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スマート環境／Smart Environments

概要

現在、世界的にスマートシティが盛んに取り組まれている。すでに、スマートシティの取組は多様であり、スマートシティを一言で定義することは難しい。現状注目されている特性は、多様な情報通信技術（以下、ICT）やデータ利活用を、都市やコミュニティーに適用し、地域内の生活や職場の環境を変革したり、地域の行政システムに組み込み、各地域におけるイノベーションや知識化を促進することである。そこには、経済、交通、環境、エネルギー、教育、生活、行政、防災、福祉、医療、健康、観光、娯楽、等に関する取組が含まれている。スマートシティという概念は、「都市（City）」だけでなく、人口密度の小さい農村部等における一次産業支援などや、住宅やビルディングのような小規模エリア等に適用されることもあるため、ここではスマート環境（Smart Environments）とカテゴライズした。

三井不動産東大ラボ共同研究

三井不動産東大ラボウェブページ：https://mfut-lab.ducr.u-tokyo.ac.jp

紹介ビデオ：https://www.youtube.com/watch?v=0W2GIXCTY4E

WG3:「都市の新たな価値創造」～経年優化する都市の実現に向けた社会実装～

【研究リーダー：越塚　登（東京大学）　町田　収（三井不動産）】

都市OSをより高度に発展させ、市民や企業も参画してサービスが持続的に生み出される仕組みを検討し、都市の新たな価値の実現に繋ぐ。

スマートシティWGウェブページ： https://mfut-lab.ducr.u-tokyo.ac.jp/theme_post/wg3/

スマートシティWGウェブページ：https://webpark5033.sakura.ne.jp/mfutlab/

データ駆動型スマートシティ／Data-Driven Smart City

越塚研究室では、特にスマートシティをデータを中心に扱っており、都市におけるデータを用いた社会課題解決やビジネスへの利活用、都市におけるデータの取得などの取り扱いに関した研究に取り組んでいる。

都市OSのアーキテクチャイメージ

  • Smart City Platform ／都市OSに関する研究
    • 越塚登：「『急がば回れ』まず基盤整備を：今なぜ、スマートシティか」, 日本経済新聞 朝刊, 2020年12月18日.
    • 越塚登：「データ駆動型スマートシティ：分野間データ連携基盤と都市OSで実現するオープンデータとオープンAPI」,人と国土21, 2021年3月.
    • 越塚登：「住民とのコミュニケーションと連携が鍵：スマートシティで実現できる仕事と家庭が両立可能な都市環境」, インフォコム, 2020年3月.
    • 越塚登：「スマートシティ実現に向けた取組みの動向と今後の展望」, 建設産業特集、日刊工業新聞, 2020年8月19日.
    • Noboru Koshizuka, Stephan Haller, and Ken Sakamura: “CPaaS.io: Open Smart City Platforms with EU-Japan Collaboration”, IEEE Computer, Vol. 51, No. 12, Special Issue: Governments in the Age of Big Data and Smart Cities,  December 2018.[PDF]
    • 河口大輝, 濱田健夫, 越塚登: 「uCity：都市情報の共有を目指すオープン・アーキテクチャ」, 第17回情報科学技術フォーラム、FIT 2018, 情報処理学会, 2018.
  • 電力メーターデータを用いたフレール自動検知の研究
  • 電力メーターデータを用いた不在配送回避の研究
    • Shimpei Ohsugi, Kenji Tanaka and Noboru Koshizuka: “Privacy enhancement for delivery route optimization through occupancy prediction”, in Proc. 2019 8th International Conference on Software and Computer Applications (ICSCA 2019), Feb., 2019.
    • Shimpei Ohsugi, Noboru Koshizuka: “Delivery Route Optimization through Occupancy Prediction from Electricity Usage”, IEEE COMPSAC 2018, Tokyo, 2018.
  • 機械学習を用いた駐車場の最適化に関する研究
    • K. Kim and N. Koshizuka, “Data-driven Parking Decisions: Proposal of Parking Availability Prediction Model,” 2019 IEEE 16th International Conference on Smart Cities: Improving Quality of Life Using ICT & IoT and AI (HONET-ICT), Charlotte, NC, USA, 2019, pp. 161-165.
      http://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=8908028&isnumber=8907949
    • 金岐俊: 「駐車場稼働率データおよび機械学習アルゴリズムを用いた駐車場問題解決に関する研究」, 修士論文2020年1月
  • IoT装置を備えたスマートゴミ箱
    • S. K. T. Utomo, N Koshizuka: “Blockchain-based Incentive System for Public Trash Bin”,
      2020 IEEE 9th Global Conference on Consumer Electronics (GCCE), 168-172.
    • S. K. T. Utomo, T. Hamada and N. Koshizuka, “Low-Energy Smart Trash Bin Architecture for Dynamic Waste Collection System” in ICFNDS’18, International Conference on Future Networks and Distributed Systems, June 26–27, 2018, Amman, Jordan.
      10.1145/3231053.3231077
  • 都市の三次元可視化手法
    • 片岡茅悠: 「三次元仮想空間におけるデータ可視化のためのWidget」, 卒業論文2021年1月
  • 電子母子手帳
    • 永山大輔, 住友貴広, 越塚登: 「災害時利用を想定したPersonal Data Storeを基盤とした電子母子手帳の開発」, 第17回情報科学技術フォーラム、FIT 2018, 情報処理学会, 2018.
    • 永山大輔: 「被災時利用を想定した電子母子手帳の開発」, 修士論文2019年1月
      Daisuke Nagayama: “Electric Maternal, Child and Doctor Handbook for Disaster Preparedness”
  • LiDARを用いた自動認識（酒井）
    • 酒井由志：「LIDARセンサを搭載した車椅子による歩行空間バリア情報の取得」, 卒業論文2018年1月
  • MaaS研究（棚橋）
    • 棚橋悠: 「空間人流データを用いた混雑を回避したMaaSにおける最適経路発見」

