461 JAN 2017No.

新次元へのオープンイノベーション— IoT、ビッグデータ、AI 関連 R&D 特集（１）—No.461 JAN 2017

国立研究開発法人情報通信研究機構

CONTENTS
うるう秒（午前8時59分60秒）を挿入しました
1 2017年1月1日、
FEATURE

新次元へのオープンイノベーション
─ IoT、
ビッグデータ、AI 関連 R&D 特集（1）─

2 新次元へのオープンイノベーション
安井 元昭／島田 淳一／木俵 豊

4 IoTテストベッド実現に向けた研究開発
次世代 IoT 環境に求められる技術

河合 栄治

6 IoTテストベッドとしての StarBED

ICT 検証環境からIoT 技術をも検証できる基盤へ

宮地 利幸

8 IoTビッグデータ利活用基盤技術
み

つく

つな

「観る」
「創る」
「繋ぐ」の連携による持続可能なスマート社会を目指して

是津 耕司

10 社会に浸透する地域 IoT 基盤の構築と安心・安全な街づくり“データの地産地消 ”と無線 IoTゲートウェイの普及戦略

荘司 洋三

TOPICS

12 NICT の知的財産①

微生物分析装置及び微生物分析方法

13 Awards
INFORMATION

14〈表紙の関連記事〉

第21回「震災対策技術展」横浜 開催のお知らせ
nano tech 2017 国際ナノテクノロジー総合展・技術会議 開催のお知らせ

IoT テストベッドとしての StarBED
北陸 StarBED 技術センターでは、すべての人、すべてのモノがネットワークに接続される IoT 時
代の検証基盤を構築するため、PC だけではなく携帯電話やセンサーなど常に身近にあるデバイスが動作する基盤と、それらをつなぐ温度場や電磁場までも検証環境に取り入れるための研究開発を行うとともに、次世代の製品開発を加速化する一助となるためのテストベッドを提供しています。
【想定される研究トピック】
・新たなデバイス・新たなプロトコルへの柔軟な対応
・R&D のライフサイクルサポート
・IoT 環境を取り巻く空間エミュレーション
・外部シミュレータ・エミュレータとの連携設備構成や利用方法など詳細は以下をご参照ください。
http://starbed.nict.go.jp/（表紙写真：北陸 StarBED 技術センターの実験用ノード群

撮影：安田 真悟）

長い！

より1秒
今年は去年

2017年1月1日、うるう秒（午前8時59分60秒）
を挿入しました

うるう秒挿入の瞬間を見上げる来場者

日本標準時の維持・通報を行う我が国唯一の機関、
国立研究開発法人情報通信研究機構（NICT）は2017年
1月1日（日）の午前8時59分59秒と午前9時00分00秒の間に、「うるう秒（午前8時59分60秒）」を挿入しました。1年半ぶりとなるこの珍しい瞬間を見るために、約400名の方々が NICT 本部（小金井市）の本館正面時
計前に来られました。
NICT では、来場者に向けて、細川瑞彦 NICT 理事と平 和昌 電磁波研究所長による説明会を開催しました。

来場者向け説明会

このイベントの様子の動画は、NICT Webサイトの「ビデオライブラリー」で、ご覧いただけます。
http://www.nict.go.jp/video/leap-second.html

テレビ局のインタビューを受ける来場者 うるう秒挿入時の標準時表示盤

NICT NEWS JAN 20171

O p e n In n o v atio n t o w ar d N e w Para dig m-NIC T's R & D a c tiv itie s o n IoT, Big D at a, a n d AI- (Par t 1)

新次元へのオープンイノベーション
─ IoT、ビッグデータ、
AI 関連 R&D 特集（1）
─

安井 元昭（やすい もとあき）

島田 淳一（しまだ じゅんいち）

木俵 豊（きだわら ゆたか）

ソーシャルイノベーションユニット長／戦略的プ
ログラムオフィス長

経営企画部統括／オープンイノベーション推進本部オープンイノベーション推進本部事務局統括／
ソーシャルイノベーションユニット研究統括／ワ
イヤレスネットワーク総合研究センター統括

ユニバーサルコミュニケーション研究所長／同研
究所情報利活用基盤総合研究室長／先進的音声翻訳研究開発推進センター長／ソーシャルイノベー
ションユニット統合ビッグデータ研究センター長

1993年郵政省 ( 現総務省 ) 入省。その後、総務省技術政策課、電波環境課、通信規格課課長補佐、北陸先端科学技
術大学院大学特任教授、総務省情報通信国際戦略局企画官を経て現職。博士 ( 情報工学 )。

2001年独立行政法人通信総合研究所（現 NICT）入所。
多言語翻訳技術、音声処理技術、情報分析技術、情報利活用技術、超臨場感技術に基づくユニバーサルコミュニ
ケーション技術の研究開発に従事。工学博士。

1996年郵政省通信総合研究所（現 NICT）入所。その後、総務省技術政策課研究推進室課長補佐、NICT センシング
基盤研究室長、NICT 経営企画部統括を経て現職。博士
（理学）。

2

NICT NEWS JAN 2017

近年、IoT（Internet of Things）、ビッグデータ（Big Data）、AI（Artificial Intelligence：人工知能）という言葉がよく聞かれるようになりました。IoT は「モノのインターネット」と言われ、様々なモノがインターネットにつながることで、それらに関する情報やデータがサイバー空間（ネットワーク上の仮想世界）内に流通・蓄積され、それらを様々な目的のために、有効な組み合わせでタイムリーに利用することで様々な価値を創造できる社会を実現するものです。

