MobiEPS：人の移動を通信媒介とする電子ペーパーサイネージ向け情報配送システム

秋葉, 貴文; 湯村, 翼

doi:10.51094/jxiv.5980

##article.authors##

秋葉, 貴文北海道情報大学
湯村, 翼北海道情報大学 https://researchmap.jp/yumu

DOI:

https://doi.org/10.51094/jxiv.5980

キーワード:

電子ペーパーサイネージ、省電力、人流、遅延耐性ネットワーク、近接駆動

抄録

電子ペーパーサイネージ（Electronic Paper Signage: EPS）は，低消費電力で動作する表示基盤として注目される．通信インフラの整備が不十分な環境では紙媒体による掲示が用いられるが，情報更新のたびに現地巡回が必要となるため更新コストが高く，更新遅延や情報の陳腐化が課題となる．このような紙媒体の掲示をEPSに置き換えるには，通信インフラに依存しない情報更新手法が求められる．そこで本研究では，人が携行するモバイル端末を情報配送の媒介として利用し，近接時のみEPSを起動して更新を行う情報配送システムMobiEPSを提案する．MobiEPSでは，人がEPSに近接した際にデータ送信を行う．人の近接を契機に起動してデータ送受信を行うことで，待機消費電力を抑制する．本研究では，MobiEPSのプロトタイプ実装を行い，シミュレーションとユーザー評価により提案手法の性能と実現性を検証した．シミュレーション評価では，更新データサイズの増加に伴う遅延や失敗率の増大を分析し，近接駆動方式の成立条件を確認した．さらにユーザー評価により，歩行中でもEPSの存在認知は得られる一方で，表示更新の知覚や可読性には改善余地があることを明らかにした．電子ペーパーサイネージ（Electronic Paper Signage: EPS）は，低消費電力で動作する表示基盤として注目される．通信インフラの整備が不十分な環境では紙媒体による掲示が用いられるが，情報更新のたびに現地巡回が必要となるため更新コストが高く，更新遅延や情報の陳腐化が課題となる．このような紙媒体の掲示をEPSに置き換えるには，通信インフラに依存しない情報更新手法が求められる．そこで本研究では，人が携行するモバイル端末を情報配送の媒介として利用し，近接時のみEPSを起動して更新を行う情報配送システムMobiEPSを提案する．MobiEPSでは，人がEPSに近接した際にデータ送信を行う．人の近接を契機に起動してデータ送受信を行うことで，待機消費電力を抑制する．本研究では，MobiEPSのプロトタイプ実装を行い，シミュレーションとユーザー評価により提案手法の性能と実現性を検証した．シミュレーション評価では，更新データサイズの増加に伴う遅延や失敗率の増大を分析し，近接駆動方式の成立条件を確認した．さらにユーザー評価により，歩行中でもEPSの存在認知は得られる一方で，表示更新の知覚や可読性には改善余地があることを明らかにした．

利益相反に関する開示

著者らは，本研究に関して開示すべき利益相反はありません。

ダウンロード *前日までの集計結果を表示します

ダウンロード実績データは、公開の翌日以降に作成されます。

引用文献

Peng Fei Bai, Robert Andrew Hayes, Mingliang Jin, Lingling Shui, Zi Chuan Yi, Li Wang, Xiao Zhang, and Guofu Zhou. Review of paper-like display technologies (invited review). Progress in electromagnetics research, Vol. 147, pp. 95–116, 2014.

新田健人, 長崎健, 戸田真志, 平田圭二, 松原仁. ノーマリーオフ知的バス停実運用を想定した消費電力実装評価. 情報処理学会研究報告(EMB), Vol. 2015, No. 22, pp. 1–5, 2015.

Takafumi Akiba and Tsubasa Yumura. NNEPS: A power-efficient e-paper signage system with remote content updates. International Journal on Advances in Networks and Services, Vol. 18, No. 1&2, pp. 1–11, 2025.

秋葉貴文, 湯村翼. 電子ペーパーサイネージにおける人の移動を通信媒介とした情報配送手法の開発と評価. 情報処理学会研究報告(UBI), Vol. 2026, No. 14, pp. 1–8, Feb 2026.