【関連プロジェクト】

スマートビル／Smart Building

IoTやデータを用いたスマートな環境を建物単位で実現しているものが、スマートビルディングである。1989年のトロン電脳住宅より、30年以上にわたりスマートビルの研究を続けている。現在、研究室がある、本郷キャンパスのダイワユビキタス学術研究館も、Open APIを装備した、スマートビル実験環境となっている。

  • ダイワユビキタス学術研究館等、スマートビル全般
    • ダイワユビキタス学術研究館のページ（ユビキタス情報社会基盤研究センター）（http://webpark5033.sakura.ne.jp/wp8/?page_id=52）
    • 葛杭麗：「スマートビルディングにおける屋内モビリティの強化」（博士論文2019年1月）
      Hangli Ge: “Enhancing Indoor Mobility of Smart Building”
    • JongMoon Choi, XiaoQing Chang and Noboru Koshizuka:  “Self-determined Lighting Control by Surveillance Camera in Smart Building” (Poster) , IEEE LifeTech 2020, March, 2020.
    • 河口大輝: 「Smart Buildingアプリケーションの移植性・開発効率向上のための空間指向プログラミングモデル」, 修士論文2019年1月.
      Masaki Kawaguchi: “Space-oriented programming model for improving portability and development efficiency of Smart Building”
    • 安相ミン: 「スマートビルディングに適した音声インタフェース」, 修士論文2018年1月.
    • 彭 暁暉: ”A Programming Framework for Automatic Management of IoT-enabled Smart Buildings”, 博士論文2016年5月.
  • スマートエレベータ（Smart Elevator）の研究
    • G. Hangli, T. Hamada, T. Sumitomo and N. Koshizuka, “Intellevator: An Intelligent Elevator System Proactive in Traffic Control for Time-Efficiency Improvement,” in IEEE Access, vol. 8, pp. 35535-35545, 2020,
      doi: 10.1109/ACCESS.2020.2975020.
    • Hangli Ge, Takeo Hamada, Takahiro Sumitomo and Noboru Koshizuka: “Intellevator: Enhancing Elevator System Efficiency by Proactive Computing on The Traffic Flow” (Poster Session Paper), IEEE LifeTech 2019, March, 2019.
      10.1109/LifeTech.2019.8884070
    • Hangli Ge, Takeo Hamada, Takahiro Sumitomo, and Noboru Koshizuka. “Intellevator: A Context-Aware Elevator System for Assisting Passengers.”,  IEEE 16th International Conference on Embedded and Ubiquitous Computing (EUC 2018), Romania, October 2018.
      10.1109/EUC.2018.00019
    • Hangli Ge, Takeo Hamada, Takahiro Sumitomo, and Noboru Koshizuka. “PrecaElevator: Towards ZeroWaiting Time for Calling Elevator in Smart Building.”,  IEEE 7th Global Conference on Consumer Electronics (GCCE 2018), Japan, October 2018.
      10.1109/GCCE.2018.8574706
  • スマートビルにおける混雑検知
    • 北岸毅一: 「Wi-Monitor: 軽量かつ安価なIoTデバイスを用いたWi-Fi電波の伝搬特性に基づく人数測定機構」, 修士論文2022年1月.
  • スマートビルにおける住民の動作検出
    • 谷口駿也: 「ウェアラブルデバイスを用いたドア操作の検出」, 卒業論文2022年1月.
  •  スマートビルの運用や機器点検に自動化に関する研究
    • 柳原舜: 「データセンターにおける機器異常点検業務の自動化」, 修士論文2021年1月.
  •  スマートビルにおけるコンテキストアウェアな鍵システム制御の研究
    • Akira Fujiu, Takeo Hamada, Takahiro Sumitomo and Noboru Koshizuka”,
      “CAACS: Context-Aware Access Control System for Physical Space in Smart
      Building”,2018 Global Internet of Things Summit (GIoTS’18), Bilbao, Spain, June 2018.
    • 藤生晃: 「コンテキストアウェアな実空間アクセスコントロールモデルに基づいたスマートビリディングの鍵管理機構」, 修士論文2018年1月.
  • スマートオフィスの研究
    • 藤原亜希子: 「会議室レイアウト自動生成プラットフォームの構築と有効性検証」, 修士論文2020年1月
  • ユーザの位置証明を行うLocation-Proofの研究
    • 佐々木美穂: 「スマートビルにおけるLocation Proof機構を利用したアクセスコントロールの実現」, 修士論文2019年1月
      Miho Sasaki: “Enable access control using location proof in Smart Building”
    • 佐々木美穂, 越塚登: 「Smart Buildingの機器操作における、Location-Proof機構を使用したアクセス制御の実現」, 第17回情報科学技術フォーラム、FIT 2018, 情報処理学会, 2018.