IoT への取組

情報・データを介して目的に合わせてリン

AI は、将来の IoT 社会（あるいはサイバー

クさせることで、有効なサイバーフィジカ

フィジカルシステムによる社会）を実現し

IoT、ビッグデータ、AI といった概念はルシステムを実現し、より良い社会や暮らていくために不可欠で互いに密接に関連す1990年代のユビキタスの発想を発端に育しを実現していくことが、これからの ICTるものであり、研究開発を進めるにあたっまれてきたもので、それと並行して急速にが目指す重要な方向のひとつです。NICTては、それらを俯瞰する視点で取り組んで進展したインターネットの普及、センサー

では、情報・データを収集するセンサー技

いくことが重要です。また、更に重要なこ技術、知識処理技術や情報・データ可視化

術、情報・データを流通させ蓄積するネッとは、それらの技術を利用して価値やサー技術などの進化により、既に、技術を研究

トワーク技術やクラウド技術、情報・デー

ビスを創造していく活動（様々なフィール

開発する活動とそれらの技術を利用して価タを利活用して新たな価値を創造する技術

ドのプレイヤーたちの活動）とも一体的に値やサービスを創造する活動が同時に絡みそれぞれの先端性を高めていくとともに、研究開発活動を進めていくことです。つまながら進化していく時代に突入していま

それらの技術を有機的に連携させていくこ

り、オープンイノベーションを促進するア

す。このことは、サイバー空間と物理空間とを重視した分野設定の下で研究開発をプローチが前提になります。オープンイノ（実世界）を自由に使いこなすサイバーフィ

進めています。また、そのような中で、ベーションの効果を高めていくためには、ジカルシステムで実現される未来社会へのGC 計画推進の中核機関として特に速やか技術を技術的観点のみならず、社会実装的第一歩を踏み出していることを意味し、そな実用化を目指す必要がある「多言語音声な観点も含めて実証していくためのプラッ

れが実現すれば、産業革命に匹敵する社会

翻訳」、人工知能技術戦略会議においてもトフォームが必要になります。

の大変革をもたらすと考えられています。

注目されている「ビッグデータ利活用」、

ICT の分野では、従来から、最先端のネッ

また、ドイツで進められているインダスト

NICT が開発実用化を推進した「知識処理トワークなどについて、時代を先取りしてリー4.0など、諸外国においても産学官連（WISDOM X）」、「Wi-SUN を活用したセン実証していくための先端的な実証プラット

携による研究開発と実用化に向けた活動がサーネットワーク技術」等の具体的テーマ

フォームを活用する方法（テストベッドを強化されています。

をプロジェクト化して推進しています。

活用して実証する方法）が採られてきまし

我が国における IoT 推進の状況

IoT、AI 分野における NICT の研究開発

たが、IoT 時代の ICT の実証を行うためには、ネットワーク系のテストベッドに加え、このような状況の中、我が国でも「IoT

IoT、AI などの技術を実現するためには、計算機内に仮想的な IoT 社会を構築して、推進コンソーシアム」が平成27年に設立

サイバー空間内を流通し、蓄積されていく

新技術の有効性を検証していくための実証され（平成27年10月23日に設立総会）、コ

膨大なデータや情報を目的に応じて有効にプラットフォームが必要になります。

ンソーシアムの活動の下に「スマート IoT利用するための技術が重要になります。そNICT ではエミュレーションという方法で推進フォーラム」が設置され、IoT、ビッのため、知識処理などの分野の技術は、未それを実現するためのテストベッドに関す

グデータ、AI 関連技術の研究開発の加速と来の IoT 社会をコントロールする頭脳を実る研究開発にも重点を置いています。

実用化の促進に向けた産学官の協力による現していくために不可欠な技術軸として、また、データ・情報が社会の重要な鍵を

具体的な活動が強化され始めています。まAI 技術研究開発の中核的な役割を果たして握る時代に向けたデータ利用のコンセプト

た、同じく平成27年からは、AI 研究開発

いくものとして期待されており、これまでを描いていくためのデータ関連研究開発やに関する総務省、文部科学省、経済産業省に NICT で培われた技術の一部は災害情報業務も重視しています。例えば、その一環の３省連携が開始されるなど、我が国の AI

分析（DISAANA）などで実用化され始めてとして、科学データ取扱いの国際的な枠組

研究の競争力強化やデータ利活用の促進、います。また、既に普及が始まっている多みである WDS（World Data System）の事

人材育成などもねらった総合的な推進が、

言語音声翻訳技術などにおいても、AI の要

務局運営など、国際競争のみならず国際協既に始まりつつあります。

素技術として語られる深層学習技術等が実調にも貢献しています。

NICTにおけるこれまでの取組

装されて日々進化しています。NICT では、それらの技術の基礎研究段階から長年にわ

NICT NEWS の本号と次号では、NICT が多言語音声翻訳技術に関しては「言葉のたって培ってきた技術の活用を進めながら、取り組む IoT、ビッグデータ、AI 関連分野

壁」を越える社会の実現を目指して平成

更に進化させていく研究開発に取り組んでの研究開発における現在の状況と今後の展

26年4月に総務省よりグローバルコミュニ

います。

望について、ご紹介します。

ケーション計画（以下、GC 計画）が発表
され、推進されています。
このように、サイバー空間と物理空間を

IoT 社会の実現に向けて先述したように、IoT、ビッグデータ、

NICT NEWS JAN 2017

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Open

I n n o v a t i o n t o w a r d N e w P a r a d i g m — N I C T ' s R & D a c t i v i t i e s o n I o T, B i g D a t a , a n d A I — ( P a r t 1 )新次元へのオープンイノベーション ─ IoT、ビッグデータ、AI 関連 R&D 特集（１）─

IoTテストベッド実現に向けた研究開発
次世代IoT環境に求められる技術

I 用化を進める過程で、実証への取組

では、研究開発成果を持ち込んで実際に動が重要となります。この実証のための環境性の向上や実運用プロセスの確立など、実はテストベッドと呼ばれ、NICT ではテス用化に向けた検証が可能です。