Kevin Fall. A delay-tolerant network architecture for challenged internets. In Proceedings of the 2003 conference on Applications, technologies, architectures, and protocols for computer communications, pp. 27–34, 2003.

Chung-Ming Huang, Kun-chan Lan, and ChangZhou Tsai. A survey of opportunistic networks. In 22nd International conference on advanced information networking and applicationsworkshops (aina workshops 2008), pp. 1672– 1677. IEEE, 2008.

Rahul C Shah, Sumit Roy, Sushant Jain, and Waylon Brunette. Data mules: Modeling and analysis of a three-tier architecture for sparse sensor networks. Ad hoc networks, Vol. 1, No. 2-3, pp. 215–233, 2003.

Wenrui Zhao, Mostafa Ammar, and Ellen Zegura. A message ferrying approach for data delivery in sparse mobile ad hoc networks. In Proceedings of the 5th ACM international symposium on Mobile ad hoc networking and computing, pp. 187–198, 2004.

Nintendo. Streetpass feature overview. https://en-americas-support.nintendo.com/app/answers/detail/a_id/404/~/streetpass-feature-overview. Accessed: 2026-05-08.

Sergio Aguilar, Rafael Vidal, and Carles Gomez. Opportunistic sensor data collection with bluetooth low energy. Sensors, Vol. 17, No. 1, p. 159, 2017.

Ruan CM Teixeira, Celso B Carvalho, Carlos T Calafate, Edjair Mota, Rubens A Fernandes, Andre L Printes, and Lennon BF Nascimento. Floatingblue: A delay tolerant networks-enabled internet of things architecture for remote areas combining data mules and low power communications. Sensors, Vol. 24, No. 19, p. 6218, 2024.

Yasuhiro Ishimaru, Weihua Sun, Keiichi Yasumoto, and Minoru Ito. Dtn-based delivery of word-of-mouth information with priority and deadline. In Proc. 5th International Conference on Mobile Computing and Ubiquitous Networking, pp. 179–185, 2010.

M5Stack. M5paper v1.1 documentation. https://docs.m5stack.com/ja/core/m5paper_v1.1, 2024.

M5Stack. M5stack core2 for aws documentation. https://docs.m5stack.com/ja/core/core2_for_aws, 2024. Accessed: 2026-05-08.

Analog Devices. Ltc3588-1 piezoelectric energy harvesting power supply. https://www.analog.com/en/products/ltc3588-1.html, 2024. Accessed: 2026-05-08.

Carles Gomez, Joaquim Oller, and Josep Paradells. Overview and evaluation of bluetooth low energy: An emerging low-power wireless technology. Sensors, Vol. 12, No. 9, pp. 11734–11753, 2012.

Richard W. Bohannon. Comfortable and maximum walking speed of adults aged 20–79 years: Reference values and determinants. Age and Ageing, Vol. 26, No. 1, pp. 15–19, 1997.

Bluetooth SIG. Bluetooth core specification v5.4: Low energy controller, link layer specification (conninterval range). https://www.bluetooth.com/wp-content/uploads/Files/Specification/HTML/Core-54/out/en/low-energy-controller/link-layer-specification.html. Accessed: 2026-05-08.

Jacopo Tosi, Fabrizio Taffoni, Marco Santacatterina, Roberto Sannino, and Domenico Formica. Performance evaluation of bluetooth low energy: A systematic review. Sensors, Vol. 17, No. 12, p. 2898, 2017.

Kristof T’Jonck, Bozheng Pang, Hans Hallez, and Jeroen Boydens. Optimizing the bluetooth low energy service discovery process. Sensors, Vol. 21, No. 11, p. 3812, 2021.

Chris Coleman. A practical guide to ble throughput. https://interrupt.memfault.com/blog/ble-throughput-primer, 2019. Accessed: 2026-01-20.

Punch Through. Maximizing ble throughput part 4: Everything you need to know. https://punchthrough.com/ble-throughput-part-4/, 2020. Accessed: 2026-01-20.