超広帯域(UWB)無線技術に基づく医療センサーネットワークに関する研究

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17206040
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 通信・ネットワーク工学
• 研究機関: 横浜国立大学
• 研究代表者: 河野 隆二 横浜国立大学, 大学院・工学研究院, 教授 (90170208)
• 研究分担者: 落合 秀樹 国立大学法人横浜国立大学, 大学院・工学研究院, 准教授 (20334576) ; 杤久保 修 横浜市立大学, 大学院・医学研究科, 教授 (30046099) ; 辻 宏之 独立行政法人情報通信研究機構, 横須賀無線通信研究センター, 主任研究員 (80358952)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2008
• キーワード: UWB(Ultra Wideband) / 超広帯域無線技術 / 遠隔医療ネットワーク / 医療センサーネットワーク / ユビキタス・メディカルシステム

研究概要

本研究では、遠隔医療UWB ネットワークと生体内インプラントセンサーネットワークに必要な要素技術の研究を対象とした。両ネットワークに関して、(1)病棟や生活環境の伝搬測定とモデル化、(2)生体へのEMC 障害観測、(3)アクセスポイント位置の最適化、(4)ウェアラブル生体センサー・アクチュエータの制御法、(5)既存ネットワークとのソフトウェア無線技術に基づくトランスペアレント接続法、(6)センサー位置測定法、(7)体内外センサー間に適した伝送・測位方式の最適化と臨床実験実証による実現性を明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Channel Model on Various Frequency Bands for Wearable Body Area Network (2009)
  • 著者名/発表者名: N.Katayama, K.Takizawa, T.Aoyagi, J. Takada, H.B. Li, R.Kohno
  • 雑誌名: IEICE Trans. Commun. Vol. E92-B, No.2 ページ: 418-424
  • 査読あり
• [雑誌論文] Body Implanted Medical Device Communications (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Y. Yazdandoost, R. Kohno
  • 雑誌名: IEICE Trans. Commun. Vol.E92-B, No.2 ページ: 410-415
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reservation-Based Dynamic TDMA Protocol for Medical Body Area Networks (2009)
  • 著者名/発表者名: C.Li, H.B.Li, R.Kohno
  • 雑誌名: IEICE Trans. Commun. Vol.E92-B, No.2 ページ: 387-395
  • 査読あり
• [雑誌論文] Exploitation of Wireless Technology in Remote Care Processes (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Hamalainen, A. Taparugssanagorn, J. Iinatti, R. Kohno
  • 雑誌名: IEICE Trans. Commun. Vol.E92-B,No.2 ページ: 373-378
  • 査読あり
• [雑誌論文] Standardization for Body Area Networks (2009)
  • 著者名/発表者名: A. W. Astrin, H.B.LI, B.Zhen, R. Kohno
  • 雑誌名: IEICE Trans. Commun. Vol. E92-B, No.2 ページ: 366-372
  • 査読あり
• [雑誌論文] Position Estimation Method of Medical Implanted Devices Using Estimation of Propagation Velocity inside Human Body (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Kawasaki, R. Kohno
  • 雑誌名: IEICE Trans. Commun. Vol.E92-B, No.02 ページ: 403-409
  • 査読あり
• [雑誌論文] Networking Issues in Medical Implant Communications (2009)
  • 著者名/発表者名: B.Zhen, H.B.LI, and R.Kohno
  • 雑誌名: International Journal of Multimedia and Ubiquitous Engineering Vol.4, No.1 ページ: 23-38
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Combined Coding and Modulation to Support Both Coherent and Non-coherent Ultra-Wideband Receivers (2007)
  • 著者名/発表者名: T.Matsumoto, R.Kohno
  • 雑誌名: IEICE Trans. Fundamentals Vol.E90-A, No.6 ページ: 1252-1256
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design of the Family of Orthogonal and Spectrally Efficient UWB Waveforms (2007)
  • 著者名/発表者名: I.Dotlic, R.Kohno
  • 雑誌名: IEEE Journal of Selected Topics in Signal Proceccing Vol.1, No.1 ページ: 21-30
  • 査読あり
• [雑誌論文] TDOA 型センサネットワークにおける階層型粒子フィルタを用いた位置推定法 (2006)
  • 著者名/発表者名: 谷口健太郎, 河野隆二
