無線伝送メディア研究室 (平栗 健史)|電気電子通信工学科|学部・大学院|実工学教育の日本工業大学

基幹工学部電気電子通信工学科

無線伝送メディア研究室

平栗 健史 教授

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研究室紹介

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通信技術は、Wi-Fiや5Gなどの移動体通信が急速に普及し、社会の仕組みを変えるほどの進化を遂げています。2020年は第5世代移動通信技術の5G元年とよばれ、世界中で本格的なサービスが始まりました。そのような中、早くも10年後を見据えて6Gを視野に入れた戦略が開始されています。 
これからの無線通信技術は、超高速通信、低遅延、同時多数のユーザ接続など、これまでのモバイル通信技術の拡張だけでなく、これらの技術を根底に、IoT(Internet of Things)を活用したウェアラブル端末やスマートウオッチが接続されます。また路上カメラや監視カメラと連携したセンサー類は、監視 ・ 見守り サービスの提供が日常生活で一般化され、AI(人工知能)による遠隔医療などの利用範囲も拡大されます。 
さらにこれまでに無い全く新しいサービスも実現することも予想されます。例えば、最近では自動運転の自動車が話題になっていますが、近い将来には渋滞緩和や安全性を兼ねそろえたネットワーク連携の自律運転自動車が町中を走ることでしょう。その他、無線ネットワークに接続されたロボットが人間の生活をサポートしたり、スマート農業と呼ばれるIoTを用いた農業支援や、災害時にはドローンによるインフラの構築や災害救助の技術開発にも大きな期待が持てます。 
無線伝送メディア研究室では、最先端の基礎研究だけでなく、これらを駆使した社会実装を目指す開発に取り組んでいます。また、これまで培った経験や技術力を最大限に活用し、農業のAI化やIoT化を実現するスマート農業の研究開発も進めています。

主な研究紹介

我々はこのような新しい社会の実現を目指し、これまでに超高速通信を可能とするMIMO(Multiple Input Multiple Output)という技術の研究開発に取り組んできました。MIMOは現在の無線通信において主要技術となります。更に現在は、ドローンを用いた2つの研究開発に取り組んでいます。
     

大型ドローンを用いたネットワーク中継技術に関する研究

「ドローン編隊飛行による3次元無線ネットワーク」の研究開発です。この技術は、災害が発生したら複数のドローンが編隊飛行を行いながら空中でドローン間通信を行い、ネットワークを構築します。これまでは地上の平面にしか構築できなかったネットワークが、空中に3次元の超高速ネットワークが瞬時にできるため、建物や地形の影響を受けることなく人間が入れない災害現場の映像伝送や被災者などの通信インフラとして活用が期待できます。

超小型ドローンの群飛行制御および通信技術に関する研究

「超小型ドローンによる花の受粉」です。災害用の大型ドローンと異なり、この技術では超小型のドローンがハチの群を模擬して農作物の花の受粉を行います。現在はトマトの花の受粉を想定しており、ハチの群飛行のアルゴリズムとそれを繋ぐ変則的なネットワーク技術が研究開発のカギと考えています。将来的には、人の手や実際のハチを介することなく人工的に管理されたスマート農業の実現を目指しています。

ドローンの飛行実験風景

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編隊飛行通信ドローン

ここをクリックすると「ドローン編隊飛行通信の実証実験」動画をご覧になれます