CT の研究開発では、その成果の実作させることで、既存の周辺技術との整合

トベッド技術の研究開発に取り組むととも一方で、大規模エミュレーション基盤テに、実際にテストベッド基盤を構築し実証

ストベッドは、技術の利用環境を計算機クの支援を行っています。我々は、技術ターラスタ上で模擬的に再現（エミュレーショ

ゲットとして IoT 技術に注目し、そのテス

ン）し、その上での動作を通じて検証する

トベッド実現に向けた検討を行っています。

ものであり、具体的には StarBED があります。StarBED では、多数の計算機を用いる■ NICT で取り組んでいるテストベッド
我々が取り組んでいるテストベッドに

河合 栄治（かわい えいじ）

は、大規模実基盤テストベッド及び大規模

ことで規模性を考慮した検証が可能です。
また、検証環境を設定により容易に変更できることから、多様な環境での検証にも対応しています。

エミュレーション基盤テストベッドの2種

ネットワークシステム研究所
ネットワーク基盤研究室
研究マネージャー／ソーシャルイノベーションユニット
耐災害 ICT 研究センター
応用領域研究室
研究マネージャー

類があります。

2001年大学院博士後期課程修了後、大学教員等を経て、2009年独立行政法人情報通信研究機構（現 NICT）入所。現在は、IoT のためのテストベッド実現に向けた研究開発に従事。博士（工学）。

大規模実基盤テストベッドは、実証したい技術に対して、想定される利用環境を実■ IoT テストベッド機能としてのエッジコンピューティング

際に構築し、その上で動作させることを通

現在、我々は、新たな技術ターゲットとじて検証するとともに、その技術の普及促して IoT 技術に注目し、そのテストベッド進を目的としています。例としては、超高実現に向けた検討を行っています。IoT で速な基幹ネットワーク技術のためのテスは、分散配置された超多数の IoT 機器からトベッドである JGN や、広域 SDN 技術の定常的に生成されるデータを効率良く処理ためのテストベッド RISE、分散センサーする必要があり、IoT に適した基盤アーキ

アプリケーションのためのテストベッド

テクチャが求められます。しかし、従来のJOSE があります。これらのテストベッド

クラウドのような計算資源を中央集約的に

図1 エッジコンピューティングのための階層化アーキテクチャ

4

NICT NEWS JAN 2017

図2 IoT サービスの多様な要素技術及びそれらの標準構成するアーキテクチャでは、IoT データを扱う際に求められる性能が得られなかったり、非効率であったりすることがあります。例えば、センサーからの情報により何かしらの装置をリアルタイムに制御したい
場合、センサーから遠方にあるクラウドでは遅延が大きすぎて、応答が間に合わない

図3 サービスエクスチェンジ基盤の概要

ことが考えられます。また、大容量のデータを生成するセンサーを利用したい場合、ストラクチャからは独立し、ある種のエコ不可能と思われます。また、IoT サービス

遠方にあるクラウドまでデータを送信するシステムを実現可能な、シンプルで強固なの提供では、現実的にはクラウド事業者にとそのコストが非常に大きくなることも考

インタフェースが求められます。我々は、よる垂直統合型のサービスプラットフォー

えられます。

エッジコンピューティングが有効なユース

ムの普及が進みつつあるのが現状であり、そこで、データを生成する機器の近くケースのプロトタイプを検討するとともに、そうしたサービスの連携は、そもそも考慮（エッジ）に計算資源を配置可能な ICT 基

インタフェース設計を含む基盤アーキテク

されていないことが多いという問題もあり盤の概念として、エッジコンピューティン

チャの開発を行っており、将来的には IoTます。

グが近年着目されています。我々は、このテストベッドとして提供することを目指し

エッジコンピューティングのための階層化ています。

アーキテクチャを開発しています（図1）。
下位層はインフラストラクチャ層にあたる
もので、分散配置された物理的な各種資源を管理するとともに、抽象化され仮想化さそこで我々は、メッセージ交換方式の１つである MQTT を用い、IoT 機器のデータを統一的に扱うことのできるシンプルな仕■ IoT テストベッド機能としてのサービスエクスチェンジ

組みをサービスエクスチェンジ基盤と名付けて開発しています（図3）。これは、サービス連携のアプローチとして、データの生れたインフラストラクチャモデル及びサー

IoT では、効率的にデータ処理が可能な成源である IoT 機器に近いところでのデー

ビス提供のためのインタフェースを上位

基盤アーキテクチャに加え、サービス連携

タ共有に着目したものです。これも、IoT層に提供します。上位層はプラットフォー

によるコストメリットの向上も重要なポイ

テストベッドの機能として提供することをム層にあたるもので、IoT サービスで必要ントとなります。個々の IoT 機器は安価で検討しています。

となるミドルウエア的機能インタフェース

あっても、それを多数展開するコストは大を提供します。下位層により抽象化された

きくなることから、多種多様な IoT サービ

各種資源モデルの提供を受け、その上でのスを連携させることにより新たなサービス

データ処理や通信監理も行います。

を生み出し、コストメリットを向上するこ

本稿では、我々が取り組んでいるテスト■スマートIoT 推進フォーラムとの連携

このエッジコンピューティングにおいてとが期待されています。この IoT サービス

ベッド技術の研究開発について、特に IoT

重要なのは、上位層と下位層の間のインタの連携を実現するために、我々はサービス

テストベッド実現に向けて開始した技術検フェースであると考えています。エッジコ

エクスチェンジ基盤と呼ばれる IoT データ

討について紹介しました。IoT テストベッ

ンピューティングでは、計算資源、通信資を共有する仕組みの開発を行っています。

ドについては、スマート IoT 推進フォーラ

源などの物理的な資源は、面的に分散配置

現在の IoT サービスは、IoT 機器、通信、ムの技術戦略検討部会にてテストベッド分される必要があり、インタフェースは「エッメッセージ交換、データ管理、データ解析、科会を設立し、オープンな議論を通じて、ジ」でのコンピューティングを定義可能でアプリケーションなどに分類される要素で取組を進めていく予定です。IoT 技術の実なければなりません。また、IoT 機器は多構成され、それぞれで多種多様な技術、標証に興味のある方は、是非ご参加いただけ

