landslide Warning System considering Scalability and Reliability with Emergent IoT Data Priority2022

    • 著者名/発表者名
      Noriki Uchida, Shigeyuki Endo,Tomoyuki Ishida, Hiroaki Yuze, Yoshitaka Shibata.
    • 学会等名
      The 6th International Symposium on Mobile Internet Security (MobiSec2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] QoS Control Methods with IoT Data Priority for Heterogeneous Wireless Networks in Disaster Information System2022

    • 著者名/発表者名
      Noriki Uchida, Tomoyuki Ishida, Yoshitaka Shibata.
    • 学会等名
      The Twenty-Seventh International Symposium on Artificial Life and Robotics 2022 (AROB 27th 2022)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 緊急度の高いメッセージにおけるQoS制御を考慮した拡張MQTT法に関する評価2021

    • 著者名/発表者名
      遠藤繁之, 内田法彦, 柴田義孝
    • 学会等名
      第20 回情報科学技術フォーラム(FIT2021)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] IoTデータにおける優先度を考慮した拡張MQTT法に関する提案2021

    • 著者名/発表者名
      遠藤繁之, 内田法彦, 柴田義孝
    • 学会等名
      マルチメディア,分散,協調とモバイル(DICOMO2021)シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Implementations on Static Body Detections by Locational Sensors on Mobile Phone for Disaster Information System2020

    • 著者名/発表者名
      Noriki Uchida, Misaki Fukumoto, Tomoyuki Ishida, Yoshitaka Shibata.
    • 学会等名
      Advances in Internet, Data and Web Technologies. EIDWT 2020
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] tatic Body Detections for Estimations of Injured Persons and User Policy based Delay Tolerant Networks in Disaster Information System2020

    • 著者名/発表者名
      Noriki Uchida, Misaki Fukumoto, Tomoyuki Ishida, Yoshitaka Shibata.
    • 学会等名
      The Twenty-Fifth International Symposium on Artificial Life and Robotics 2020 (AROB 25th 2020)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] IoT 通信を考慮したダイクストラ法によるSDN を用いた通信制御法の提案2020

    • 著者名/発表者名
      中野寛二, 内田法彦.
    • 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] Proposal on the Disaster Information System based on QoS Controls of Heterogeneous Radio Networks and Radio Atmosphere2019

    • 著者名/発表者名
      Noriki Uchida, Kanji Nakano, Chiho Takegawa, Tomoyuki Ishida, Yoshitaka Shibata.
    • 学会等名
      The 10th International Conference on Awareness Science and Technology (iCAST 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Proposal of QoS Controls by Using OpenFlow for Heterogeneous Wireless Networks Considered with the IoT Traffic Performance2019

    • 著者名/発表者名
      Kanji Nakano, Noriki Uchida.
    • 学会等名
      The 13th International Conference on Innovative Mobile and Internet Services in Ubiquitous Computing (IMIS-2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] IoT の通信性能を考慮した異種間無線網におけるOpenFlow を用いたQoS 制御法の提案2019

    • 著者名/発表者名
      中野寛二, 内田法彦
    • 学会等名
      第18回情報科学技術フォーラム(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: 2024-01-30  

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