光ファイバセンサと光ネットワークの融合ー超低コスト／広域モニタシステムを目指して

光纤传感器和光网络的融合——旨在实现超低成本/广域监控系统

• 批准号: 22K04143
• 负责人: 小山 長規
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Osaka Metropolitan University
• 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 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K04143/
• 关键词: 光ファイバセンサ; イーサネット; Ethernet; 長周期光ファイバグレーティング; LPFG; 光ファイバセンシング; 長周期ファイバグレーティング; シングルボードコンピュータ; スマートセンサ情報システム; フォトニックネットワーク

研究実施計画に照らし、次の(1)～(2)を中心に研究を実施した。(1)　光ネットワーク基盤型光ファイバセンサシステムの計測温度範囲の拡大：　出力波長の異なるEthernet用光トランシーバを用いることで計測対象の温度域を変更できるという機能性を利用した、光スイッチと多数波長を用いたEthernet基盤型センシングシステムを提案した。また、計測温度に関する実証実験を行い、波長多重された4波長を用いることで約60℃～660℃の範囲を計測できることを明らかにした。また、氷点下の温度域に対しても基礎的な実証実験を行い、1波長で約-30℃～-85℃の範囲を計測できることを明らかにした。(2)　ネットワーク仮想化技術の蓄積とウエブシステムの高機能化：　本研究が対象とする温度計測システムの基盤となる光ファイバネットワークの簡素化、ネットワーク管理者の負荷軽減を目的とする仮想化技術を蓄積した。仮想化技術の一つであるOpenFlowをシングルボードコンピュータに搭載して、これとネットワーク装置及びウエブサーバと連携させ、マルチベンダ環境におけるネットワーク設定のための共通インターフェースを構築した。さらに、共通インターフェースの冗長性機能を実装することで高機能化を進めた。本研究に関連した研究発表２件が、国内の研究発表会(令和４年度電気関係学会関西連合大会)に高く評価され、受賞(電子情報通信学会関西支部優秀論文発表賞、連合大会奨励賞)した。

Research implementation plan is based on (1)~(2). (1)The temperature measurement range of the optical substrate type optical fiber is large: the output wavelength is different from that of the Ethernet optical fiber; the temperature measurement range of the measurement object is changed; the functionality is utilized; the optical fiber is used for most wavelengths; and the Ethernet substrate type optical fiber is proposed. The temperature measurement is carried out in the middle of the operation, and the wavelength multiplexing is carried out in the middle of the operation. The temperature measurement is carried out in the range of about 60℃ to 660℃. The temperature range under the temperature range is about-30℃~-85℃. (2)This study aims to simplify and simplify the load reduction of temperature measurement system and to improve the functionality of temperature measurement system. The technology of open flow is to set up a common environment for the installation, production and distribution of equipment and services. This is the first time that we've had a lot of functionality. This research is related to the development of 2 papers, domestic research development meeting (the fourth year of the Kansai Association of Electrical Relations Society), high evaluation, award (electronic information communication society Kansai branch excellent paper award, joint conference award)

项目成果

Ethernet基盤型センシングシステムによる低温度域計測

使用基于以太网的传感系统进行低温范围测量

• 发表时间: 2022
• 作者: Masahiko Shirasaya;Shohei Ueno;Yutaka Osawa;Takami Matsuo;上野尚平，大澤 豊，白鞘真彦，松尾孝美;宮﨑恭寛，上野尚平，松尾孝美;七瀧章吾，小山長規，長谷勇輝，成宮慶，池田佳奈美，山田誠;成宮慶，長谷勇輝，小山長規，七瀧章吾，池田佳奈美，山田誠
• 通讯作者: 成宮慶，長谷勇輝，小山長規，七瀧章吾，池田佳奈美，山田誠

光スイッチと多数波長を用いたEthernet基盤型センシングシステムによる広温度域計測

使用基于以太网的传感系统（使用光开关和多个波长）进行宽温度范围测量

• 发表时间: 2022
• 作者: Masahiko Shirasaya;Shohei Ueno;Yutaka Osawa;Takami Matsuo;上野尚平，大澤 豊，白鞘真彦，松尾孝美;宮﨑恭寛，上野尚平，松尾孝美;七瀧章吾，小山長規，長谷勇輝，成宮慶，池田佳奈美，山田誠
• 通讯作者: 七瀧章吾，小山長規，長谷勇輝，成宮慶，池田佳奈美，山田誠

OpenFlow搭載型シングルボードコンピュータを用いたウェブベースネットワーク設定機能

使用配备OpenFlow的单板计算机实现基于Web的网络配置功能

• 发表时间: 2022
• 作者: Masahiko Shirasaya;Shohei Ueno;Yutaka Osawa;Takami Matsuo;上野尚平，大澤 豊，白鞘真彦，松尾孝美;宮﨑恭寛，上野尚平，松尾孝美;七瀧章吾，小山長規，長谷勇輝，成宮慶，池田佳奈美，山田誠;成宮慶，長谷勇輝，小山長規，七瀧章吾，池田佳奈美，山田誠;岩崎悠斗，小山長規，今江章裕，塘一平，池田佳奈美，山田誠
• 通讯作者: 岩崎悠斗，小山長規，今江章裕，塘一平，池田佳奈美，山田誠