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2015 年度 実績報告書

大規模災害時の劣悪通信環境で繋がる次世代ネバー・ダイ・ネットワークとその応用

研究課題

研究課題/領域番号 15H02693
研究機関岩手県立大学

研究代表者

柴田 義孝  岩手県立大学, ソフトウェア情報学部, 教授 (80129791)

研究分担者 石田 智行  茨城大学, 工学部, 助教 (00719148)
内田 法彦  福岡工業大学, 情報工学部, 准教授 (10610298)
湯瀬 裕昭  静岡県立大学, 経営情報学部, 教授 (30240162)
白鳥 則郎  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (60111316)
山田 茂樹  国立情報学研究所, 大学共同利用機関等の部局等, 教授 (80332154)
高畑 一夫  埼玉工業大学, 人間社会学部, 教授 (60226909)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード災害情報 / SDN / DTN / Resilient Network / Cognitive無線 / アドホック通信
研究実績の概要

1)次世代ネバー・ダイ・ネットワークの基本設計
衛星通信と複数の異種無線の組合せによるNDN-Xの通信プロトコルの基本設計を行ない、この設計仕様に基づき、実際に衛星通信や複数無線上において、通信環境(平常時/災害時)と通信環境(接続率、電波強度、スループット、パケット紛失率、遅延時間)を監視し、最も適切なリンクや経路を選択し、そして動的にネットワークを制御・再構成できるアルゴリズムを開発サーバ上にエミュレートして実装し、各種故障や過負荷の場合を想定し機能および性能評価により本方式の有効性を明らかにした。
2)固定中継ノードの設計と開発
コグニティブ無線による固定中継ノードを実現するためPCを用意し、衛星通信、複数の高速無線ネットワーク、および3G,Wi-MAX, LTEおよびFTTHを新たに導入して組み合わせ、SDNとしてOpenFlowを用いてこれらを通信環境や接続形態により動的に無線リンクや経路を選択可能なコグニティブ無線ルータを開発した。これに自立再生電源ノードを設置して固定中継ノードをプロトタイプとして構築し、その機能および性能評価を行った。
3)車載型移動中継ノードの設計と開発(岩手県立大、埼玉工業大学)
災害時の緊急移動通信インフラ構築のため、NDN-Xをベースとした車載型中継ノード間および車載型中継ノード-固定中継ノード間で無線規格を動的に選択しマルチホップ通信ができる車載型移動中継ノードを開発した。またDelay Tolerant Network (DTN)プロトコルを新たに導入し、通信が途絶する場合は、移動中継ノードが一時的にデータを蓄積し、通信可能エリアに到達した時に蓄積データを自動的にフォワード転送する機能を開発しプロトタイプシステムとして実現し、その機能および性能および行った結果、従来のシステムに比較して接続性やスループット性能面で優位性を示すことが出来た。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

平成27年度計画の3つの研究項目において当初目標としていたネバーダイネットワークの基本設計およびその設計に基づいた固定中継ノードおよび移動中継ともにプロトタイプを開発し、その機能および性能を定量的に十分確認できたことと、その成果を国内外の学会誌や学会にて発表し高い評価を得たこと。

今後の研究の推進方策

平成27年度で、次世代ネバー・ダイ・ネットワークの基本設計を確立することが出来たので、当初の研究計画通りに進めていく予定である。また熊本地震が発生し、新たな活断層による直下型の災害であることから、これにも対応できるシステムも検討していく。

  • 研究成果

    (41件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (37件) (うち国際学会 24件)

  • [雑誌論文] Development of Zoo Guide Smartphone AR Application for Foreign Tourists Visiting Japan2015

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki Ishida, Tsubasa Ando, Noriki Uchida, Yoshitaka Shibata
    • 雑誌名

      IT CoNvergence PRActice, (INPRA)

      巻: Vol.3, No.3 ページ: 18-35

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Construction of a Mega Disaster Crisis Management System2015

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Takahagi, Tomoyuki Ishida, Akira Sakuraba, Kaoru Sugita, Noriki Uchida, Yoshitaka Shibata
    • 雑誌名

      Journal of Internet Services and Information Security, (JISIS)

      巻: Vol.5, No.4 ページ: 20-40

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 中継機能とミキシング機能の分散構成による適合型会議通話システム2015

    • 著者名/発表者名
      橋本浩二,白崎博生,柴田義孝
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌

      巻: Vol.56,No.5 ページ: 1398-1416

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 複数ビデオソースの動的な構成を可能とするライブ中継用ミキサ2015

