東京農工大学、可視光通信で512色エラーレス伝送。世界記録を達成 20
ストーリー by nagazou
色数の多いのろし 部門より
色数の多いのろし 部門より
東京農工大学は10日、CMOSイメージセンサー（CIS）を用いた可視光通信（OCC）を行い、512色で4メートルのエラーレス伝送に成功したそうだ。OCCは送信側にLEDやディスプレイなどの光源を、受信側にカメラを用いる通信システムで、デジタルデータを3色LEDの色に符号化・変調し、光信号として送出するものだという。使用する色数を増やせば高速に情報伝達が可能になるとのこと（東京農工大学、EE Times Japan）。
従来の同様の実験では32色を用い、伝送距離数十センチメートルが限界だったが、この記録を大幅に更新することに成功したという。今回の実験では、ソニーセミコンダクタソリューションズの協力を得て、CMOSイメージセンサーのRAWデータを出力できるカメラを使用、加えて取得したセンサーデータはニューラルネットワークで補正し、さらに誤り訂正符号を用いることにより、OCCとして世界最高レベルの伝送を可能にしたとしている。
従来の同様の実験では32色を用い、伝送距離数十センチメートルが限界だったが、この記録を大幅に更新することに成功したという。今回の実験では、ソニーセミコンダクタソリューションズの協力を得て、CMOSイメージセンサーのRAWデータを出力できるカメラを使用、加えて取得したセンサーデータはニューラルネットワークで補正し、さらに誤り訂正符号を用いることにより、OCCとして世界最高レベルの伝送を可能にしたとしている。
これが本当の (スコア:0)
「光通信」ですね。
#あれだけあったHIT SHOPは何処へ
Re: (スコア:0)
色物ですけどね。
速度は遅いけど使い所次第？ (スコア:0)
ドローン等、動画撮影などを行うカメラを使えることがこの通信のポイントのようだけど、速度は出なそうね。
512色=9bitを60fpsのカメラで同期伝送できるなら最大540bps、でも実際は発光側とカメラのスキャンタイミングを同期できるわけがないので、3フレームぐらいは取り込まないと駄目と仮定すると180bps、ここからエラー訂正符号などを更に削ると128bpsとかそんなもんかな。
カメラは面で撮影できるので、多対一の通信(というか一方通行だから放送？)ができるのはメリットかもしれない。
サイバーパンク的なピカピカ光る看板をカメラで見ると、宣伝文句流れてくるとか面白いかもなー。
放送として、かな？ (スコア:2)
カメラは面で撮影できるので、多対一の通信(というか一方通行だから放送？)ができるのはメリットかもしれない。
発光側が円筒形などに配置して、受光・撮影側の位置の自由度が高いのがメリットかもと思いました。色が見えていれば斜めだとかはあまり影響ないでしょう。ピントもそれほど気にしないでも良いかもしれません。ただ外光があると難しいでしょうね。
エラー発生率と fps の上限的に変調多値数を追求するのが良いのかどうかが気になります。エラーが少ない白黒2値で fps を上げた方が転送レートを稼げたりしないかな。
発光・撮影が対向するペアだったら発光側を二次元的に並列できますが、なんとなく白黒2値の方で発光素子数により多値数を稼ぐ方が有利な気がします。QRコードの低速アニメーション（コマ送り）とか。
Re: (スコア:0)
通信用に特化してるならfps上げるのもありだけど、それなら別の手法(既存の可視光通信など)があるからねぇ…。
あくまで、通常の既存のカメラで使える範疇で想定するのが良いかと思う。
だから、あまり通信速度は要求しない世界だね。
光って色が変わるQRコードみたいなイメージかもねぇ。
用途的には、スマホカメラのARに広告文送り込むとか、自動運転車のカメラに注釈送るとかかな…。
もっとも、カラフルに光が変化しまくるわけで、サイケな看板や信号機になりそうだが…。良いのかそれでｗ
※個人的には良いと思う。信号だと困るけど。
正直、現実的な用途がイマイチ思い浮かばないけども面白いね。
正確なコピーが困難なので(ビデオ記録すると正確な色が破壊される)、数メートル以上離れた距離からの認証とかそういう用途もありえるのかもな…。
Re:速度は遅いけど使い所次第？ (スコア:1)
もう6年前のネタですがLED照明の点滅をスマホカメラ撮影する、という可視光通信 [srad.jp]でローリングシャッターを利用して60fpsよりも高頻度でサンプリング [srad.jp]することで5kbpsを実現してます。
まあ、これができるようにするためには、それなりな面積で撮影しなきゃダメですが
原理的には、そのまま今回の多値論理でも同様に高速化できるんじゃないですね。多色なのは照明兼用には使えないけど。
Re: (スコア:0)
ミノフスキー粒子涙目
……はい、ガノタは疾く去ります。
Re: (スコア:0)
4m先のLEDの8階調の輝度変化をカメラで測定するという問題になるんだけど、それほど難しくないような気がしてしまった。
CMOSセンサーは12bitとか階調持ってるし、ゲインコントロールしてレンジ広げられるし。
実際にやったら自分が気付いてない問題があるんだろうな。
＞カメラは面で撮影できるので、
階調増加と、次は2次元バーコード化で速度アップかな？
Re: (スコア:0)
霧などを想定して実験はすりガラス越しでやって欲しい
ゲーミング通信 (スコア:0)
ついに通信にもゲーミングの時代が
有線の方が優れているので
ゲーム向けじゃないけどね
エラーレス？ (スコア:0)
エラーレスという表現に違和感を感じる
通信・伝送の実務の世界ではエラーはゼロにはならないのでは？
ちょっと実験やってみてたしかにエラーが無かったとしても、観測された信号のジッタやアイパターン等の特性から確率的にエラーレートの推定値がはじき出されるんじゃないの？
専門家の人教えて？
Re: (スコア:0)
誤り訂正した結果、エラー発生せずXXmの距離まで通信できた、ってことでしょうけど。
生の通信ではある程度はエラー発生してるだろうけど、えいやとエラー訂正符号いれるのもなんだかなぁ
伝送路特有の特性もあるから評価中は生でみなきゃと思うが
# 最近脳内補完エラー訂正能力も下がっているのかしらん
Re: (スコア:0)
リンク先の「研究成果」に、「取得したセンサデータをニューラルネットワークにより補正し、さらに誤り訂正符号を用いることで」とありますので、おそらく通信的には冗長符号(ECC)を追加して送っているものと思われます。
Re: (スコア:0)
arXivの方には一応BERのグラフは載ってる。
（とは言っても学会発表の概要だからあまり細かいところまでは書かれていないけど）
Re: (スコア:0)
Re:エラーレス？ (スコア:1)
人が補完する時は目を細めるように、カメラでも補完する時は視野を
狭めるのだろうか？
# そんな訳はない
-- う～ん、バッドノウハウ？
懐かしの (スコア:0)
光周波数変調 (スコア:0)
光周波数変調として使うのか、多色QRコードとして使うのかの2方向性がありそうだね
工学府とか (スコア:0)
なくなった？
映像にカメラを向けただけで感染するウイルスが！ (スコア:0)
ポケモンショックかな？