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無線制御のための超高信頼性無線通信システム(Wireless Wire)

  • 未来材料・システム研究所
  • システム創成部門
  • (ネットワークシステム部)

教授 片山 正昭[かたやま まさあき]

http://www.katayama.nuee.nagoya-u.ac.jp/

シーズの概要

無線通信の用途は,人から物へ大きく拡がってきている.そこでは,従来以上に無線通信の信頼性が重要である.また単に無線部分だけではなく,システム全体を視野に入れた信頼性向上が不可欠である.
 本研究シーズは,産業機器等が互いに安全安心に制御やセンシング情報をやりとりできる「Wireless Factory」の実現のための問題解決を行い,過酷な電磁環境においても信頼性を保つ事を目的とする.そのために工場等の電磁環境と無線制御における要求要件の特殊性を念頭に,遮蔽やフェージングを伴う電波伝搬環境におけるアンテナの指向性制御および偏波制御と複数中継機を伴う時空間・経路ダイバシチ技術,人工雑音の統計的性質を利用した適応最適受信技術等を統合したシステムの研究開発を行う.

この研究の新規性・独創性

従来の無線通信研究の多くは、信頼性よりも速度の向上やサービスエリアの拡大を重視したbest effort型のものとして発展してきている。性能を保証するguaranteed型システムという観点からの検討がほとんど行われていない、また,無線通信部分の性能が,それを利用したシステム全体の性能に及ぼす影響という観点も欠落している.
 本シーズでは,これに対し,劣悪な電波環境において,最低特性を保証するguaranteed型の無線通信のを考えること,さらに最悪の条件での特性の向上(保証)という観点からシステム全体を視野にいれた設計・解析する点が,新規である.

産学連携を目指した応用研究

本研究開発の成果は,産業機器の高度化に有効なものである.しかしそれにとどまらず産業機器の無線制御という新しい市場分野の創出も直接的な波及効果として無視できない.これは,たとえば電話における携帯電話,従来の有線LANに対する無線LAN市場の出現等とよく似たものと考えられる.産業機器の配置等への柔軟性に対する要求が高くなるにつれ,産業機器の無線制御の需要は大きくなってゆく.
具体的な応用分野は,
「柔軟なライン組み替えを実現する産業機器無線制御」「検査ロボット等の自走装置の無線コントロール」「家庭内機器制御(HA)における高信頼性無線制御の実現」「自動車内配線ハーネスの無線化」「高度交通システムにおける車路間,車々間通信の高信頼化
・飛行機内の制御信号伝送とその耐妨害性能の向上」等々幅広い.
なお企業にとっていは,本研究開発の技術成果を利用できるという直接的効果の他に高い信頼性を持つ通信が困難な状況の電波伝播測定,通信システムの設計・試作を通して、最先端の無線通信技術を習得できるというメリットもある.

一言アピール

高信頼無線制御の分野で,我々のグループは世界をリードするものであると自負している.国内に置いても電子情報通信学会の高信頼制御通信研究専門委員会の立ち上げから現在に至るまで,委員長を含め中心的な役割を果たし続けてきている.制御通信の高信頼化という新しい分野に興味を持つ,新規参入企業を歓迎する.

キーワード

無線制御,通信品質保証,製造業分野,ロボット制御