ＫＤＤＩ株式会社 研究開発活動 (2021年3月期)

当社グループは、2020年度に「Society 5.0」の実現を5Gで加速する、2030年を見据えた次世代社会構想「KDDI Accelerate 5.0」を発表し、「KDDI Accelerate 5.0」の実現を支える7つのテクノロジーの研究開発を推進してきました。また、2030年を見据えた新たなライフスタイルを提案する調査・応用研究拠点として、「KDDI research atelier(リサーチ アトリエ)」を2020年12月17日に東京 虎ノ門に開設しました。こうした活動を通して、当連結会計年度における研究開発費の総額は、24,131百万円となりました。なお、当社グループにおける研究開発活動は各セグメントに共通するものであり、各セグメントに関連づけて記載しておりません。
「KDDI Accelerate 5.0」の実現を支える7つのテクノロジーごとに、研究開発活動の主なトピックスをご紹介します。




1.Network
2020年12月、大容量の無線信号を収容局からビル内まで効率よく配信する「光ファイバ無線技術」を開発し、5G最大伝送レートを上回る27Gbit/s無線信号のモバイルフロントホール伝送、およびビル内など屋内電波不感地帯向けの中継伝送技術を組み合わせた統合伝送実験に、世界で初めて成功しました。本実証実験により、大容量無線信号の効率的な配信とアンテナ設置箇所のスペース・消費電力削減が可能となり、ミリ波を用いた5Gサービスや、5Gの次世代技術であるBeyond 5G/6Gに向けた動きが加速され、これまで以上に高速無線通信サービスを快適に利用できるようになると期待されます。
5Gで利用する28GHz帯や、追加割当候補周波数39GHz帯などの高い周波数は、超高速・大容量な通信サービスを提供できる一方で、電波の直進性が強く、基地局のアンテナが見通せないビルや樹木の影などに電波が届きません。2021年1月、当社はこのようなカバレッジホールへ5Gサービスを提供するため、基地局からの電波を特定方向に反射させることができる「デュアルバンド透明メタサーフェス反射板」を世界で初めて開発しました。これにより、5Gや次世代移動通信の超高速・大容量なサービスエリアを迅速に拡張することが可能となります。

2.Security
安心して利用できる情報通信システムの構築に貢献するため、解読アルゴリズムの高速化と、より高速で安全な次世代公開鍵暗号実現に向けた研究開発を推進しています。次世代公開鍵暗号として符号暗号を利用する際、安全な次元の大きさを決定するために、解読可能な次元の限界を知ることが重要です。
当社は、2021年1月、暗号解読コンテスト「Challenges for code-based problems」において、1161次元の Syndrome Decoding in the Goppa-McEliece Setting問題を、世界で初めて解読しました。また、解読アルゴリズムの改良ならびに並列マルチスレッド環境に適した最適化を行い、解読処理を約250倍高速化しました。

3.IoT
2021年3月、交通事故や交通渋滞のない安心・安全なモビリティ社会の実現に向け、パートナー企業と自動運転への5G活用に向けた共同検証を開始しました。自動運転のためのテスト路に整備した5G通信環境と、「AWS Wavelength」による低遅延のエッジコンピューティング環境を活用し、刻々と変化する道路状況をリアルタイムに自動運転車両へ配信する仕組みの構築や、無人車両に対する遠隔からの走行支援の有効性を検証します。

4.Platform
2020年10月、国立研究開発法人産業技術総合研究所が経済産業省・国土交通省より受託した、一般路線バスひたちBRT(Bus Rapid Transit)での自動運転バスの走行実証実験に参加しました。当社は、パートナー企業と協力し自動運転車両と通信を行う路側センサーと遠隔監視装置の検証を行いました。今回の検証では、通常の路線バスのダイヤに追加して自動運転バスのダイヤを設定し運行することにより、通常の移動手段としてより多くの利用者に乗車してもらい、2022年以降の本格的な商用運行に向けた課題抽出を進めることを目指します。