数の企業により開発、販売されることか

準が開発されています（図2）。そのため、

ますと幸いです。

ら、そのためのプラットフォームは、多様

IoT サービスを連携させる方法は、ほぼ無性の担保が要件の1つとなります。そのた限に存在すると言っても過言ではなく、そ【参考 URL】

め、IoT サービス提供者は下位のインフラ

れらを包括的にサポートする基盤の構築はhttp://smartiot-forum.jp/tech-strategy/testbed/

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I n n o v a t i o n t o w a r d N e w P a r a d i g m — N I C T ' s R & D a c t i v i t i e s o n I o T, B i g D a t a , a n d A I — ( P a r t 1 )新次元へのオープンイノベーション ─ IoT、ビッグデータ、AI 関連 R&D 特集（１）─

IoTテストベッドとしてのStarBED
ICT検証環境からIoT技術をも検証できる基盤へ

N 2002年度から主にインターネット向

しかし、現在では IoT 技術が盛んに開発さけの技術を検証する実験環境を提供する研身近なものになり始めています。IoT 技術

究開発を推進し、実際に実験環境を企業やはこれまでよりも人の生活環境と密接に関大学に提供してきました。

係し、人の動きと IoT デバイスとの連携もICT 北陸 StarBED 技術センターでは、れ、すでに IoT 技術が組み込まれた製品がこの実験環境をテストベッドと呼び、我々同様に強くなりました。IoT 技術の安全性が構築してきたテストベッドを StarBED とを確保することが今後の技術発展にとって呼んでいます（図1）。

重要となっているのです。そこで本年度から、IoT 技術を検証するためのテストベッ■ StarBED のアプローチとその変遷

ドとして StarBED を活用するための研究開発を実施しています。

StarBED は、実際にインターネット、企
業内ネットワークで利用されているパソコ

宮地 利幸（みやち としゆき）
ソーシャルイノベーションユニット
総合テストベッド研究開発推進セン
ター テストベッド研究開発運用室
副室長／同室 北陸 StarBED 技術セン
ター長2013 年 NICT 入所。ネットワークテスト
ベッドの構築・運用とその応用に関する研究に従事。博士（情報科学）。

ンやアプリケーションソフトウェアそのものを多数組み合わせて、大規模だからこそ

StarBED のアプローチは前述のとおり、発生する問題を明らかにすることを念頭に実際のデバイスやアプリケーションソフ置いて設計されたテストベッドです。実際

トウェアを動作させて、それぞれの技術に製品や技術を対象環境に導入する前に、群が対象としている大規模かつ複雑な導入

大規模かつ複雑な現実の環境に近い環境で環境を再現して実験の実施を可能とする

テストし、事前に問題を洗い出して修正す点です。しかし、IoT デバイスの種類は多ることを主な目的としています。

岐にわたり、さらに、これまで我々が対象

2002年に512台のサーバー（PC）を設としてきた環境に存在する ICT デバイスの置してプロジェクトが開始してから、機数をはるかに超える台数を用意しなければ材の更新や増設等を行い、2016年現在で現実的な環境を構築できません。これまで

1,100台程度のサーバーから構成される環の StarBED では一般的なサーバーを前提に境となっています。2015年までのそれぞしたからこそ、多数の機材を用意できたのれのプロジェクトで対象とする環境は変遷

ですが、IoT デバイスを対象とした場合にしてきていますが、これまでは ICT 技術をは同様のアプローチをとるのは困難です。

対象とした検証環境を構築してきました。

そこで、Arduino など IoT 技術に使われる

高速受光
デバイス

高速アンプ
デバイス

図1 StarBED の概観と実験用機材群

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NICT NEWS JAN 2017

■ IoT テストベッドとしての StarBED

図2 StarBED 上に実現する IoT 技術検証基盤

ハードウェアを、仮想技術を用いて一般的いますので、この部分の仮想化も必要になます。それゆえ、IoT 技術を検証するためなサーバーの上で動作させるという手法をります。我々は10年ほど前から有線ネッには人の挙動を実験環境に取り込まなくて採用することにしました。ソフトウェア技

トワークの上で無線ネットワークの挙動をはいけません。また、天候の状況や地形情術を用いてハードウェアを摸倣するエミュ

摸倣する QOMET という技術の研究開発を

報も IoT デバイスや人の挙動に影響を与え

レータを多種類用意する方法であれば、検推進しており、その技術は、すでに様々なます。このような要素を実験環境に取り入証環境の規模や接続構成を柔軟に変更する

事例で活用されています。無線のネットれるため、既存の実施天候や人の流れにつことができます。また、それぞれのハード

ワークは気象状況や地形の影響を強く受けいてのシミュレーターと StarBED 上で構築

ウェアを個別に多数用意することに比べれるため、繰り返し同じ条件下での実験を行されている検証環境を接続するための研究

ばエミュレータの開発コストの方が小さく、うことが困難です。そのため、無線デバイ開発も推進しています（図2）。

さらに、物理的な設置スペースの削減も期

スの位置情報をベースに別のデバイスとのこれら各々が要素技術であり、それらを待できます。しかし、その一方でハードウェ

通信状況を計算で割り出し、物理ネット

連携させる大きなフレームワークを構築す

ア部分の現実性が多少失われるという問題

ワークの特性をそれに合わせて変更するこることで、IoT 技術の検証を柔軟かつ大規があります。我々は前述のメリットを優先とで StarBED 上に仮想的な無線ネットワー

