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養殖場モニタリングのための水中通信方式の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K11934
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60060:情報ネットワーク関連
研究機関近畿大学

研究代表者

谷口 義明  近畿大学, 情報学部, 教授 (50532579)

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)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード水中通信 / 養殖場 / センサネットワーク / モニタリング / 可視光通信 / 音響通信 / DTN / 養殖支援
研究開始時の研究の概要

本研究課題では、養殖魚に装着した生体センサ、生簀や海中に設置した環境センサ、水中ロボットに取り付けたセンサ等で計測した情報を収集する養殖場モニタリングシステムを実現するための水中通信技術を検討、開発する。開発する技術は大きく2つある。一つは、養殖魚に取り付けられたセンサ端末から可視光通信を用いて魚の生体情報を収集する技術である。もう一つは無線通信機能を持つ市販環境センサ端末を水中で使用するための、無線通信・音響通信の変換送受信技術である。いずれも実機やシミュレーションにより提案する技術の性能評価を行う。

研究成果の概要

養殖場に適した水中通信技術がないことが養殖産業のIoT導入の障壁のひとつとなっていると考えれれる。そこで本研究では、養殖魚に装着した生体センサ、生簀や水中ロボットに設置した環境センサで計測した情報を収集する養殖場モニタリングシステムを実現するための通信技術に関する初期検討を行った。具体的には、養殖魚に装着した生体センサから情報を収集するために、LEDを用いた可視光通信により省電力に情報を収集するための方式の検討を行った。また、環境センサから情報を収集するために、市販の無線通信機能を持つセンサを水中で使用するための方式の検討を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本技術が確立されるとともに養殖業の高度化、自動化が進めば、個々の養殖魚の高度な品質管理が実現できるようになり、養殖効率の向上、付加価値の追加、天然資源の保護などの大きな波及効果が期待される。特に我が国は海に囲まれており養殖産業の発展の余地が大きいと考えられる。また、少子高齢化により人手不足が予想される我が国において、養殖業の高度化、自動化は不可欠な技術である。さらに、養殖技術の発展が進めば、世界的な食糧不足の解決や寿司をはじめとする日本料理の世界展開などの一助にもなると考えられる。

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

    (36件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (30件) (うち国際学会 10件)

  • [雑誌論文] A device identification method from BLE advertising packets with randomized MAC addresses based on regression of received signal strength2024

    • 著者名/発表者名
      Shuhei Akiyama, Yoshiaki Taniguchi
    • 雑誌名

      IEICE Communications Express

      巻: 13 号: 3 ページ: 64-67

    • DOI

      10.23919/comex.2023XBL0157

    • ISSN
      2187-0136
    • 年月日
      2024-03-01
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A device for visualizing Wi-Fi frames using an LED panel2022

    • 著者名/発表者名
      Yoshiaki Taniguchi, Kaito Muto
    • 雑誌名

      IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering

      巻: 17 号: 9 ページ: 1377-1379

    • DOI

      10.1002/tee.23629

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 無線フレームの観測に基づくIoT機器の把握支援システム2021

    • 著者名/発表者名
      江川 悠斗、谷口 義明、井口 信和
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌

      巻: 62 号: 5 ページ: 1298-1306

    • DOI

      10.20729/00211103

    • NAID

      170000184876

    • 年月日
      2021-05-15
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of an Acoustic Spot Data Communication System Using Multiple Parametric Array Loudspeakers2021

    • 著者名/発表者名
      Taniguchi Yoshiaki、Morimoto Kohei
    • 雑誌名

      IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering

      巻: 17 号: 1 ページ: 151-153

    • DOI

      10.1002/tee.23496

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simulation study of fish counting by multiple scanning sonars in a fish farm2020

    • 著者名/発表者名
      Yoshiaki Taniguchi, Kansei Oki
    • 雑誌名

      Journal of Communications

      巻: 15 ページ: 164-170

    • DOI

      10.12720/jcm.15.2.164-170

    • 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] A system for monitoring farmed fish via LED‐based visible light communication2019

    • 著者名/発表者名
      Taniguchi Yoshiaki
    • 雑誌名

      IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering

      巻: 14 号: 11 ページ: 1725-1726

    • DOI

      10.1002/tee.22996

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Development of a security diagnosis system for wireless LAN environment2023

    • 著者名/発表者名
      Yuya Izumoto, Yoshiaki Taniguchi
    • 学会等名
      IEEE ICCE-TW 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Device identification in BLE packets from moving devices with randomized MAC addresses2023

    • 著者名/発表者名
      Shuhei Akiyama, Yoshiaki Taniguchi
    • 学会等名
      IEEE ICCE-Asia 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Device location recognition using channel state information in wireless LAN environments2023

    • 著者名/発表者名
      Yuya Izumoto, Taishin Mabuchi, Yoshiaki Taniguchi
    • 学会等名
      IEEE ICCE-Asia 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A synthesized voice discrimination method using characteristic sounds spoken by humans2023

    • 著者名/発表者名
      Yuya Nuruki, Yoshiaki Taniguchi
    • 学会等名
      IEEE ICCE-Asia 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 人間が発する特徴音による 合成音声判別システムの検討2023

    • 著者名/発表者名
      塗木優也, 谷口義明
    • 学会等名
      2023 年度電気・ 情報関係学会九州支部連合大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] スマートフォンによる受信 電波強度を利用した BLE 機器の把握支援システ ムの開発2023

    • 著者名/発表者名
      稲葉亮太, 谷口義明
    • 学会等名
      2023 年度情報処理学会関西支部支部大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 無線 LAN 環境に おけるチャネル状態情報を用いた機器位置の認識 に関する検討2023