  • 雑誌名: 電子情報通信学会論文誌A Vol.J89-A, No.12 ページ: 1068-1078
  • 査読あり
• [雑誌論文] Clock Offset Compensation in Ultra-Wideband Ranging (2006)
  • 著者名/発表者名: B.Zhen, H.B.Li, R.Kohno
  • 雑誌名: IEICE Trans. Fundamentals Vol.E89-A, No.11 ページ: 3082-3088
  • 査読あり
• [雑誌論文] Overview of Research, Development, Standardization, and Regulation Activities in NICT UWB Project (2006)
  • 著者名/発表者名: K.Takizawa, H.B.Li, I.Nishiyama, J. Takada, R.Kohno
  • 雑誌名: IEICE Trans. Fundamentals Vol.E89-A, No.11 ページ: 2996-3005
  • 査読あり
• [雑誌論文] Interference Reduction Using a Novel Pulse Set for UWB-CDMA Systems (2006)
  • 著者名/発表者名: H.Harada, R.Kohno
  • 雑誌名: IEICE Trans. Fundamentals Vol.E89-A, No.11 ページ: 3050-3058
  • 査読あり
• [雑誌論文] Performance of Super-Orthogonal Convolutional Coding for Ultra-Wideband Systems in Multipath and Multiuser Channels (2006)
  • 著者名/発表者名: T. Matsumoto, R.Kohno
  • 雑誌名: Wireless Personal Communications Journal, Kluwer Academic Publishers Vol.40,Issue3 ページ: 355-370
  • 査読あり
• [雑誌論文] Soft-Spectrum Adaptation for Detection and Avoidance of UWB Interference to Existing Radio Systems (2006)
  • 著者名/発表者名: R.Kohno, K.Takizawa
  • 雑誌名: International Journal Frequenz"in Germany Vol.60, No.5-6 ページ: 88-91
  • 査読あり
• [雑誌論文] Adaptive RAKE Receivers with Subspace-based Hadamard-Hermite Template Design for UWB Communications (2005)
  • 著者名/発表者名: C.Mitchell, G.Abreu and R.Kohno,
  • 雑誌名: IEICE Trans. Fundamentals Vol.E88-A, No.9 ページ: 2327-2338
  • 査読あり
• [雑誌論文] Low Complexity Viterbi Equalizer for MBOK DS-UWB S ystems (2005)
  • 著者名/発表者名: K.Takizawa, R.Kohno
  • 雑誌名: IEICE Trans. Fundamentals vol.E88-A, No.9 ページ: 2350-2355
• [雑誌論文] Design and Analysis of Synthesized Template Waveform for Receiving UWB signals (2005)
  • 著者名/発表者名: K.Taniguchi, R.Kohno
  • 雑誌名: IEICE Trans. Fundamentals vol.E88-A, No.9 ページ: 2299-2309
  • 査読あり
• [雑誌論文] An Analysis of Interference Mitigation Capability of Low Duty-Cycle UWB Communications in the Presence of Wideband OFDM System
  • 著者名/発表者名: K. Sodeyama, K. Ishibashi, R. Kohno
  • 雑誌名: Wireless Personal CommunicationJournal(accepted)
  • 査読あり
• [学会発表] Routing Algorithm to Decrease Transmission Delay and Traffic Quantity using Priority Area in Sensor Network of Hospital (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Enda, R.Kohno
  • 学会等名: The Third International Symposium on Medical Information & Communication Technology(ISMICT2009)
  • 発表場所: Montreal, Canada
  • 年月日: 2009-02-25
• [学会発表] Performance Analysis of Pulsed Chirp UWB Schemes used Hopping Sequence for Wearable Wireless Body Area Network (2009)
  • 著者名/発表者名: H.Mochizuki, M.Kawasaki, S.Nagamine, I.Dotlic, R.Kohno
  • 学会等名: ISMICT2009
  • 発表場所: Montreal,Canada
  • 年月日: 2009-02-24
• [学会発表] Design of Communication Model Suitable for Implanted Body Area Networks (2009)
  • 著者名/発表者名: S.NAGAMINE, R.Kohno
  • 学会等名: ISMICT2009
  • 発表場所: Montreal, Canada
  • 年月日: 2009-02-24