5.AI
当社ではディープラーニング等を活用した画像認識、音声認識等にとどまらず、限られたデータから適切な予測を導き出し、人々の行動変容を促すところまでを視野に入れてAIの研究開発を推進しています。
2020年5月、生活習慣病の通院治療を行っている当社社員とその家族を対象に、生活習慣病の重症化予防事業の実証実験を実施しました。KDDI Open Innovation Fundの出資先であるPREVENT社と協力し、実証実験参加者の許諾を得たスマートフォンのデータを基に、日常の生活習慣の特徴分析や、生活指導の介入効果予測を行うことで、オンラインでの生活指導の高度化・効率化を確認しました。
2020年7月、スマホ依存の実態調査・解明と、2024年度中の改善・予防スマートフォンアプリの実用化を目指した研究開発を開始しました。本共同研究では、脳情報やスマートフォンの行動情報をAIで解析することによるスマホ依存の検知や、対象とする脳領域に特定の活動パターンを誘導する方法であるDecoded Neurofeedback法を活用したスマホ依存の程度軽減に取り組みます。2020年度末までに、30,000人超を対象としたスマホ依存に関する調査を実施し、スマホ依存の検知に必要な基礎情報の取得を完了しました。
2021年2月、マスクを着けている人でも、90%以上の精度でポジティブ、ニュートラル、ネガティブの表情を分析できる「顔領域適応型表情認識AI」を開発しました。マスクで顔の70%程度を隠したとしても、顔露出領域とマスク着用領域を別々に分析し総合的に客観評価して表情を認識するため、企業、教育機関、公共施設、イベント会場など、日常的にマスクを着用する場面で、人の表情を高精度に分析する新しいサービスの実現が期待されます。

6.XR
2020年9月、最新の国際標準映像符号化方式H.266|VVC(Versatile Video Coding)に対応した4Kリアルタイムエンコーダを開発しました。これにより、4Kの高精細映像をリアルタイムに、かつ現在広く使用されている映像符号化方式H.265|HEVC(High Efficiency Video Coding)に対応したエンコーダに比べ、約半分のデータ量で配信することが可能となりました。データ量が半減したことにより、これまではブロードバンド回線の利用が一般的であった4Kライブ中継において、モバイル回線を利用することが可能となりました。
2021年2月、介護施設におけるきめ細かな介護対応を実現するため、入居者の介護関連情報をARメガネに表示する「ハンズフリー介護作業支援システム」を開発し、実証実験を実施しました。この介護作業支援システムは、KDDI総合研究所が開発した顔認識技術、介護施設が開発したスマート介護プラットフォームを組み合わせて実現しています。本実証実験では、新規の入居者など職員がまだ詳細情報を把握しきれていない入居者に対して、声がけなどで適切な対応を取ることが可能となりました。

7.Robotics
2020年7月、KDDI Open Innovation Fundの出資先であるTelexistence社が開発する遠隔操作ロボットを対象に、ロボット側のカメラから操縦者側のディスプレイに表示されるまでのEnd-to-End遅延を業界最高水準の50ミリ秒まで短縮しました。これにより視覚と身体感覚との操作のずれをほぼ感じることがなくなり、動きの速い対象物に対して正確な操作や身体的直感に即した操作が可能になると共に、映像伝送遅延が原因の一つとされる操縦者のVR酔いが軽減され、長時間の遠隔操作が可能となりました。今回、遠隔操作ロボット用映像伝送システムで、KDDI総合研究所の汎用ハードウェアコーデックを用いた映像パラメータや処理フローの最適化技術と、ロボット用映像機器の実装・最適化技術により、小型・安価な機器構成で、業界最高水準の超低遅延映像伝送を実現しました。
2020年11月、ロボット技術の活用による漁業の効率化を目的として、日本初のモバイル回線に接続したスマートフォンでの遠隔制御と、長時間使用が可能な水素燃料電池を搭載した水上ドローンを、大阪府立大学と共に、日本海工株式会社の協力のもと開発しました。また、実用化に向け、石川県七尾湾で、これらを活用した実証実験を開始しました。今後、水上ドローンの性能向上を図ると共に、水上ドローンを活用した離島への物資配送や災害対策など、新たな応用展開を視野に入れ、実用化に向け全国での海上実験を順次実施します。