    • 著者名/発表者名
      泉本侑哉, 馬渕大泰, 谷口義明
    • 学会等名
      2023 年度情報処理学会関西支部支部大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] LED パネルを用 いた BLE アドバタイジングパケットの可視化システムの検討2023

    • 著者名/発表者名
      秋山周平, 佐伯嶺治, 谷口義明
    • 学会等名
      令和 5 年度電気・情報関係学会北 海道支部連合大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 環境変動下における自己組 織型ノイズ無線通信号の送信手法の評価2023

    • 著者名/発表者名
      大山拓海, 谷口義明
    • 学会等名
      令和 5 年度電気・情報関係学会北 海道支部連合大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] A self-organizing noise signal transmission method to make eavesdropping difficult in wireless networks2022

    • 著者名/発表者名
      Takumi Oyama, Yoshiaki Taniguchi
    • 学会等名
      The 9th IEEE International Conference on Consumer Electronics - Taiwan (IEEE ICCE-TW 2022)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of a management support system for IoT devices using Wi-Fi channel state information2022

    • 著者名/発表者名
      Ryota Inaba, Yoshiaki Taniguchi, Nobukazu Iguchi
    • 学会等名
      The 11th IEEE Global Conference on Consumer Electronics (IEEE GCCE 2022)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 養殖魚モニタリング環境下における残余電力を考慮した情報転送方式の検討2022

    • 著者名/発表者名
      小村巧, 谷口義明
    • 学会等名
      2022年度情報処理学会関西支部支部大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] MACアドレスがランダム化されたBLE機器が移動する場合の同一機器推定手法2022

    • 著者名/発表者名
      秋山周平, 谷口義明
    • 学会等名
      情報処理学会マルチメディア、分散、協調とモバイルシンポジウム2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 施設内におけるBLEを用いた混雑度推定システムの評価2022

    • 著者名/発表者名
      今尾廉, 谷口義明, 井口信和
    • 学会等名
      2022年度情報処理学会関西支部支部大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] MACアドレスがランダム化されたBLEパケットからの同一機器推定手法の改良と評価2022

    • 著者名/発表者名
      秋山周平, 谷口義明
    • 学会等名
      2022年度情報処理学会関西支部支部大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 無線LAN環境のセキュリティ診断システムの開発2022

    • 著者名/発表者名
      泉本侑哉, 谷口義明
    • 学会等名
      2022年度情報処理学会関西支部支部大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] BLEパケット観測に基づくIoT機器の把握支援システム2022

    • 著者名/発表者名
      林佑太郎, 谷口義明
    • 学会等名
      情報処理学会第85回全国大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 計測値の収集を効率化した無線LAN通信性能マップ表示システムの開発2022

    • 著者名/発表者名
      片山赳杜, 谷口義明, 井口信和
    • 学会等名
      情報処理学会第85回全国大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] スマートフォンからのBLE信号を用いた出席状況確認アプリの開発2022

    • 著者名/発表者名
      奥島翔夢, 谷口義明, 井口信和
    • 学会等名
      情報処理学会第85回全国大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] A study on device identification from BLE advertising packets with randomized MAC addresses2021

    • 著者名/発表者名
      Shuhei Akiyama, Ryoya Morimoto, Yoshiaki Taniguchi
    • 学会等名
      The 6th International Conference on Consumer Electronics Asia (IEEE ICCE Asia 2021)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of data forwarding methods for fish farm monitoring system with energy harvesting2021

    • 著者名/発表者名
      Takumi Komura, Yoshiaki Taniguchi
    • 学会等名
      The 9th International Conference on Information Technology: IoT and Smart City (ICIT 2021)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] エネルギーハーベスティングを考慮した養殖魚モニタリング環境下における情報転送方式の評価2021

    • 著者名/発表者名
      小村巧, 谷口義明
    • 学会等名
      2021年度情報処理学会関西支部支部大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 養殖魚モニタリングのための可視光通信モジュールの開発と評価2021

    • 著者名/発表者名
      筧浩平, 水島弘樹, 今中聖尋, 谷口義明
    • 学会等名
      2021年度情報処理学会関西支部支部大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 養殖魚モニタリングのための可視光通信モジュールの改良と評価2021

    • 著者名/発表者名
      筧浩平, 谷口義明
    • 学会等名
      情報処理学会第84回全国大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] A conversion system based on acoustic communication for using Bluetooth Low Energy sensors underwater2021

    • 著者名/発表者名
      Yoshiaki Taniguchi, Hiroto Masuda
    • 学会等名
      IEEE ICACT 2021
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] エネルギーハーベスティングを考慮した養殖魚モニタリングシステム2021

    • 著者名/発表者名
      小村巧, 谷口義明
    • 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] 任意のBLE機器を水中で使用するための音響通信変換モジュールの開発2020

    • 著者名/発表者名
      増田裕斗, 谷口義明, 波部斉, 阿部孝司, 井口信和
    • 学会等名
      電子情報通信学会関西支部 第25回学生会研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 通信距離に制限のある養殖魚モニタリング環境下における情報転送方式の評価2020

    • 著者名/発表者名
      小村巧, 首藤誠陽, 谷口義明
    • 学会等名
      電子情報通信学会関西支部 第25回学生会研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Simulation study of fish counting by multiple scanning sonars in a fish farm2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshiaki Taniguchi, Kansei Oki
    • 学会等名
      ICCEI 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] BLE機器を水中で使用するための音響通信変換システムの開発2019

    • 著者名/発表者名
      増田裕斗, 谷口義明, 波部斉, 阿部孝司, 井口信和
    • 学会等名
      2019年度情報処理学会関西支部支部大会
    • 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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