模に実施するための大規模エミュレーショ

させつつ、アプリケーションソフトウェア

クを構築しています。

ン基盤として、StarBED は今後も成長を続は本物が動くという環境の構築を目指しています。
IoT デバイスが前提とするのは無線ネッ

けていきます。

■今後の展望トワークです。実は StarBED のすべてのすでに触れましたが、IoT 技術は人の動

サーバーは有線ネットワークで結合されてきとの関連が非常に強いという特徴があり

NICT NEWS JAN 2017

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IoTビッグデータ利活用基盤技術
み

つく

つな

「観る」
「創る」
「繋ぐ」の連携による持続可能なスマート社会を目指して

年のIoTの急速な普及に伴い、2020年

近 までに国内では約10億台のデバイ効率化を目指した高度な状況認識や行動支援を行う仕組みを実現するための基盤技術

スがネットワークにつながると予想され、を創出し、その開発・実証を行っています

多種多様な IoT データを横断的に利活用し、（図1）。

環境対策や健康管理、産業効率化などで高度なサービスが創出されると期待されています。私たちが行っている実空間情報分析
技術の研究では、環境や社会生活に密接に近年、地球温暖化やヒートアイランド現

関連する実空間情報を社会生活に有効な情象によりゲリラ豪雨の被害が甚大化し、大報として利活用することを目的としたデーきな問題となっています。そこで私たちは、

タ収集・解析技術の開発に取り組んでいま

実空間情報分析技術の応用実証の１つとしす。また、高度化された環境データを様々て、ゲリラ豪雨対策支援システムの開発になソーシャルデータと横断的に統合し相関取り組んでいます。このシステムでは、大分析することで、交通等の具体的な社会シ

阪と神戸に設置されたフェーズドアレイ気

ステムへの影響や関連をモデルケースとし

象レーダーを用いて積乱雲の発達を示す渦ソーシャルイノベーションユニット
統合ビッグデータ研究センター
ビッグデータ利活用研究室
室長／
ユニバーサルコミュニケーション研
究所 情報利活用基盤総合研究室
上席研究員て分析できるようにする、データマイニンの発生（ゲリラ豪雨のタマゴ）を早期にとグ技術の開発も行っています。

らえ、30分以内に地上で50 mm/h 以上の1992 年日本 IBM 入社、2003 年に通信総合 研 究 所（ 現 NICT）入 所、2011 年 NICT
ユニバーサルコミュニケーション研究所情報利活用基盤研究室室長を経て、現職に至る。データマイニング、情報検索などの研究に従事。博士（情報学）。

是津 耕司（ぜっつ こうじ）

図1 実空間情報分析技術の研究開発

8■ゲリラ豪雨対策支援における実践例

NICT NEWS JAN 2017

さらに、これらの分析結果を実空間で活豪雨が発生する地域を予測しデジタル地図

用する仕組みとして、センサーやデバイス

上に可視化します（ゲリラ豪雨早期探知）。

へのフィードバックを行う手法及びそれにまた、河川に降った雨が流れ込む集水域や、有効なセンサー技術の在り方に関する研究

アンダーパスの位置、浸水被害が起きやす開発を行うことで、社会システムの最適化・い場所を表示したり、事前に登録したメー

図2 ゲリラ豪雨対策支援システムと行動支援への応用

ルアドレスに警戒情報を送信したりすることで、ゲリラ豪雨が降る前に警戒や対策を行えるようにしています。現在、このゲリ
ラ豪雨対策支援システムを使った実証実験
を神戸市で実施しています。その過程で、

図3 Stretch NICAM-Chem モデルに基づくスケーラブルな大気汚染予測

探知の正確性の水準等の更なる向上はもちろんのこと、限られた人員で効果的な対策を行うためには、豪雨の発生だけではなくその結果生じる様々なリスクも予測することが重要であることが分かってきました。
そこで私たちは、ゲリラ豪雨早期探知と連動して交通障害などのリスクをリアルタイ
ムに予測する AI 技術の開発にも取り組んでいます。さらに、予測されたリスクを回避して目的地までの安全な経路を案内する
地図ナビゲーションなど、積極的な行動支援にも着手しています（図2）。

■行動支援の目的に最適化した
IoT データの取得と分析
IoT データを利活用して社会システムの効率化・最適化を実現するには、データの図4 イベントデータウェアハウスによる異分野データの収集、統合、相関分析

取得、分析、行動支援を IoT 上で有機的に連携させることが重要です。我々が新たに着手した環境対策支援のケースでは、衛星しています。

■今後の展望やライダー観測などを使って取得された大こうした分析を可能にすべく、様々な分

気環境データを基に、大気モデルによるシ

野の IoT データを収集、統合し、環境変化

今後、実空間情報分析技術の研究開発を

ミュレーションを用いて地球規模から市町から人々の動きまで様々な事象（イベント）

更に進めるとともに、NICT 総合テストベッ

村、道路レベルまでの大気汚染をスケーラを抽出し時空間的・意味的な相関関係を発ド上に基盤技術を実装し、ソーシャルビッ

ブルに予測する技術を開発しています（図3）。

見、予測するデータマイニング技術（イベ

グデータなど多種多様な情報源から配信さこのような予測技術は世界的にも類を見ントデータウェアハウス）の開発を行ってれる IoT データを利活用しながら、ゲリラ

ず、アジア圏の広域な越境汚染を加味しついます（図4）。さらに、分析と連動し様々

豪雨対策支援や大気汚染対策支援をモデル

つ生活空間の局所的な大気汚染を数時間～

な IoT デバイスを使って行動支援を効果的ケースとして様々な社会的課題を解決する

数日前に予測できるようになります。また、に行うためのユーザインタフェース・イン

ための IoT データ利活用テストベッドを構

予測データから健康リスクを推定し、ピンタラクション技術の開発にも取り組んでお築していきます。また、スマート IoT 推進

ポイントな健康被害予測や対策支援に応用

り、運転や歩行、対話などの行動の種類やフォーラム異分野データ連携プロジェクトすることも進めています。将来的には、街状態（外的因子）と、注意力や心理的負荷などを通じ、IoT データ利活用基盤技術のの至る所に配備された小型センサーや人々（内的因子）の両面から情報提示やインタ

