モバイルコンピューティング研究室

人と人、車と車の通信でより良い未来に貢献する

教員

  • 教授:伊藤 実

    教授:
    伊藤 実

  • 准教授:柴田 直樹

    准教授:
    柴田 直樹

  • 助教:Juntao Gao

    助教:
    Juntao Gao

  • 助教:川上 朋也

    助教:
    川上 朋也

E-mail { ito, n-sibata, jtgao, kawakami}[at] is.naist.jp

研究室概要

本研究室では、高度交通システム(ITS)、センサネットワーク、アドホックネットワーク等の研究分野において、対象問題の定式化・アルゴリズムの考案・実機及びシミュレータでの評価を通して研究教育を行っています。また、それらの研究を支える基礎となる情報理論や、セキュリティ要素技術に関する研究にも取り組んでいます。

高度交通システム(ITS)

(1) GreenSwirl:車両走行効率向上を目指した信号制御および経路案内方式

交通渋滞を引き起こす原因の一つは合理的でない交通信号サイクルである。GreenWaveは法定速度で走行する車両が連続する交差点を青信号で通過できるようにする技術であるが、対向車線と横断道路の妨害や入口と出口における渋滞等の問題が明らかになっている。これを解決するための信号制御および経路案内方式を提案する。複数のGreenWaveを渦巻き状に配置し、最短時間経路をナビ等で案内することで、10~60%程度走行時間を短縮できる。

  • DICOMO2014シンポジウム 優秀論文賞受賞
  • 自動車技術会 2014年度大学院研究奨励賞受賞

(2) 駐車場における混雑緩和のための多数車両同時ナビゲーションシステム

混雑時の大型駐車場において駐車スペースを見つける時間を短縮するために、車車間通信技術を用いた駐車場ナビゲーションを提案する。駐車場の統計情報と、車両入出庫検知に基づいて各駐車ゾーンにおける駐車待ち時間を予測することで、車両が駐車場に入ってから駐車を完了するまでの時間と駐車場所から店舗に入るまでの歩行時間の合計が最小となるように案内する。駐車場の統計情報により、各駐車ゾーンにおける駐車待ち時間を予測し、最新の車両の入出庫情報に基づいて、予測時間を更新する。

  • マルチメディア通信と分散処理ワークショップ (DPSWS2013) 最優秀論文賞受賞

モバイルコンピューティング

(1) 停電した地下街向けのスマートフォンの光を用いた避難誘導方式

地下街や大規模建造物の被災時に停電が起きた場合に、わかりやすい避難誘導と光量の確保を実現する避難誘導システムを提案する。スマートフォンに搭載されている発光機器を用い、避難者の周囲を照らす。避難口に遠いスマートフォンから順に強く点滅させ、避難方向に光が床の上を流れるかのように見せることで、スマートフォン所持者だけでなくその周囲の人にもわかりやすい避難誘導を実現する。

  • DICOMO2014シンポジウム 最優秀プレゼンテーション賞受賞
  • DICOMO2014シンポジウム 優秀論文賞受賞
  • マルチメディア通信と分散処理ワークショップ (DPSWS2014) 優秀ポスター賞受賞

(2) 保証契約に基づく被災地向けモバイルペイメント

被災地においては、被災者が日用品や食料、衣料品、医薬品などを購入するための代わりの決済方法が必要である。既存の電子的な決済方法は、サーバとの通信を前提にしているものがほとんどであり、通信設備が使用できない被災地では使用できない。本研究では、通信設備インフラに依存しない、モバイルアドホックネットワークで使用可能な、セキュアな決済システムが必要である。Bitcoinに似た方法で取引の正当性を相互監視することにより、実現する。

(3) DTNのモデリングと経路制御

アプリケーションによって定められた通信遅延の上限を満足する経路制御プロトコルの開発を目指し、遅延の理論的モデルを構築する。またモビリティやフェーディング、電波の干渉、MAC層、キューの長さといってパラメタによって遅延がどの程度影響を受けるのかを調べている。また、遅延に関する条件を満たすための経路制御プロトコルの構築に取り組んでいる。

並列計算、可視化、クラウドコンピューティング

(1) マルチコアプロセッサの停止故障を考慮したスケジューリング

各計算ノードがマルチコアプロセッサであるような並列処理システムにおいて、ネットワークの輻輳を考慮しつつ、プロセッサの単一停止故障時の回復時間を最小化するタスクスケジューリングアルゴリズムを提案する。ひとつのノードで互いに依存した計算を長時間行うと、そのプロセッサが故障したときに、最近保存したチェックポイントが失われるため、かなり前のタスクから計算をやり直す必要が生じる。提案手法ではこのようなケースが生じないようなタスクスケジュールを生成する。

  • 国際会議CCGrid2012に採録

情報理論

誤り訂正やデータ圧縮等、情報理論は多くの分野で活用されています。本研究室では、情報理論のオーソドックスな課題に加え、新しい分野への応用等にも積極的に取り組んでいます。

情報理論

(1) ネットワーク符号化の達成問題性問題

(2) フラッシュメモリ記録用符号の開発

(3) 次世代誤り訂正符号を用いた超高密度2次元コード

セキュリティ基礎技術

技術の革新は、新しいサービスの創出だけでなく、新しい脅威を生み出すこともあります。本研究室では、暗号の基礎技術を活用して新しいセキュア計算の仕組みを開発し、民間企業の研究者とも連携して、その実用化研究にも取組んでいます。

セキュリティ要素技術

(1) 省電力性機器向けセキュリティ技術の開発

(2) ビットコインを信頼基盤とする属性認証方式

(3) サイドチャネル攻撃からの漏洩情報量評価

研究設備

  • 各種携帯無線端末、 LEGO MINDSTORMSによるMANETテストベッド、PlanetLab等
  • QualNetなどの各種シミュレータの開発ライセンス、UbiREAL、P-Tour、MobiREAL、電子トリアージ等の本研究室と共同研究機関で開発したシステム

共同研究・社会活動など

大阪大学、滋賀大学、大阪府立大学、静岡大学、岐阜大学、北陸先端大学、日本電気(株)、(株)沖電気との共同研究