Development of education programs for next-generation cooperation IoT system

开发下一代合作物联网系统的教育计划

• 批准号: 19K02991
• 负责人: 早川 潔
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Osaka Metropolitan University College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K02991/
• 关键词: IoT; クラウド; 組込みシステム; 実験教材; ドローン; AI; 協調動作; 工学実験; 分散処理; IoT教育; 教育工学; 自律制御; 組込機器; 深層学習

今年度の研究実績として，大きく３つ挙げられる．１つ目は，複数のスマートカーを利用した助け合うIoTの実験教材の作成，2つ目は3年間で作成した成果の報告，3つ目は企業での新人教育での活用である．本年度では，本校３年度のIoT実験実習およびドローンを活用したプログラミング学習教材に追加して，複数のスマートカーを利用した「助け合うIoTの実験教材」を開発した．本研究費で購入したモデルカーにIoT機能を追加し，さらに簡単に相互協力可能なプログラムライブラリを提供した．スマートカーは，センサー，Arduino，およびJetson Nano，およびDCモーター付きのモデルカーで構成される．Arduinoは，センサー値の収集およびDCモーターの制御を行う．Jetson　Nanoは，収集されたセンサー値をクラウドにUPしたり，クラウドから送られてくるデータで車の状態制御を行う．「助け合うIoTの実験教材」では，交差点に差し掛かる2つの車の信号機の色をクラウドに送り，お互いの信号機の色で車を止めるか・進めるかを判断させる．これらの通信をクラウドを介して簡単に行うために，通信ライブラリを用意した．これらの研究成果を国際学会the 11th IIAE International Conference on Industrial Application Engineering 2023で発表した．学会発表では，実際の実験風景を動画で流して説明した．聴衆からは，クラウドを経由した時のタイムラグなどの質問があった．本教材をフードテクノエンジニアリングでの新人教育で活用した．6月に新入社員16人に対して行った．授業内容は，近年のDXやIoT技術について基礎的な事項を説明し，簡単なIoTの基礎実験を行った．受講者の多くは文系の大学・大学院を卒業した人だったが，問題なく実験を遂行できた．

列出了今年的三项重大研究成就。第一个是为物联网创建实验教学材料，它使用多辆智能汽车互相帮助，第二个是三年来创建的结果的报告，第三个是在培训公司的新员工中使用IT。今年，我们在第三年添加了物联网实验培训，并使用无人机进行了编程学习材料，并开发了“ IoT实验性教学材料相互帮助”，使用多辆智能汽车。我们将物联网功能添加到通过这项研究资金购买的模型车中，并提供了一个程序库，可以更容易相互合作。智能汽车由带有传感器，Arduino和Jetson Nano和DC电动机的模型车组成。 Arduino收集传感器值并控制直流电动机。 Jetson Nano将传感器值上传到云中，并使用从云发送的数据控制车辆的状态。在“互相帮助的物联网实验材料”中，两辆车接近十字路口的交通信号灯的颜色被发送到云中，彼此的交通信号灯的颜色使他们决定是停止还是继续进行。已经准备好通过云轻松执行这些通信的通信库。这些研究结果在国际科学技术学会（IIAE国际工业应用工程工程学会2023年国际会议）上介绍。在会议演讲中，视频中显示了实际的实验场景并解释了。观众在穿越云时提出了时间滞后等问题。该教材用于食品技术工程的新员工教育。我们在6月访问了16名新员工。该课程内容解释了有关最近的DX和IoT技术的基本问题，并进行了简单的基本物联网实验。许多参与者都是人文大学和研究生院的毕业生，但他们能够毫无问题地进行实验。

项目成果

損傷センサシステムにおける暗号のハードウェア実装

损伤传感器系统中密码学的硬件实现

• 发表时间: 2020
• 期刊: 大阪府立大学高専研究紀要
• 作者: Kiyoshi Hayakawa;Akira Heima;Masahiro Ozaki;Satoshi Yoshida;渡邊 晃生,青木 一弘,早川 潔
• 通讯作者: 渡邊 晃生,青木 一弘,早川 潔

深層学習を用いた遠隔橋梁点検システムの開発

利用深度学习开发远程桥梁检测系统

• 发表时间: 2020
• 作者: 小嵜泰造;早川潔;Development of a Deep learning system with small amount of data for Bridges Health Monitoring;早川 潔;平間 旭，尾崎 雅洋，吉田 悟，早川 潔;松永 健太，和田 健，小幡 卓司，早川 潔
• 通讯作者: 松永 健太，和田 健，小幡 卓司，早川 潔

IoTデバイスによる橋梁の遠隔モニタリングシステムの開発

利用物联网设备开发桥梁远程监控系统

• 发表时间: 2022
• 作者: 小嵜泰造;早川潔
• 通讯作者: 早川潔

インフラおよび工場のメンテナンスにおけ るIoT/AI の活用

在基础设施和工厂维护中利用物联网/人工智能

• 发表时间: 2021
• 作者: 小嵜泰造;早川潔;Development of a Deep learning system with small amount of data for Bridges Health Monitoring;早川 潔
• 通讯作者: 早川 潔

A Development of AI Predictive Maintenance System using IoT Sensing

利用物联网传感开发人工智能预测维护系统

• 发表时间: 2021
• 期刊: Proceedings of the 8th IIAE International Conference on Intelligent Systems and Image Processing
• 作者: Kiyoshi Hayakawa;Akira Heima;Masahiro Ozaki;Satoshi Yoshida
• 通讯作者: Satoshi Yoshida