課題提言や標準化を進めていく予定です。

が携帯するパーソナルセンサーからのデー

ラクションを最適化する方法とその定量的タも統合し、よりきめ細やかな予測を目指

評価手法について研究を行っています。

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I n n o v a t i o n t o w a r d N e w P a r a d i g m — N I C T ' s R & D a c t i v i t i e s o n I o T, B i g D a t a , a n d A I — ( P a r t 1 )新次元へのオープンイノベーション ─ IoT、ビッグデータ、AI 関連 R&D 特集（１）─

社会に浸透する地域IoT基盤の構築と安心・安全な街づくり“データの地産地消”と無線IoTゲートウェイの普及戦略

ソ は、2014年度に始動したソーシャ

利活用システム及びサービスの研究開発とル ICT 推進研究センターのビジョンを引きを推進します。

ーシャルイノベーション推進研究室

社会実証実験、国内企業による早期事業化

継ぎ、社会課題の解決に資する ICT 利活用

IoT 技術の研究開発領域では、我々の環システム及びサービスの研究開発を異分野境を取り巻く無数の生活器具が備えるとさ

融合・異業種連携の視点から実践する研究

れるセンサーのデータを収集する無線利活室です。多岐にわたる ICT 利活用システム

用技術と、収集データの処理・分析技術ののなかでも、今後、国内外で大きな市場の研究開発が重要ですが、加えてこれら技術成長が期待される IoT 技術分野での研究開を広く社会に浸透させて利活用を促進する発に注力しています。

ためのサービス・アプリケーションの研究
開発と基盤整備を戦略的に推進する必要があります。このような意識から、当研究室■背景では今年度より（１）“ データの地産地消 ”

NICT が広く産業界と連携して取り組む

サービス・アプリケーションの開発、（２）

べき社会課題のひとつに、いわゆる『2025自動販売機への無線 IoT ゲートウェイ搭載、

ソーシャルイノベーションユニット
統合ビッグデータ研究センター
ソーシャルイノベーション推進研究室
室長

年問題』があります。既に日本は4人に（３）事業用車両への無線 IoT ゲートウェ

1人が65歳以上という高齢化社会となってイ搭載、の３つの地域 IoT 基盤を社会に浸いますが、今後およそ10年間で更に少子透させる戦略に基づいた研究開発と実証実

1999 年郵政省通信総合研究所入所。ミリ波帯無線通信システムの研究開発、コヒー
レント光通信システムの研究開発、無線と融合したネットワーク仮想化に関わる研究開発に従事。博士（工学）。

高齢化が進み、国民の3人に1人が65歳以験の実践を推進しています（図1）。

荘司 洋三（しょうじ ようぞう）

上、5人に1人が75歳以上という、人類が経験したことのない『超高齢社会』を日本が世界に先駆けて迎えることになります。
当研究室では、将来的に大きな輸出産業

NICT NEWS JAN 2017

地域 IoT 基盤を社会に浸透させるになり得る、『超高齢社会』に対処するソ

IoT をキーワードとしたビッグデータ利

リューションの市場や検証の場が国内に存活用による企業の成功事例が増えていま在することを、国内企業にとっての大きなす。一方で、自治体等が主導となって推進

ビジネスチャンスとしてとらえ、「安心・すべき地域活性化の手段としては、様々な安全な街づくり」をスローガンとした ICT

トライアルがあるものの、まだ目立った成図1 地域 IoT 基盤を社会に浸透させる３つの戦略

10■ “ データの地産地消 ” で

図2 “ データの地産地消 ” で地域の安心安全を見守る

図3 飲料自動販売機を拠点としたメッシュネットワー
クの設計例

図4 街の “ 動く ”「ながら見守り」基盤

功事例がない状況です。その原因の多く設置する必要があり、設置場所の確保に関イ搭載を、低コストに地域 IoT 基盤を社会

は、データを “ ビッグ ” に集めてデータ分

わるコスト増が懸念されます。

に浸透させる戦略と位置づけています。こ析するための設備投資コストや、運用コス
トに課題があります。

そこで当研究室では、国内に約200万台

れら車両は、必ず人の " 生活がある場所 ”

普及しているとされる飲料自動販売機へのを中心とした活動領域を行き来するため、

当研究室では、「“ データの地産地消 ” で

無線 IoT ゲートウェイ搭載を普及戦略としその場所が電波の届きにくい環境や郊外に地域の安心安全を見守る」（図2）をコンて地域 IoT 基盤の設計を行い、実証実験のあっても、高い頻度で数百メートル以内のセプトに、地域の局所的に発生した “ スモー実施に向けたテストベッド開発やアプリ

無線 IoT センサーの設置場所まで接近し、ル ” なデータであっても、これをできるだ

ケーション開発を進めています。特に都市必要なセンサー情報の受け渡しを行うこと

け安く簡単な仕組みで、地域内で消費・活部では飲料自動販売機は数百メートル間隔が可能になります。このような仕組みを活用する安心・安全システムとサービスの研で遍在しており、マルチホップ通信によ用すれば、車両を保有する様々な地域の事

