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ウェアラブル環境情報ネット推進機構 理事長東京大学名誉教授
板生 清
万物は情報を発する－センサがもたらす巨大情報－
2016/6/6
IoT環境におけるサイバーセキュリティ
内 容
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1. 万物は情報を発信する
2. ウェアラブルIoTがもたらす社会
3. 統合センシング技術がもたらす巨大情報
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万物は情報を発信する
ギリシャの哲学者ヘラクレイトスは「万物は流転する」と言った。いま情報時代を迎えて､私は西暦2000年に、「万物は情報発信する」と言うフレーズを提唱した。
ここでの万物とは、自然・人工物・人間を含む全ての存在物である。しかしながら、人間は万物が発信する本質的な（Nature）情報を検知し得ていない。人間の生体が出すバイタルサインですらである。すなわち人間の認識と万物が発信する情報とのあいだに界面（Interface）が存在する。これをNature Interfaceと呼ぶ。
このNature Interfaceを克服するために、センサネットワーク技術が有力な武器となる。
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自然と人間と人工物
ネイチャーインタフェイス vol.1、2001年1月
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人工物の巨大化
ネイチャーインタフェイス vol.1、2001年1月
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センサ通信システムの構築
ネイチャーインタフェイス vol.1、2001年1月
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モバイル通信からセンサ通信へ
ネイチャーインタフェイス vol.1、2001年1月
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万物が発する情報のセンシング
（１）人間（２）動物（野生、家畜、ペット）（３）自然（４）人工物（構造物、回転体、往復運動体、移動体）
加速度
ネイチャーインタフェイス vol.1、2001年1月
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センサネットワークネイチャーインタフェイスの世界
板生：ネイチャーインタフェイスVol.1（2001）
加速度
（１）人間（２）動物（野生、家畜、ペット）（３）自然（４）人工物（構造物、回転体、往復運動体、移動体）
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シームレスサービスの実現へ
(センサ)
(スマートフォン)
(インターネット)
(クラウド)
板生：クラウド時代のヘルスケアモニタリングシステムの構築と応用（2012）
内 容
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1. 万物は情報を発信する
2. ウェアラブルIoTがもたらす社会
3. 統合センシング技術がもたらす巨大情報
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ウェアラブルとは
ネイチャーインタフェイス62号、2014年12月
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“ウェアラブルコンピュータ”の実際例
⼈間の様々な部位に“⾝に付ける”情報機器が多数出現してきており、「ウェアラブルコンピューティングの世界」が急速に発展しております。
Googleグラス ヘッドマウントディ
スプレイ⽅式の拡張現実ウェアラブルコンピュータ
ハンズフリーでの情報表⽰と⾳声コマンドでのインターネット利⽤が可能に
iWatch アップルが提唱する
腕時計型ウェアラブル情報端末
JOWBONE スマホと連動するリ
ストバンド型活動量計
歩数、消費カロリーから睡眠の質までを⼿軽に管理できる ⼼拍センサ（Polar）
腕時計型とベルト型があり、アスリートから⼀般⼈まで幅広く利⽤されている
髪留めタイプの活動量計（エムティーアイ） 歩数、消費カロリー等をリ
アルタイムにスマホで管理できる
スマートフォンアプリで簡易に測定可能（COCOLOLO）