    • 著者名/発表者名
      橋本浩二,柴田義孝
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌

      巻: Vol.57,No.1 ページ: 1-15

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Research on Never Die Network for Disaster Prevention based on OpenFlow and Cognitive Wireless Technology2016

    • 著者名/発表者名
      Goshi Sato, Noriki Uchida, Norio Shiratori, Yoshitaka Shibata
    • 学会等名
      The 30th IEEE International Conference on Advanced Information Networking and Applications, (AINA2016)
    • 発表場所
      Le Regent Congress Centre, Crans-Montana, Switzerland
    • 年月日
      2016-03-23 – 2016-03-25
    • 国際学会
  • [学会発表] Experimentation of V2X Communication in Real Environment for Road Alert Information Sharing System2016

    • 著者名/発表者名
      Kenta Ito, Go Hirakawa, Yoshitaka Shibata
    • 学会等名
      The 30th IEEE International Conference on Advanced Information Networking and Applications, (AINA2016)
    • 発表場所
      Le Regent Congress Centre, Crans-Montana, Switzerland
    • 年月日
      2016-03-23 – 2016-03-25
    • 国際学会
  • [学会発表] A Resilient Network and Information Management System for Large Scale Disaster2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshitaka Shibata, Noriki Uchida, Norio Shiratori
    • 学会等名
      The 8th International Workshop on Disaster and Emergency Information Network Systems, (IWDENS2016)
    • 発表場所
      Le Regent Congress Centre, Crans-Montana, Switzerland
    • 年月日
      2016-03-23 – 2016-03-25
    • 国際学会
  • [学会発表] Proposal of Vehicle-to-Vehicle based Delay Tolerant Networks with Adaptive Array Antenna Control Systems2016

    • 著者名/発表者名
      Noriki Uchida, Kazuo Takahata, Yoshitaka Shibata, Norio Shiratori
    • 学会等名
      The 8th International Workshop on Disaster and Emergency Information Network Systems, (IWDENS2016)
    • 発表場所
      Le Regent Congress Centre, Crans-Montana, Switzerland
    • 年月日
      2016-03-23 – 2016-03-25
    • 国際学会
  • [学会発表] Mobile Cloud Computing by in-Vehicle Servers based on Delay Tolerant Network Protocol2016

    • 著者名/発表者名
      Masaki Otomo, Noriki Uchida, Yoshitaka Shibata
    • 学会等名
      The 8th International Workshop on Disaster and Emergency Information Network Systems, (IWDENS2016)
    • 発表場所
      Le Regent Congress Centre, Crans-Montana, Switzerland
    • 年月日
      2016-03-23 – 2016-03-25
    • 国際学会
  • [学会発表] Improvement of Autonomous Anti-disaster Base Station by Combination of Satellite and Wireless Networks2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Yuze, Shinichi Nabeta, Yuji Ito, Hiroshi Kosaka, Yoshitaka Shibata
    • 学会等名
      The 8th International Workshop on Disaster and Emergency Information Network Systems, (IWDENS2016)
    • 発表場所
      Le Regent Congress Centre, Crans-Montana, Switzerland
    • 年月日
      2016-03-23 – 2016-03-25
    • 国際学会
  • [学会発表] Proposal of a Common Infrastructure System for Real-Time Disaster Information Transmission2016

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Takahagi, Tomoyuki Ishida, Noriki Uchida, Yoshitaka Shibata
    • 学会等名
      The 8th International Workshop on Disaster and Emergency Information Network Systems, (IWDENS2016)
    • 発表場所
      Le Regent Congress Centre, Crans-Montana, Switzerland
    • 年月日
      2016-03-23 – 2016-03-25
    • 国際学会
  • [学会発表] 路車間通信を用いた観光地誘導システム2016

    • 著者名/発表者名
      谷崎弘貴,柴田義孝,橋本浩二,佐藤剛至,伊藤健太
    • 学会等名
      情報処理学会第78回全国大会
    • 発表場所
      慶應義塾大学 矢上キャンパス
    • 年月日
      2016-03-10 – 2016-03-12
  • [学会発表] AR技術を用いた世界遺産橋野高炉跡観光及び学習支援システム2016

    • 著者名/発表者名
      村上琢哉,柴田義孝,橋本浩二
    • 学会等名
      情報処理学会第78回全国大会
    • 発表場所
      慶應義塾大学 矢上キャンパス
    • 年月日
      2016-03-10 – 2016-03-12
  • [学会発表] ビーコンを利用した拡張現実による観光情報提供システム2016