究開発を推進しています。

るサービスエリア拡張が容易な IoT 向け無業者が、おのずと街の安心・安全を「なが一般的なビッグデータ利活用モデルでは、線通信規格 Wi-SUN* による無線 IoT ゲート

ら見守り」できる、“ 動く ”「ながら見守り」

データを収集・分析して、その結果に基づウェイをこの飲料自動販売機を拠点として基盤として機能し、社会貢献することが可いたサービス提供を行いますが、本コンセ展開できれば、低コストかつ広範囲にサー

能になります（図4）。

プトでは、よりシンプルなデータ利活用モ

ビスエリア展開が可能になります。

また、これら車両自身が無線 IoT ゲート

デルとして、①地域内で「発生」したデー

現在、大手飲料メーカーの協力を得ながウェイを搭載することで、自らが近隣の無タを、②地域で「共有」して、③地域の人々

ら、地域 IoT 基盤の構築とアプリケーショ

線センサー情報をリアルタイムに取得して、の「行動」を促す、もしくは支援するといっ

ン開発、墨田区を想定した実証実験のた

交通安全に役立つ注意喚起情報や、走行中た循環を基本としたサービスの検討を行っめの計画策定を実施中です。図3は同飲料の場所に応じた観光情報を取得するといっています（図2）。

メーカーが実際に墨田区の屋外に設置中のたサービスも検討中です。

より具体的な利活用サービスのイメージ

飲料自動販売機を拠点として、メッシュ

当研究室では、現在、カーナビ開発メーとしては、認知症による行方不明高齢者等

ネットワークを設計した場合の構成事例をカーの協力を得ながら、無線通信規格 Wi-の徘徊場所情報を地域内共有することで、示しています。ここでは飲料自動販売機のSUN を活用した通信機器を実際の車両に街ぐるみで高齢者の見守りや迅速な捜索を設置間隔が300 m 以下であれば相互通信

搭載した路車間通信検証も実施しており、可能にするサービスや、時々刻々と変化すが可能として設計してあります。実際にはサービスとしての有用性を検証中です。

る地域内交差点や街角の交通状況・異常・

遮へい物等の環境によって電波が届かない

危険に関わる情報を、近隣の歩行者や車両区間も想定されますが、本設計結果に基づにリアルタイムに報せることで安心・安全

きメッシュネットワークを構成すれば、おな暮らしにつなげるサービスなどが考えら

よそ墨田区の60 ％以上の面積をサービス

飲料自動販売機及びタクシー等の移動れます。

エリアとして含められることが分かってい車両に搭載した無線 IoT ゲートウェイを融ます。

合・統合した地域 IoT 基盤の構築と、自治体とも連携した安心・安全な街づくりにつ■飲料自動販売機への無線 IoT ゲートウェイ
搭載で地域 IoT 基盤を社会に浸透させる
IoT サービスを社会に浸透させるための■今後の展望■事業用車両への無線 IoT ゲートウェイ搭載
で地域 IoT 基盤を社会に浸透させる

地域 IoT 基盤の構築においては、各種無線

飲料自動販売機の活用と併せて、タク

IoT センサーからのデータを収集するため

シーやバス、宅配車両など地域性の高い移の無線 IoT ゲートウェイを比較的高密度に動業務を行う車両への無線 IoT ゲートウェ

ながる社会実証実験を推進してまいります。
＊ Wi-SUN：IEEE 802.15.4g 規格を用いる IoT 向け無線機の相互接続認証を行う団体（Wi-SUN アライアンス）が推進する無線通信規格。国内では各種ライフライン事業者のスマートメータ用無線通信規格として採用されることが確定しており、今後デバイスの小型・低コスト化が更に進むことが期待されている。

NICT NEWS JAN 201711

N I C T の知 的 財 産 ①

微生物分析装置及び微生物分析方法―生物センサーを用いた化学物質の検出―
生き物のセンシングの能力を使って化学物質を調べることができないか、研究が進められています。
具体的には、生き物として大腸菌を使い、この微生物の走化性＊を利用し、菌の集団応答パターンを機械学習することによって混合物質を特定することを目指しています。将来的には、ワインや日本酒のソムリエの能力を超えることができるかもしれません。

進展に期待しているところです。

■技術の概要・適用分野等
従来、化学物質への感受性を調べる方法として、微生物の培養実験で用いられるシャーレの中に化学物質

本技術に興味をお持ちの企業等がありましたら、下記連絡先までお問い合わせください。

と栄養となる寒天を敷き詰めた培地に少量の微生物を接種し、その運動の程度から感受性を調べていたため、〈特許情報〉

1日程度の時間を要していました。新たな方法では、寒公 開 番 号 ：特開2016-208928

天培地を使わず、顕微鏡観察によって、多数の大腸菌

発明の名称：微生物分析装置及び微生物分析方法の個々の動きを動画像から、一定時間内の時計回り、〈連絡先（問合せ等）〉

反時計回り、停止の３つの状態を自動で判定・統計処

イノベーション推進部門

知財活用推進室理することで判断するので、分析に掛かる時間が10分程度と、従来と比べて大幅に短縮できます。

TEL: 042-327-6950

FAX: 042-327-6659

また、サンプルを流す流路形状を工夫することによって、サンプルを流した直後から計測が可能である点も分析時間の短縮に貢献しています。

＊走化性（そうかせい）：ここでは大腸菌にとって好ましい物質 ( 誘引物質 ) であれば反時計回りに回転し、好ましくない物質 ( 忌避物
質 ) であれば時計回りに回転する行動を起こす現象のこと■利用・応用・連携先の探索
化学物質の分析方法としては、一般的にクロマトグ
ラフィーなど物質を成分ごとに分析しますが、この微生物を使った方法は、総合的な「味」を感じるといった、まさに人間が有する感覚的な分析法です。したがってこの分析法は、いわゆる「利き酒」に似ています。
まだ、どのようなものを検出するのが得意なのか、はっきりとは分かりませんが、こうした分析法の優位性を活かすことができて、今後大きな需要が見込める（必要とされる）シーンが見えてくれば、研究連携先やライセンス先候補も明らかになることから、今後の研究