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近年、⾃律神経を測定するセンサやソフトウェアが開発されてきているが、どれも専⽤の端末機器を使⽤する為、⼀般の⼈が使⽤するにはハードルが⾼いのが現状である。そこで、⼀般に市販されているスマートフォンを⽤い、端末のカメラに指先を約30秒強当てることで、⾎流の輝度変化からRR間隔の変動を検出して、⾃律神経指標を簡便に測定できるシステムを開発した。
専⽤の端末機器を使⽤した⼼拍変動解析システムの例
本研究で開発したスマートフォンを⽤いた⼼拍変動解析システム
【特徴】 ⼀般の⼈が測定するにはハードルが⾼い 専⽤のセンサを使⽤するため精度が⾼い
【特徴】 ⼀般の⼈が測定するにはハードルが⾼い 専⽤のセンサを使⽤するため精度が⾼い
【特徴】 市販のスマートフォンを⽤いて簡便に測定
できる 専⽤のセンサに⽐べて精度は若⼲劣る
【特徴】 市販のスマートフォンを⽤いて簡便に測定
できる 専⽤のセンサに⽐べて精度は若⼲劣る
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ウェアラブル技術の進展
第3段階ウェアラブル時代
通信
CDDVD
i-モードLSI
メモリ
MP3第2段階ウェアラブル時代
第1段階ウェアラブル時代
ナノテクノロジー
マイクロテクノロジー
電気･機械･情報技術
電気･機械技術
純機械技術
印刷装置記憶装置 コンピュータ カメラ 音響機器
時計
光通信
携帯電話機
固定電話機
通信機
活字式プリンター
インクジェット
ワイヤドット
銅線式
磁気ドラム
磁気ディスク光ディスク
ウェアラブル
パソコン
電気計算機
手回し計算機
ディジタル
銀塩式
ピンホール ろう管式
蓄音器
電波時計
クオーツ腕時計
電気時計
機械時計のろし
自動焦点
電子計算機
テレックス
空気を読むコンピュータ手のひらサイズスパコン
板生：ウェアラブルへの挑戦、工業調査会、2001年
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第４世代携帯サービス例
バイタルサインと対応する疾病例
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未来社会のウェアラブル
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内 容
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1. 万物は情報を発信する
2. ウェアラブルIoTがもたらす社会
3. 統合センシング技術がもたらす巨大情報
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センシング技術はセキュリティの確保や環境計測、社会インフラの安全確保（トンネルや橋梁モニタリング、工場事故防止等）、大規模災害等への活用に重要な役割
地球環境の劣化、自然災害など、社会の安全・安心を脅かす危険や脅威の顕在化に対応可能な科学技術への社会的関心の高まり
「安全・安心な社会を実現するための先進的統合センシング技術の創出」
研究領域の背景、社会経済上の要請
センシング技術は、安全・安心な社会を維持するための技術基盤
異常を早期に検知し、その情報を迅速に伝達する「統合センシング技術」の確立により、・危険物・有害物質を用いた犯罪・テロ、環境汚染等の発生を迅速に把握、的確に対応可能・建造物の劣化や異常等を高感度・高精度に検知し、情報の迅速伝達、的確対応
等 ⇒ 減災、被害の大幅軽減への貢献が可能
産官学の有識者による安全・安心な社会の構築のための科学技術に関する検討において、多くの安全・安心を脅かす要因の解決に資する共通基盤として取り組むべき重点課題に挙
げられている。（「安全・安心な社会の構築に関する科学技術政策に関する懇談会」報告書）
内閣府総合科学技術会議（「H１７年度科学技術に関する予算、人材等の資源配分」）において、強化すべき取組みとして、テロ（NBC：核・生物・科学等）の脅威や過密都市圏における災害
脆弱性の増大対策が挙げられている。
科学技術・学術審議会 研究計画・評価分科会 安全･安心科学技術委員会において、地域の安全、犯罪･テロ対策技術の開発が強く打ち出されている。
構造別の建築数 (出典：国土交通省統計)
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建物の荷重-変位関係と損傷の程度、地震応答点の関係
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応答値
降伏
ひび割れ
破壊⼤きな損傷中程度の損傷軽微な損傷ひび割れ程度
損傷なし
1/31/31/3
終局
δc δuδy0 応答変位SD(cm)
応答加速度SA(G)
勅使川原正臣：構造物モニタリング技術の開発と応用，株式会社エヌ・ティー・エス（2013.10）
即時耐震性能判定サービス全体のイメージ
