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立命館大学 理工学部 電子情報工学科 マルチメディア集積回路システム研究室

琵琶湖で水質調査、野菜育成を促進するLED、ロボットに個性を…
独創性のあるLSIアーキテクチャ開発で社会に役立つ技術を研究
JASA主催の展示会出展でも馴染みある立命館大学 理工学部 電子情報工学科 マルチメディア集積回路システム研究室（滋賀県草津市）。27名もの学生が多彩なテーマでの技術開発に勤しむ。それら研究内容や成果など、7月に実施されたEdgeTech+ Westに出展した同研究室の熊木武志教授に展示会場で話を伺った。

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先の7月27日（木）28日（金）の両日に開催

その研究室は現在大学院生、学部生あわせて27名の学生が所属する大所帯だ。
5つのされたEdgeTech+ West。前回のおよそ1.4研究テーマを掲げ、テーマごとの5班に分か倍となる約4,400人の来場者が集い盛況裡

れ研究に勤しんでいる。会員にとって興味深に終了した。
そんな会場で、終日多くの来場者いテーマもあるだろう。
ここでは、各研究テーを集めていたのが立命館大学のブース。
「展マの概要を紹介する。

示会は企業側と接することができる貴重な存在です」とマルチメディア集積回路システム研㛡㹎‫׾ג؂מ‬溿狒‫סُ٭ط‬哭釐磆☭究室の熊木武志教授はいう。
その言葉どおり、 ■LED照明に新しい価値を提供するデジタル
JASA主催の展示会には大阪開催展にとどまサイネージと環境測定ロガーの研究▲展示会ブースで、説明を担当した学生たちとらず横浜開催展にも積極的に出展いただい人の目には通常の照明に、CMOSイメージ組み合わせた造語）と名付けた。
主にエンターている。大阪展での初出展は、インテックス大センサを介すことで文字や絵など情報を視認テイメント領域での応用が想定されている。

阪が会場だった2008年頃にさかのぼる。企できる照明装置を開発。CMOSイメージセン業とのつながりや研究テーマのヒントが得ら

マイコンボードに温度センサや酸素セン
サは信号の転送にCMOS回路を用いたもので、 いる。

れるなど成果につながっているようだ。

スマートフォンなどモバイル用カメラに利用さサをつなぎデータを取得するものだが、目的は「もともと共同研究がしたかった」という熊れる。LEDの光を撮影するとフリッカーノイズ

各地の水域で表面化している酸素不足の水木氏。工学博士としても超並列プロセッサ、連7月には琵琶湖の水質調査を実施が生じるが、そこに情報を埋め込む仕組みだ。 質の調査。

想メモリの性能向上といった研究で功績を照明装置は、データの著作権保護や改ざん防同時に環境測定用ロガーの研究も進めてした。
琵琶湖はここ数年、湖底の水に含まれる残してきた。研究室では、独創性のあるLSI止に利用される「電子透かし」の元の技術とな酸素濃度の大幅な減少が確認され、エビや魚アーキテクチャの開発を軸に、社会貢献につるステガノグラフィ技術を応用したもので、『スなど海中生物への影響が危惧されている。

ながる技術開発を目指す。

テゴパネル』（ステガノグラフィと照明パネルを「ArduinoやSpresenseなどのマイコンに＜デジタルサイネージ＞＜環境測定ロガー＞

肉眼＜画像処理・人物検知＞

カメラ
FPGA搭載部を取り外し、他のFPGAやシリコンチップボードに変換可能＜連想メモリ・並列処理評価ボード＞

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Bulletin JASA 2023 Oct. vol.87＜GPSセキュリティ研究＞＜植物工場向け野菜育成研究＞

研究テーマ

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立命館大学 理工学部 電子情報工学科 マルチメディア集積回路システム研究室