• [学会発表] A TOA based Positioning Technique of Medical Implanted Devices (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Kawasaki, R.Kohno
  • 学会等名: ISMICT2009
  • 発表場所: Montreal, Canada
  • 年月日: 2009-02-24
• [学会発表] Positioning and Tracking Algorithm Using Node Selection Method in Wireless Sensor Networks (2008)
  • 著者名/発表者名: Y.Kashiwabara, K.Taniguchi, R.Kohno
  • 学会等名: IEEE International Symposium on Information Theory & its Applications 2008(ISITA2008)
  • 発表場所: Auckland, New Zealand(944-949)
  • 年月日: 2008-12-09
• [学会発表] Iterative Delay Compensation Algorithm to Mitigate NLOS Influence for Positioning (2008)
  • 著者名/発表者名: K.Enda, R.Kohno
  • 学会等名: ISITA2008
  • 発表場所: Auckland, New Zealand(370-375)
  • 年月日: 2008-12-08
• [学会発表] Impulse Radio UWB Positioning System (2007)
  • 著者名/発表者名: Y.Kashiwabara, K.Taniguchi, H.Ochiai, R.Kohno, A.Fujii, H.Sekiguchi, M.Asai, S.Kurashima
  • 学会等名: The 2nd International Symposium on Medical Information and Communication Technology(ISMICT07)
  • 発表場所: Oulu, Finland
  • 年月日: 2007-12-13
• [学会発表] Position Estimation Method of Medical Implanted Devices using Estimation of Propagation Velocity Inside the Human Body (2007)
  • 著者名/発表者名: M.Kawasaki, H.Harada, R.Kohno
  • 学会等名: ISMICT07
  • 発表場所: Oulu, Finland
  • 年月日: 2007-12-13
• [学会発表] Novel MAC Protocols Considering Thermal Influence in an Implanted Body Area Network (2007)
  • 著者名/発表者名: S.Nagamine, H.Harada, R.Kohno
  • 学会等名: ISMICT07
  • 発表場所: Oulu, Finland
  • 年月日: 2007-12-13
• [学会発表] Design og Robust Compensation Filters for UWB Medical Imaging (2007)
  • 著者名/発表者名: I.Dotlic, R.Kohno
  • 学会等名: ISMICT07
  • 発表場所: Oulu, Finland
  • 年月日: 2007-12-13
• [学会発表] Ultra Low Power UWB Signal Design for Body Area Networks (2007)
  • 著者名/発表者名: M.Hernandez, R.Kohno
  • 学会等名: ISMICT07
  • 発表場所: Oulu, Finland
  • 年月日: 2007-12-13
• [学会発表] Prospects for Wireless Technology in Remote Care Processes (2007)
  • 著者名/発表者名: M.Hamalainen, R.Kohno
  • 学会等名: ISMICT07
  • 発表場所: Oulu, Finland
  • 年月日: 2007-12-13
• [学会発表] Novel implant position estimation algorithm using the matching method (2007)
  • 著者名/発表者名: K.Tai, H.Harada, R.Kohno
  • 学会等名: ISMICT07
  • 発表場所: Oulu, Finland
  • 年月日: 2007-12-13
• [学会発表] Applying IEEE802.15.4 For Medical Implant Communication (2007)
  • 著者名/発表者名: B.Zhen, H.B.Li, R.Kohno
  • 学会等名: ISMICT07
  • 発表場所: Oulu, Finland
  • 年月日: 2007-12-13
• [学会発表] Localization Using Adaptive Node Selection Method in a Sensor Network (2007)
  • 著者名/発表者名: Y.Kashiwabara, K.Taniguchi, R.Kohno
  • 学会等名: The 10th International Symposium on Wireless Personal Multimedia Communications(WPMC07)
  • 発表場所: Jaipur, India
  • 年月日: 2007-12-04
• [学会発表] Layered Particle Filter for Tracking in UWB-Based Wireless Sensor Networks (2007)
  • 著者名/発表者名: K.Taniguchi, R.Kohno
  • 学会等名: WPMC07
  • 発表場所: Jaipur, India
  • 年月日: 2007-12-04
• [学会発表] Multi-Channel UWB System Design based on Wavelet Packets (2007)
  • 著者名/発表者名: H.Harada, M.Hernandez, R.Kohno
  • 学会等名: 7th International Symposium on Communications and Information Technologies(ISCIT07)