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パブリッククラウド
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【凡例】● G/W(フロア毎に配置)● センサ端末(各フロアに数個ずつ設置)
即時耐震性能判定サービス地震発⽣後に、⾃動的
に各建物ごとに収集したデータを、クラウドサービスへアップロードする
利⽤者は、Webを通じて建物の危険度や安全性を確認できる
どのようなロジックで耐震性能を判定するかは、有識者の知識やノウハウを活⽤する必要がある
Webサービスとして提供
ネイチャーインタフェイス65号、2015年12月
「安全・安心な社会を実現するための先進的統合センシング技術の創出」
研究領域における主な取り組み技術
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研究課題区分(キーワード) 研究代表者 主な技術、成果など（キーワード）
基幹脳機能統合センシング本田 学 部長
（独）国立精神・神経医療研究ｾﾝﾀｰ「基幹脳センシング」「脳バイタル情報センサ」
生体・情報環境処理基盤山田 一郎 教授東京大学大学院
「ウェラブル生体・環境情報センシング」「生体環境メタＤＢ」「ウェイクアップ無線インタフェース」
パラサイトヒューマンネット前田 太郎 教授大阪大学大学院
「群誘導」「救急救命作業支援」「パラサイトヒューマン（ＰＨ）」「身体誘導」
電子トリアージシステム東野 輝夫 教授大阪大学大学院
「電子トリアージ」「災害時救急救命支援」
空間見守りシステム車谷 浩一 グループ長産業技術総合研究所
「微弱無線センサネットワーク」「測位エンジン」「屋内自律ナビゲーション」「群ユーザ支援」
移動体センシング佐藤 知正 教授東京大学大学院
「物流位置探査」「オンデマンドバス」「自動車運転支援」「高齢者異変検知」「ジャイロ型発電機」「移動体センサデータ用DBシステム」
事故予防センシング西田 佳史 チーム長産業技術総合研究所
「小型時空間筋電センサ」「事故サーベイランス」「浴室溺れ防止センシング」「事故予知支援WEBサービス」
自然系 ヘルスケア アニマルウォッチセンサ伊藤 寿浩 副研究ｾﾝﾀｰ長産業技術総合研究所
「ウイルス感染鶏の病態変化解析」「圧電MEMSデバイス多層構造」「MEMS血流センサ」「鶏の血流センシング」「超低消費電力デジタル出力温度センサ」
応力発光安全管理ネット徐 超男 チーム長産業技術総合研究所
「応力発光塗膜センサ」「応力発光記録システム」「リアルタイム応力異常検出」
都市基盤災害事故リスク管理藤野 陽三 教授東京大学大学院
「都市基盤リスク統合センシング」「分布型光センシング」「多点多自由度変位センシング」「光・電波応用センシング」「センシングデータ集約・配送」
セキュリティ向け匂いセンサシステム都甲 潔 教授九州大学大学院
「爆薬探知装置－電子鼻－」「超高感度匂いセンサ」
生物剤センシングシステム安田 二朗 室長科学警察研究所
「電流検出型ＤＮＡチップ」「多項目生物剤検知」
有害ガスセンサシステム山中 一司 教授東北大学
「ボールＳＡＷガスクロ」「低損失ボールSAW素子」「ガス分離MEMSカラム」「軸外スピンコート法」
ミドルウエア ネットワークセンシング基盤ソフト戸辺 義人 教授東京電機大学
「注目度センシング」「都市空間センサDBMS」
マイクロセン
サユビキタス集積化マイクロセンサ
石田 誠 教授豊橋技術科学大学
「神経系現象計測」「マイクロセンサノード」「畜産用マルチモーダルセンサ」「農業用マルチモーダルセンサ」
行動ナビ
ヘルスケア
センサ応用分野
構造物
ヘルスケア
共通基盤技術開発
応用技術開発
危険物
センシング
人間系
人工系
統合センシング データベース(sens-db)http://www.sensing-db.net/
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統合センシング データベース(部分拡大図)
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人間社会情報の蓄積
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プロフィール
1968年東京大学修士課程を修了し、日本電信電話公社に入社。
1992年中央大学理工学部教授、1996年東京大学大学院工学系研
究科教授、2004年から2007年まで東京理科大学イノベーション
研究科長、2013年まで 教授。
2000年8月「NPO法人ウェアラブル環境情報ネット推進機構」を
設立以来、理事長を務める。人間情報学会代表理事、2005年から
2013年まで科学技術振興機構「先進的統合センシング技術」研究
領域総括。東京大学名誉教授、工学博士。