    • 著者名/発表者名
      佐々木克海,平川剛,橋本浩二,柴田義孝
    • 学会等名
      情報処理学会第78回全国大会
    • 発表場所
      慶應義塾大学 矢上キャンパス
    • 年月日
      2016-03-10 – 2016-03-12
  • [学会発表] ウェアラブルデバイスを用いた 非常時体調管理システム2016

    • 著者名/発表者名
      古口 眞,柴田義孝,橋本浩二
    • 学会等名
      情報処理学会第78回全国大会
    • 発表場所
      慶應義塾大学 矢上キャンパス
    • 年月日
      2016-03-10 – 2016-03-12
  • [学会発表] 観光情報提供を基盤とした避難経路提示システム2016

    • 著者名/発表者名
      菅原大志,柴田義孝,橋本浩二
    • 学会等名
      情報処理学会第78回全国大会
    • 発表場所
      慶應義塾大学 矢上キャンパス
    • 年月日
      2016-03-10 – 2016-03-12
  • [学会発表] 個人の歩行レベルを考慮した災害時避難経路推薦システム2016

    • 著者名/発表者名
      及川光貴,橋本浩二,柴田義孝
    • 学会等名
      情報処理学会第78回全国大会
    • 発表場所
      慶應義塾大学 矢上キャンパス
    • 年月日
      2016-03-10 – 2016-03-12
  • [学会発表] 災害弱者を考慮した避難共助アプリケーション2016

    • 著者名/発表者名
      佐々木 健,橋本浩二,柴田義
    • 学会等名
      情報処理学会第78回全国大会
    • 発表場所
      慶應義塾大学 矢上キャンパス
    • 年月日
      2016-03-10 – 2016-03-12
  • [学会発表] 自然災害発生時における回線利用状況を考慮した資源適合型ネットワークシステム2016

    • 著者名/発表者名
      戸川和晃,佐藤剛至,橋本浩二,柴田義孝
    • 学会等名
      情報処理学会第78回全国大会
    • 発表場所
      慶應義塾大学 矢上キャンパス
    • 年月日
      2016-03-10 – 2016-03-12
  • [学会発表] ヘッドマウントディスプレイとスマートデバイスを用いた飛行ロボットの操作方法の提案2016

    • 著者名/発表者名
      菊池亮,橋本浩二,柴田義孝
    • 学会等名
      情報処理学会第78回全国大会
    • 発表場所
      慶應義塾大学 矢上キャンパス
    • 年月日
      2016-03-10 – 2016-03-12
  • [学会発表] Proposal of Information Acquisition Method utilizing CCN in a time of Large Scale Natural Disaster2015

    • 著者名/発表者名
      Masaya Yamazaki, Kazuhiro Takahagi, Tomoyuki Ishida, Kaoru Sugita, Noriki Uchida, Yoshitaka Shibata
    • 学会等名
      The 5th International Workshop on Multimedia, Web and Virtual Reality Technologies and Applications, (MWVRTA2015)
    • 発表場所
      Pedagogical University of Cracow, Krakow, Poland
    • 年月日
      2015-11-04 – 2015-11-06
    • 国際学会
  • [学会発表] Vehicle-to-Vehicle Delay Tolerant Networks with Area of Interest for Road Surveillance System2015

    • 著者名/発表者名
      Noriki Uchida, Kenta Ito, Go Hirakawa, Yoshikazu Arai, Yoshitaka Shibata
    • 学会等名
      The 10th International Conference on Broadband and Wireless Computing, Communication and Applications, (BWCCA2015)
    • 発表場所
      Pedagogical University of Cracow, Krakow, Poland
    • 年月日
      2015-11-04 – 2015-11-06
    • 国際学会
  • [学会発表] SDN Based Road Condition Monitoring System for ITS2015

    • 著者名/発表者名
      Kenta Ito, Go Hirakawa, Goshi Sato, Yoshitaka Shibata
    • 学会等名
      The 10th International Conference on Broadband and Wireless Computing, Communication and Applications, (BWCCA2015)
    • 発表場所
      Pedagogical University of Cracow, Krakow, Poland
    • 年月日
      2015-11-04 – 2015-11-06
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of Wake-on-Demand Accurate Activation and in-Vehicle Wireless Connecation Control2015