微生物分析に使用する顕微鏡

回転中心

時間

12

NICT NEWS JAN 2017

大腸菌が反時計回りに回転する様子をとらえたコマ撮り写真

Awards

産学官連携功労者表彰は、企業、大学、公的研究機関等の産学官連携活動において大きな成果を収め、また、先導的な取組を行うなど、産学官連携活動の推進に多大な貢献をした優れた成功事例に対して贈られる賞です。
CEIDP（Conference on Electrical Insulation and Dielectric Phenomena）は、1931年から毎年開催されている誘電絶縁材料に関する世界で最も重要な会議です。この会議における基調講演は、1955年より Award として扱われており、過去に Peter Debye、Herbert Frohlich など著名な物理系の学者が受賞しています。

内閣府

第14回産学官連携功労者表彰 総務大臣賞

Minister for Internal Affairs
and Communications Award

井上 大介（いのうえ だいすけ）
サイバーセキュリティ研究所
サイバーセキュリティ研究室

室長

受賞の言葉
対サイバー攻撃アラートシステム DAEDALUS は研究開発から実用化まで、産学官が密に連携して取り組んできました。現
在、国内の教育機関や地方公共団体にはアラートを無償提供
し て お り、600を 越 え る 組 織 が DAEDALUS に 参 加 し て い ま す（2016年12月末現在）。また、企業向けの商用サービスも始まっており、全方位的な成果展開を引き続き行っていく所存です。
DAEDALUS の研究開発に携わっていただいた NICT、横浜国立大
学、クルウィットの関係各位に心より感謝いたします。

data●共同受賞者：吉岡克成（国立大学法人横浜国立大学大学院環境

左から2番めが井上大介

情報研究院／先端科学高等研究院准教授）、国峯泰裕（株式会社
クルウィット代表取締役）●受賞日：2016年8月26日●受賞内容：
対サイバー攻撃アラートシステム「DAEDALUS（ダイダロス）」の研究開発とその成果展開が高く評価された。

IEEE CEIDP Whitehead Lecture Award
福永 香（ふくなが かおり）
電磁波研究所電磁波応用総合研究室
上席研究員

受賞の言葉
誘電絶縁材料の評価法の研究は陽の当たらない地味な仕事です
が、IEEE 設立前の1931年から続く歴史のある会議主催の名誉ある賞をいただき光栄です。電力だけなく様々なインフラ設備も人間社会同様、高経年化が進み、維持管理の重要性が増しています。
今後も NICT の電磁波センシング技術を実社会に役立てることに尽力していく所存です。

data●受賞日：2016年10月17日●受賞内容：複数の新計測技術の誘電絶縁業界への導入の成果が高く評価され、IEEE DEIS が主催する誘電絶縁材料に関する世界で最も重要な会議である CEIDP（Conference on Electrical Insulation and Dielectric Phenomena）の基調講演賞を受賞した。

上段：基調講演下段左：授賞式

下段右：受賞盾

NICT NEWS JAN 2017

13

第21回

「震災対策技術展」横浜

（木）
（金）
2月2日
・3日

各日10:00～17:00
会場：パシフィコ横浜

B ホール

http://www.shinsaiexpo.com/yokohama/
第21回「震災対策技術展」横浜において、NICT が実施している災害観測及び災害時の通信手段の確保、情報の共有に関する最新の研究成果について展示します。

同時開催

災害 • 危機管理 ICT シンポジウム2017
ー災害時の情報収集・伝達 ー

http://ictfss.nict.go.jp/yokohama2017
開催日：2017年2月2日（木）主 催：次世代安心・安全 ICT フォーラム
国立研究開発法人情報通信研究機構

会 場：パシフィコ横浜
参加費：無料アネックスホール   

災害・危機管理ICTシンポジウム
2016での講演の様子
第20回「震災対策技術展」横浜での NICT ブースの様子

異分野融合で加速する、知の供創（水）～17日（金）
2月15日

各日10:00～17:00

国際ナノテクノロジー総合展・技術会議

会場：東京ビッグサイト
東4・5・6ホール & 会議棟

http://www.nanotechexpo.jp/main
未来 ICT 研究所は、2017年2月15～17日に東京ビッグnano tech 2016での様子

サイトで開催される国際ナノテクノロジー総合展・技術会議に出展します。
展示ブースでは、未来の光通信に資する有機光電変換素子や超伝導光子検出器などのナノデバイス技術について、材料からデバイス作製、実証へ至る最新の技術を紹介します。
さらに、バイオテクノロジー分野からの情報通信への利用に関する研究やミリ波・テラヘルツ波の未開拓周波
数領域の通信技術など、最新の未来基盤技術に関する研究開発成果の展示を行います。
また、研究開発成果だけでなく、NICT の知財活用推進室から、技術移転の紹介展示も行います。

NICT NEWS No.461  JAN  2017

〒184-8795 東京都小金井市貫井北町4-2-1
TEL: 042-327-5392    FAX: 042-327-7587

国立研究開発法人情報通信研究機構 広報部

URL: http://www.nict.go.jp/
Twitter: @NICT_Publicity

編集発行

NICT NEWS 掲載 URL http://www.nict.go.jp/data/nict-news/

ISSN 1349-3531 (Print)
ISSN 2187-4042 (Online)〈再生紙を使用〉