データ駆動型スマートルーラルエリア／Data-Driven Smart Rural Areas

IoTやAIといったスマート環境の技術は、都市空間だけでなく、自然と接する場面においても有効である。越塚研究室では、IoT環境やAI技術を適用した、農業や水産業、林業といった一次産業に資する研究を行っている。

  • Digital Twin of Green House
    • 佐々木佑介：「Point-Agri: デジタルツイン温室の構築と点群解析を用いた生育診断」, 修士論文2022年1月.
    • 石井冬馬: 「拡張現実感技術による園芸農作業支援システムに関する研究」, 卒業論文2022年1月
    • 石井冬馬, 佐々木佑介, 濱田健夫, 越塚登: 「拡張現実感による園芸農作業支援システムに関する研究」, 可視化情報学会第5回ビジュアリゼーションワークショップ, 2022年2月.
  • RingRing
    • 河口大輝, 永山大輔, 越塚登: 「RingRing：LoRaを活用した林業現場の緊急通報システム」, 第17回情報科学技術フォーラム、FIT 2018, 情報処理学会, 2018.
  • 園芸農業における機械学習技術を用いたナス出荷予測（崔）
    • JongMoon Choi and Noboru Koshizuka: “Optimal Harvest Date Prediction by Integrating Past and Future Feature Variables”,6th IEEE CSDE 2019, The Asia-Pacific Conference on Computer Science and Data Engineering 2019, Melbourne, Australia, 09th – 11th December, 2019.
    • 崔鐘文: 「Smart Greenhouse System：IoTと機械学習を用いた新規就農者サポートシステムに関する研究」, 修士論文2020年1月
  • スマート農業におけるIoTプラットフォーム
    • 常小青: 「スマート農業におけるIoTプラットフォーム」, 修士論文2021年1月
  • 車海老養殖池における水面画像から水質予測
    • 上田翔大朗: 「画像解析によるクルマエビ養殖場の水質予測, 修士論文2021年1月

自治体と連携した地域課題の解決

越塚研究室では、日本の自治体と連携して、情報通信技術を用いた地域課題の解決や地域経済の活性化に資する研究を実施している。研究をすすめるにあたっては、多くの場合は、情報学環と自治体との連携協定に基づいて実施している。

【連携している自治体】

  • 東京都
  • 大阪府・大阪市
  • 高知県
  • 横須賀市
  • 札幌市
  • 宇部市
  • 市原市
  • 小田原市
  • 熊本市

気象データ／Weather Data

気象データは、社会にとって極めて影響の大きなデータであり、スマートシティにおいてもスマートルーラルエリアにとっても、重要なデータとなっている。そこで、気象データを活用した新しいビジネスの創出や、地域課題の解決、経済の活性化、生活の利便性の向上に取り組んでいる。

【関連する取組】

  • 気象ビジネス推進コンソーシアム（WXBC）（https://www.wxbc.jp）
    • 越塚が会長として参画している。

 

アクセス

住所
東京都文京区本郷7-3-1
東京大学大学院情報学環
ダイワユビキタス学術研究館