主要科目

IoT・AI概論

授業の概要とねらい

IoT（AIも含む）を活用したシステムは、産業における生産性向上、業務の効率化、サービスの向上など、様々な領域で進展している。IoTを活用したシステムを構築するためには、幅広い技術を習得することが重要である。本講義は、IoT全体を俯瞰して捉え、デバイス、要素技術、AI、データの関係を理解する。

各回の授業内容

  1.  IoTの概要（システムの仕組み、システム構成）
  2.  IoTの概要（クラウドコンピューティング、エッジコンピューティング）
  3. IoTのエコシステム（IoTサービスの概要と全体像）
  4. IoTのエコシステム（異業種間の連携とIoTプラットフォーム）
  5. IoTデバイスの構成要素
  6. IoTデバイスの小型化・省電力化・バッテリレス化を実現するための技術 
  7. IoT応用システム（ロボット、オートノマスカー、ドローン）　
  8. IoT応用システム（画像、スマートデバイス、ウェアラブルデバイス）　
  9. IoTの通信方式（エリアネットワーク）　
  10. IoTの通信方式（広域通信網）　
  11. IoTにおけるデータ活用（データ分析、統計と確率、相関と回帰）　
  12. IoTにおけるデータ活用（統計と機械学習、深層学習）　
  13. 情報セキュリティ（ネットワーク、デバイス、運用のセキュリティ対策）　
  14. 情報セキュリティ（著作権、プライバシー保護、匿名化技術、暗号化技術）　
  15. 全体のまとめ　

IoTシステム基礎

授業の概要とねらい

初歩的なIoTシステムを構築するために必要な知識および実装力を修得する。

各回の授業内容

  1. ガイダンス、IoT概要
  2. IoT時代の新製品・サービス
  3. IoTシステム構築技術
  4. IoTデバイスその１（組み込みコンピュータの基礎）
  5. IoTデバイスその２（LEDの制御）
  6. IoTデバイスその３（LEDの制御のつづき，Pythonの基礎，スイッチからの入力）
  7. IoTデバイスその４（センサの基礎，各種センサ、センサの信号処理）
  8. IoTデバイスその５（A/Dコンバータからの入力）　
  9. IoTデバイスその６（カメラからの画像入力１）
  10. IoTデバイスその７（カメラからの画像入力２）
  11. IoTデバイスその８（各種センサ、アクチュエータ、MEMS）
  12. IoT通信方式その１（IoTエリアネットワーク，Arduino導入，Raspberry PiとArduino間のシリアル通信）
  13. IoT通信方式その２（Raspberry PiとArduino間のhttp・無線LAN通信）
  14. IoT通信方式その３（IFTTTによるWebサービスとの連携）
  15. 総復習　

AI組込みシステム

授業の概要とねらい

近年、AI(Artificial Intelligence, 人工知能)の産業システムへの適用が注目され、急速に実用化が進んでいる。本授業では、講義と実験を通して、IoTシステムにAIを実装するために必要な知識を得ることを目標とする。講義の序盤では、IoTシステムにおけるAI組込みシステムの概要や、必要となる構成要素、データ分析手法について学ぶ。その後、実ロボットを用いた実験実習を通して、AI組込みシステムの構築方法を学ぶ。

各回の授業内容

  1. ガイダンス･AI組込みシステムの概要と応用事例
  2. データ分析手法①（IoTデータ活用の概要、統計解析）
  3. データ分析手法②（機械学習の基礎、強化学習）
  4. データ分析手法③（ニューラルネットワーク、深層学習）
  5. マイクロコンピュータへの深層学習の実装（画像認識プログラム）
  6. 車輪型移動ロボットのAI制御①（ロボットの仕様確認と組み立て）
  7. 車輪型移動ロボットのAI制御②（視覚センサによる画像データ収集）
  8. 車輪型移動ロボットのAI制御③（モータ制御による走行実験）
  9. 車輪型移動ロボットのAI制御④（AI制御による衝突･落下回避）
  10. 車輪型移動ロボットのAI制御⑤（AI制御によるライントレース）
  11. ロボットアームのAI制御①（ロボットアームの力学）
  12. ロボットアームのAI制御②（ロボットアームのプログラム制御）
  13. ロボットアームのAI制御③（画像処理を用いた物体認識）
  14. ロボットアームのAI制御④（深層学習を用いた物体認識）
  15. ロボットアームのAI制御⑤（AI制御によるピッキング実験)　

IoT・AI実践実習

授業の概要とねらい

これまでに各学科やIoT・AIエンジニアリングコースの講義で身につけた技術力を生かし、地元企業や自治体などから提示される課題に対して解決案となるシステムの試作開発を行う。この際にニーズ調査、計画立案、部品調達、設計、検証などの開発プロセスを体験する。また、本実習では3学科の学生が合同のチームで開発を行うことで、異なる専門分野の技術にも触れると共に、開発体制の構築についても学ぶ。

各回の授業内容

1,2  ガイダンス、IoTの復習
3,4  ニーズ調査
5,6  要求の分析、開発計画の立案
7,8  要求仕様レビュー
9,10  システムの詳細設計1
11,12  システムの詳細設計2
13,14  詳細設計レビュー
15,16  システムの製作1
17,18  システムの製作2 
19,20  製作進捗レビュー
21,22  システムの検証1
23,24  システムの検証2
25,26  検証レビュー
27,28  最終発表会の準備
29,30  最終発表会

IoT・AIエンジニアリングコース