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Research on physical layer encrypted IoT communication for cyber-physical system cycle optimization

用于信息物理系统周期优化的物理层加密物联网通信研究

基本信息

批准号：
22K04102
负责人：
岡本英二
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Nagoya Institute 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：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究はサイバーフィジカルシステムにおいてボトルネックとなっているIoT端末などのフィジカルシステムからのセンサーデータの無線通信によるクラウドへの伝送，及び逆方向のサイバーシステムからのアクチュエーションデータのIoT端末への無線フィードバック伝送の容量不足を解決し，同時にIoT通信の課題であるセキュリティ向上を両立させる技術の構築を目的としている．その技術として我々は物理層秘匿性を有する電波暗号化変調を提案しており，これをIoT通信に適用して容量拡大と通信安全性向上を実現する．今年度の実施計画は電波暗号化変調を用いた安全高効率な非直交多元接続手法の性能向上であり，この予定に沿って検討を進めることができた．今年度の研究課題解決のために，まず電波暗号化変調方式の性能向上と装置による伝送実験を行った．そしてpolar符号と呼ばれる誤り訂正符号などを外部連接したときの伝送性能の向上を実現することができた．これらはいくつかの学術論文として出版している．また多値変調化の実現について論文出版を行った．さらに，電波暗号化変調方式が用いる共通鍵の送受信側の共有について，これまではハードウェアIDなどを事前共有することを仮定していたが，事前共有がなくても，無線伝搬路情報を送受信側でやり取りすることで安全に鍵を教習できる手法を構築した．そして電波暗号化多数IoT端末多元接続手法の性能向上について，受信側のユーザ分離手法の性能を上げる手法を構築した．

This research is based on the IoT terminal end of this research. Wireless communication wireless communication wireless communicationステムからのアクチュエーションデータのIoT Terminal へのWireless フィードバック伝Send Insufficient Capacity Solution At the same time, the project of IoT communication has been solved, and the purpose of building the technology has been established. Our technology is suitable for physical layer confidentiality and radio wave encrypting and adjustment, and is suitable for IoT communications. The capacity is large and the communication security is improved. This year's implementation plan uses a safe and high-efficiency non-orthogonal multi-connection method to improve the performance of the radio signal code adjustment. This year's research project was solved by improving the performance of the radio wave coded modulation method and improving the performance of the device.そしてpolar symbol とcall ばれるError りCorrection symbol などをExternal connection したときの伝 Send performance のUP を実appear することができた.これらはいくつかの Academic paper published by している．また多夤変adjustedの実appearsについてThesis is publishedを行った．さらに, the radio signal encryption method uses いるcommon key and is shared by both the sending and receiving sides.ついて，これまではハードウェアIDなどを in advance shared by することを仮定していたが, share it in advance, wireless 伝moving information をsend the trusted side でやりtake りすることでsafety keyをteach できるtechniqueをconstructionした． The performance of the multi-connection method of multiple IoT endpoints for radio signal encrypting is improved, and the performance of the separation method of the trusted side is improved and the performance is improved.