  • 発表場所: Sydney, Australia
  • 年月日: 2007-10-19
• [学会発表] Ultra Wideband Light Source Using 136-WavelengthsSSB Frequency Sweep Technique for Optical Coherence Tomography (2007)
  • 著者名/発表者名: T.Yamamoto, R.Kohno, A.Chiba, T.Sakamoto, T.Kawanishi
  • 学会等名: IEEE Microwave Photonics(MWP2007)
  • 発表場所: Victoria, Canada
  • 年月日: 2007-10-04
• [学会発表] Channel modeling and signaling of medical implanted communication systems and a step to medical ICT (2007)
  • 著者名/発表者名: K.Tai, H.Harada, R.Kohno
  • 学会等名: 16th IST Mobile and Wireless Communications Summit
  • 発表場所: Budapest, Hungary
  • 年月日: 2007-07-03
• [学会発表] Optimization of Code Rate and Spreading Sequence for TH-UWB Systems with Near-Far Problem (2007)
  • 著者名/発表者名: T.Matsumoto, R.Kohno
  • 学会等名: IEEE Wireless Communications and Networks(WCNC2007)
  • 発表場所: Hong Kong
  • 年月日: 2007-03-12
• [学会発表] Ultra Wideband Light Source for Optical Coherence Tomography Using Optical SSB Frequency Sweep Technique (2007)
  • 著者名/発表者名: T.Yamamoto, R.Kohno, A.Chiba, T.Sakamoto, T.Kawanishi
  • 学会等名: CPT2007
  • 発表場所: Kanda, Japan
  • 年月日: 2007-01-10
• [学会発表] Medical ICT Project and Its Innovation (2006)
  • 著者名/発表者名: R.Kohno
  • 学会等名: 2006 International Symposium on Medical Information and Communications Technology(ISMICT2006)
  • 発表場所: Yokohama
  • 年月日: 2006-12-01
• [学会発表] Multiuser Channel Estimation in Wavelet Packet-UWB Systems (2006)
  • 著者名/発表者名: H.Harada, M.Hernandez, R.Kohno
  • 学会等名: IEEE Vehicular Technology Conference 2006 Fall(VTC2006Fall)
  • 発表場所: Montreal, Canada
  • 年月日: 2006-09-26
• [学会発表] Wavelet Packet Based Multiple Access for UWB Transmissions Asynchronous DS-UWBTransmission Systems (2006)
  • 著者名/発表者名: M.Hernandez, R.Kohno
  • 学会等名: IEEE ICUWB 2006
  • 発表場所: Massachusetts, USA
  • 年月日: 2006-09-23
• [学会発表] Detection and Avoidance Based on Soft-Spectrum Adaptation of UWB Interference to Existing Radio Systems (2006)
  • 著者名/発表者名: R.Kohno, K.Takizawa
  • 学会等名: 2006 IEEE International Symposium on Spread Spectrum and Its Applications(ISSSTA2006)
  • 発表場所: Manaus(Brazil)
  • 年月日: 2006-08-28
• [学会発表] Next Direction of Information and Communication Technology that is Medical ICT (2006)
  • 著者名/発表者名: R.Kohno
  • 学会等名: 2006 International Conference on Telecommunications(ICT2006)
  • 発表場所: Madeira(Portugal)
  • 年月日: 2006-05-09
• [学会発表] Performance of SUper-Orthogonal Convolutional Coding for Ultra-Wideband Systems in Multipath and Multiuser Channels (2005)
  • 著者名/発表者名: T.Matsumoto, R.Kohno
  • 学会等名: International Symposium on Wireless Personal Multimedia Communications 2005(WPMC2005)
  • 発表場所: Alborg, Demmark(pp955-959)
  • 年月日: 2005-09-18
• [図書] Ultra Wideband Signals and Systems in Communication Engineering (2006)
  • 著者名/発表者名: M. Ghavami, L. B. Mitchael, R.Kohno
  • 総ページ数: 247
  • 出版者: John Wiley & Sons, Version 2
• [図書] ユビキタス技術 センサネットワーク (2006)
  • 著者名/発表者名: 河野隆二共著
  • 総ページ数: 43
  • 出版者: オーム(社)
• [産業財産権] パルス波形の生成方法
  • 産業財産権番号: 特願2004-568782, 特許第3785542 号