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Takahashi, Yoshitaka Shibata, Satoshi Imata, Nobuo Suzuki
    • 学会等名
      The 10th International Conference on Broadband and Wireless Computing, Communication and Applications, (BWCCA2015)
    • 発表場所
      Pedagogical University of Cracow, Krakow, Poland
    • 年月日
      2015-11-04 – 2015-11-06
    • 国際学会
  • [学会発表] V2X通信を用いた道路注意情報共有システム2015

    • 著者名/発表者名
      伊藤健太,平川剛,新井義和,柴田義孝
    • 学会等名
      第23回マルチメディア通信と分散処理ワークショップ,(DPSWS2015)
    • 発表場所
      雲仙温泉 雲仙富貴屋
    • 年月日
      2015-10-14 – 2015-10-16
  • [学会発表] DTNプロトコルを用いたスマート端末によるマルチホップネットワークの実現方法2015

    • 著者名/発表者名
      北田真也,佐藤剛至,内田法彦,平川剛,柴田義孝
    • 学会等名
      第23回マルチメディア通信と分散処理ワークショップ,(DPSWS2015)
    • 発表場所
      雲仙温泉 雲仙富貴屋
    • 年月日
      2015-10-14 – 2015-10-16
  • [学会発表] SDN技術に基づく災害に強いネバー・ダイ・ネットワークシステムの開発と評価2015

    • 著者名/発表者名
      佐藤剛至,内田法彦,白鳥則郎,柴田義孝
    • 学会等名
      第23回マルチメディア通信と分散処理ワークショップ,(DPSWS2015)
    • 発表場所
      雲仙温泉 雲仙富貴屋
    • 年月日
      2015-10-14 – 2015-10-16
  • [学会発表] 車間通信を用い多様な通信環境を想定した道路情報共有システム2015

    • 著者名/発表者名
      伊藤健太,平川 剛,新井義和,柴田義孝
    • 学会等名
      FIT2015(第14回情報科学技術フォーラム)
    • 発表場所
      愛媛大学 城北キャンパス
    • 年月日
      2015-09-15 – 2015-09-17
  • [学会発表] Performance Analysis of Never Die Network based on Software Defined Disaster Resilient System2015

    • 著者名/発表者名
      Goshi Sato, Noriki Uchida, Norio Shiratori, Yoshitaka Shibata
    • 学会等名
      The 18th International Conference on Network-Based Information Systems, (NBiS2015)
    • 発表場所
      Taipei Campus of Tamkang University, Taipei, Taiwan
    • 年月日
      2015-09-02 – 2015-09-04
    • 国際学会
  • [学会発表] Mobile Cloud Computing on Delay Tolerant Network Protocol2015

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Kikuchi, Yoshitaka Shibata
    • 学会等名
      The 18th International Conference on Network-Based Information Systems, (NBiS2015)
    • 発表場所
      Taipei Campus of Tamkang University, Taipei, Taiwan
    • 年月日
      2015-09-02 – 2015-09-04
    • 国際学会
  • [学会発表] DTN Based MANET for Disaster Information Transport by Smart Devices2015

    • 著者名/発表者名
      Shinya Kitada, Go Hirakawa, Goshi Sato, Noriki Uchida, Yoshitaka Shibata
    • 学会等名
      The 18th International Conference on Network-Based Information Systems, (NBiS2015)
    • 発表場所
      Taipei Campus of Tamkang University, Taipei, Taiwan
    • 年月日
      2015-09-02 – 2015-09-04
    • 国際学会
  • [学会発表] Proposal of Connectivity Support Methods with Autonomous Flight Wireless Nodes for Never Die Network2015

    • 著者名/発表者名
      Noriki Uchida, Goshi Sato, Yoshitaka Shibata, Norio Shiratori
    • 学会等名
      The 18th International Conference on Network-Based Information Systems, (NBiS2015)
    • 発表場所
      Taipei Campus of Tamkang University, Taipei, Taiwan
    • 年月日
      2015-09-02 – 2015-09-04
    • 国際学会
  • [学会発表] A Road Alert Information Sharing System with Multiple Vehicles Using Vehicle-to-Vehicle Communication Considering Various Communication Network Environment2015

    • 著者名/発表者名
      Kenta Ito, Go Hirakawa, Yoshikazu Arai, Yoshitaka Shibata
    • 学会等名
      The 18th International Conference on Network-Based Information Systems, (NBiS2015)
    • 発表場所
      Taipei Campus of Tamkang University, Taipei, Taiwan
    • 年月日
      2015-09-02 – 2015-09-04
    • 国際学会
  • [学会発表] Proposal of the Disaster Information Transmission Common Infrastructure System intended to Rapid Sharing of Information in a time of Mega Disaster2015

