| 研究課題/領域番号 |
21K17729
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分60060:情報ネットワーク関連
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| 研究機関 | 東京農工大学 |
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研究代表者 |
中山 悠 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80802058)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 可視光通信 / イメージセンサ / D2D / ゲーミフィケーション / セキュリティ / モバイルコンピューティング / 5G |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では，5Gなどのモバイルネットワークで課題となっている広範囲のカバレッジを実現するため，デバイス同士でオンデマンドに通信を行うDevice-to-Device（D2D）と呼ばれるアプローチに取り組む．その中でも特に，外部からモバイルユーザのD2D通信への参加や相互の協力を促す仕組みを導入することで，自律的かつ時空間的に適切なD2D通信の実現を目指す．これまで電池やデータ量消費などのデメリットもあり，ユーザの自発的な参加による適切なD2D通信が難しいという課題があったが，本研究では特に，QoSなどの課題を解決し，ゲーミフィケーションなどのアプローチによるユーザ参加促進メカニズムを検討する．
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| 研究実績の概要 |
自律的なデバイス間（D2D）通信は、オンデマンドでネットワーク接続を提供するための効果的で柔軟な通信技術である。ただし、管理者が存在しないため、中間者攻撃やなりすましなどセキュリティ上の課題がある。この課題に対して、光学チャネルを介した相互のマルチチャネルデバイス認証プロトコルを提案した。すなわち、光カメラ通信（OCC）上でのDiffie-Hellman鍵交換シーケンスを定義した。提案方式の利点は、物理的に光を観測できるデバイスとの通信のみを許可することでセキュリティを確保する、その限界到達性にある。伝送速度と距離の観点から理論的に性能を評価した上で、提案方式をWi-Fi Directと統合したAndroidアプリケーションとして、OCC Wi-Fi Directプロトコルを実装し、デバイス間距離18メートルでの相互認証を実証した。
また、映像向けの光信号埋め込み方式の一つとして、Signage Cipher Modulation（SCM）を提案した。SCMの目的は、ディスプレイやデジタルサイネージなどで放映される映像コンテンツを伝送媒体として、OCC向けのデータを伝送することである。つまり、広告や動画などの映像コンテンツに対してデータ通信を統合し、見るだけではない映像体験を目指すための技術である。提案手法について、液晶ディスプレイおよびスマートフォンを用いた検証を行い、映像ごとに定義したシンボルセットを用いて実際に光信号の伝送が可能なことを確認している。なお、映像を放映するデバイスによっては発色の調整が行われるため、受信機となるスマートフォン側の信号処理と合わせて色成分のズレが生じる点が今後の課題である。
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