イメージセンサとLEDアレイによる双方向マルチアクセス可視光通信の高速化

2019 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 16K06371
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 通信・ネットワーク工学
• 研究機関: 名城大学
• 研究代表者: 中條 渉 名城大学, 理工学部, 教授 (40292289)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: 可視光通信 / イメージセンサ / ローリングシャッター / 空間輝度分布 / 空間多重 / スマートフォン / LED / LCD

研究成果の概要

LED照明を送信機，スマートフォン内蔵カメラ等を受信機とするダウンリンクと，スマートフォンの液晶ディスプレイ等を送信機，室内カメラを受信機とするアップリンクを用いた室内双方向マルチアクセス可視光通信の高速化を実現した．
ダウンリンクは，受信シンボルの周期パターンを利用した非同期通信，2眼ローリングシャッターカメラによるアンサンブル平均，空間輝度分布によるしきい値判定法を開発した．LEDアレイとスマートフォン内蔵カメラを用いて156kシンボル／秒を達成した．
一方，アップリンクは空間多重技術を用いて高速化を行った．空間シンボル間干渉を考慮した適応閾値処理により，168.75kシンボル／秒を達成した．

自由記述の分野

可視光通信

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では，既存のスマートフォン内蔵カメラと液晶ディスプレイ，LED照明と室内カメラを用いて双方向可視光通信を実現した．スマートフォンを用いて双方向可視光通信を実現した例は，国内外を含めてなく独自のシステムであり学術的意義は高い．
可視光は電波に比べて，免許や混信，情報漏洩の心配がなく，安全・安心に利用することができる．モノのインターネット(IoT)には環境に適応した様々な通信手段が必要と考えられる．電波にない特長を有する可視光通信をイメージセンサを用いて双方向化し，高速化できたことは社会的に意義がある．