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Takahagi, Tomoyuki Ishida, Akira Sakuraba, Kaoru Sugita, Noriki Uchida, Yoshitaka Shibata
    • 学会等名
      The 10th International Workshop on Network-based Virtual Reality and Tele-existence, (INVITE1015)
    • 発表場所
      Taipei Campus of Tamkang University, Taipei, Taiwan
    • 年月日
      2015-09-02 – 2015-09-04
    • 国際学会
  • [学会発表] Data gathering system for recommender system in tourism2015

    • 著者名/発表者名
      Go Hirakawa, Goshi Sato, Kenji Hisazumi, Yoshitaka Shibata
    • 学会等名
      The 10th International Workshop on Network-based Virtual Reality and Tele-existence, (INVITE1015)
    • 発表場所
      Taipei Campus of Tamkang University, Taipei, Taiwan
    • 年月日
      2015-09-02 – 2015-09-04
    • 国際学会
  • [学会発表] Application of Tiled Display Environment for High Presence Informal Communication2015

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Noda, Yu Ebisawa, Yasuo Ebara, Tomoyuki Ishida, Koji Hashimoto, Yoshitaka Shibata
    • 学会等名
      The 10th International Workshop on Network-based Virtual Reality and Tele-existence, (INVITE1015)
    • 発表場所
      Taipei Campus of Tamkang University, Taipei, Taiwan
    • 年月日
      2015-09-02 – 2015-09-04
    • 国際学会
  • [学会発表] A Design of Interface Device for Counter Disaster GIS on Ultra High Definition Tiled Display Environment2015

    • 著者名/発表者名
      Akira Sakuraba, Yasuo Ebara, Tomoyuki Ishida, Yoshitaka Shibata
    • 学会等名
      The 10th International Workshop on Network-based Virtual Reality and Tele-existence, (INVITE1015)
    • 発表場所
      Taipei Campus of Tamkang University, Taipei, Taiwan
    • 年月日
      2015-09-02 – 2015-09-04
    • 国際学会
  • [学会発表] Proposal of the Digital Contents Management System based on Position Information Initiate Fusion of AR Technology and Sensor2015

    • 著者名/発表者名
      Tsubasa Ando, Tomoyuki Ishida, Noriki Uchida, Yoshitaka Shibata
    • 学会等名
      The 9th International Conference on Innovative Mobile and Internet Services in Ubiquitous Computing 2015, (IMIS2015)
    • 発表場所
      Regional University of Blumenau (FURB), Blumenau, Brazil
    • 年月日
      2015-07-08 – 2015-07-10
    • 国際学会
  • [学会発表] IEEE802.11 based Vehicle-to-Vehicle Delay Tolerant Networks for Road Surveillance System in Local Areas2015

    • 著者名/発表者名
      Noriki Uchida, Go Hirakawa, Yoshikazu Arai, Tomoyuki Ishida Yoshitaka Shibata
    • 学会等名
      The 9th International Conference on Innovative Mobile and Internet Services in Ubiquitous Computing 2015, (IMIS2015)
    • 発表場所
      Regional University of Blumenau (FURB), Blumenau, Brazil
    • 年月日
      2015-07-08 – 2015-07-10
    • 国際学会
  • [学会発表] Road-to-vehicle Communication using CoMoSE for Road Surface Freezing Information System2015

    • 著者名/発表者名
      Go Hirakawa, Kenta Ito, Phyu Phyu Kywe, Yoshitaka Shibata
    • 学会等名
      The 9th International Conference on Complex, Intelligent, and Software Intensive Systems, (CISIS2015)
    • 発表場所
      Regional University of Blumenau (FURB), Blumenau, Brazil
    • 年月日
      2015-07-08 – 2015-07-10
    • 国際学会
  • [学会発表] A Road Condition Sharing System Using Vehicle-to-Vehicle Communication in Various Communication Environment2015

    • 著者名/発表者名
      Kenta Ito, Go Hirakawa, Yoshikazu Arai, Yoshitaka Shibata
    • 学会等名
      The 9th International Conference on Complex, Intelligent, and Software Intensive Systems, (CISIS2015)
    • 発表場所
      Regional University of Blumenau (FURB), Blumenau, Brazil
    • 年月日
      2015-07-08 – 2015-07-10
    • 国際学会

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公開日: 2017-01-06  

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