センシンググループ

センシンググループとは

センシンググループでは,電波の性質を利用して得られる情報を活用した新しい無線システムの創出を目指している. 現在は,位置推定チームと端末識別チームの2つのチームで構成されている.位置推定チームでは,豊橋技術科学大学構内でWiFiなどの受信信号強度(RSSI: Received Signal Strength Indicator)を用いた位置推定システムの開発に取り組んでおり,屋内環境で使用が困難な全地球測位システム(GPS)に代わる位置推定システムの創生を目指している.端末識別チームでは,電波の歪みを用いた端末識別について研究しており,センサネットワークなどで使用される小型の無線通信端末の情報セキュリティ向上を目的としている.

単語帳
センシングセンサネットワーク受信信号強度(RSSI)全地球測位システム距離減衰特性電波位置指紋法重み付き重心法端末識別

屋内環境における位置推定

屋内環境では障害物が多いため,RSSIの距離減衰特性が二乗則に従わない. そこで,APとの近接性を利用した重み付き重心法(WCL)や,事前に取得したRSSIデータ(教師データ)をもとにパターンマッチングで位置を推定する電波 位置指紋法に着目する.我々は,これらの手法をさらに発展させた研究・システム開発に取り組んでいる.

屋内環境における位置推定

重み付き重心法による位置推定

➢ 豊橋技術科学大学構内で使用可能な位置推定システムの開発

豊橋技術科学大学の構内に設置されているWi-Fiを利用し,新入生や外部のゲストなどの人物ナビゲーションを想定した位置推定システムの開発を行う.位置推定手法として重み付き重心法,レンジベース法を採用し,位置推定精度の改善とシステム開発に取り組んでいる.

無線通信回路の歪みを用いた端末識別

IoT(Internet of Things)端末の普及により,無線通信における情報セキュリティの向上が求められている.しかし,センサネットワークや産業用制御システムで用いられる無線通信端末は,低消費電力,低コストで動作する必要があり,複雑な暗号化技術を利用することができない.この解決策として,無線通信回路の歪み(IQインバランスや増幅器の非線形性など)を利用した識別方法が注目されている.高周波回路は製造時の誤差のばらつきにより,電波に対し端末固有の変化を与える.これを受信端末で受信した信号から特徴量として抽出することにより,ディジタル情報に依存せず端末を識別することが可能となる.しかし,この特徴量は端末の位置関係や障害物によって変化してしまい,端末識別に悪影響を及ぼす.我々端末識別チームは現在,そのような問題を解決する方法について研究している.

端末識別の実験の様子