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2023 年度 実績報告書

ユーザ参加により自律型Device-to-Device通信を促進するメカニズム

研究課題

研究課題/領域番号 21K17729
研究機関東京農工大学

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)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード可視光通信 / イメージセンサ / D2D
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。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Reliable Wireless Networking in Highly Dynamic Environments: Do Partial Link Statistics Suffice2023

    • 著者名/発表者名
      Yoshiaki Inoue, Kazuki Maruta, Yu Nakayama
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Communications

      巻: 71 ページ: 6005-6017

    • DOI

      10.1109/TCOMM.2023.3292470

    • 査読あり
  • [学会発表] Cipher Modulation for Optical Camera Communication with Digital Signage2024

    • 著者名/発表者名
      Ayano Higuchi, Yu Nakayama
    • 学会等名
      IEEE CCNC 2024
    • 国際学会
  • [学会発表] Imaging Parameter Optimization for Nonlinear Crosstalk Cancellation in Optical Camera Communication2023

    • 著者名/発表者名
      Tokio Ikuta, Kazuki Maruta, Daisuke Hisano, Yu Nakayama
    • 学会等名
      ATC 2023
    • 国際学会
  • [学会発表] Light Source Tracking System for A-QL based Display-Camera Communication2023

    • 著者名/発表者名
      Yuki Sasaki, Kazuki Maruta, Shun Kojima, Daisuke Hisano, Yu Nakayama
    • 学会等名
      IEEE VTC2023-Spring
    • 国際学会
  • [学会発表] デジタルサイネージとカメラ間におけるOCCのための変調方式2023

    • 著者名/発表者名
      樋口綾乃, 中山悠
    • 学会等名
      電子情報通信学会技術研究報告

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公開日: 2024-12-25  

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