栽培を対象に調査を続けています」

センサを取り付けデータを取っていきます。琵

活用しようと。
ロボットに相性など人の個性が琶湖の調査で使用したものは弁当箱ほどのサ備わるようなものです。
まずはFPGAを用いチッ

太陽光LEDは過去に展示会で縁ができたイズで、30分ごとにデータが送られてくる仕組プベースで学習を進めています」と説明する。

企業から提供いただいたそうだが、同じ条件

み。
モバイルバッテリーを電源に3週間ほど漂■GPSのセキュリティを向上させる技術

下での育成比較で、背丈や葉などすべての項流しながら、GPSで位置情報も取得しつつGPSは車載機やスマートフォンをはじめ社目で従来型LEDを上回り大きく育つ成果がデータを収集します。将来的に水質改善につ今後はほかの野菜の検証や会インフラといえるほど広く利用されているが、 確認できている。

ながっていけばうれしいです」

実はセキュリティは結構ゆるいという。人工衛

野菜製造と魚養殖を両立するシステム化も検■スマホ向け超並列処理プロセッサとロボット向け機械学習メモリ回路の開発

星からの電波を使用するため、システムからの証し、拡大が見込まれる植物工場市場での電波干渉や意図的な妨害により利用不能に貢献を目指していく。

画像や機械学習など高性能なアルゴリズ陥る危険性がある。
熊木氏によると「偽情報でムを高速に処理する組込み機器向けプロ騙すことは難しくない」といえる状況にある。

セッサコアを開発、連想メモリ（CAM）をベー「周波数信号の特徴である電波指紋から昨今の生成AI周辺の盛り上がりから、注目スとして並列処理とテーブルルックアップ処デバイスを特定して、そのGPSが本物か偽物が高まりそうな研究テーマだ。
この画像処理理を同時に実行することで処理の高速化をか識別できないかと考えています。研究室に技術は、光と色の3原色RGBのひとつである検証している。

ソフトウェアラジオを備えた電波発信機を用

グリーンと、血液中の赤血球に含まれる赤色

連想メモリはアドレス信号からデータを読み意して複数台のスマホを並べ、いかに騙せる

素たんぱく質ヘモグロビンの関係性を活用し出す通常のメモリと違い、指定されたデータかかということから実験をおこなっています」

たもの。
「ヘモグロビンは緑の光を吸収する特ら高速に目的のデータを検出することができる。 ■植物工場向け野菜育成技術
その性質を活かし、別の視点から進めている■ディープフェイク・生成AIを見破る画像処理技術性があります。映像血色抽出技術を用いて緑先にふれたLED照明の研究の流れから、 成分を抽出して信号処理すると脈拍がわユニークな研究が、AIやロボットに固有の性LEDを植物や野菜の育成に活用しようという格を持たせようとする技術。LSIチップ製造時のがこの研究テーマ。
「リラックスに深く関わその技術を用いた研究のひとつが疲れ目の微細な違い（ばらつき）に着目し、相性などをる“1/fゆらぎ”をLED装置に実装して、目のち状態の検出。セルフチェックを可能にする新見極めようというものだ。熊木氏は「なかでもらつきを抑えるなど検証していますが、それをたな検査方法を提唱する。
もうひとつ、生成AI大学っぽい研究テーマです」と笑みを浮かべ植物にも利用してみようという発想です。植物によるディープフェイクの真贋判定への応用つつ、「チップの製造時にできる人の指紋のよ

工場向けのLED調光装置は太陽光スペクトにも着目している。画像や映像から血色を抽うな特徴を収集して機械学習のパラメータにルを再現した太陽光LED照明で、ミニトマト出して緑成分を分析するというアプローチで、かったり分析ができます」

ディープフェイクと実際の映像との違いを検出しようというものだ。
「この技術で本物がど◀展示ブース▼多くの来場者に技術成果を紹介
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うか判別できるようになればいいなと考えています」と熊木氏も期待を寄せている。
これら多岐にわたるテーマの発案者は熊木氏。
「展示会に出ていてもヒントが見つかることもあります」ということで、関心の幅の広さがうかがえる。
「大学と企業とのつながりが持ててコラボできるような仕組みがあるとうれしく思います」。委員会/WGでの技術連携も考えられてくる。同研究室の成果にぜひ注目いただきたい。

Bulletin JASA 2023 Oct. vol.87

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