未来社会Society 5.0では、フィジカル空間のセンサからの膨大な情報がサイバー空間に集積され、このビッグデータは人間が介在せずにAIが解析し、その解析結果がフィジカル空間の人間に様々な形でフィードバックされる。

しかし、そのようなセンサから得られる情報は、リアルタイム動作やプライバシー保護、ネットワーク帯域の制約などの観点から、エッジAIを用いて推論処理をおこない、メタデータをクラウドなどのサイバー空間で統合する必要がある。しかし、エッジAIは、攻撃者がエッジAIデバイスに物理的に接触可能であることから、サイバー空間上に配置したAIよりも脆弱である。

例えば、サイドチャネル攻撃と呼ばれるデバイスの消費電力や漏洩電磁波の計測によるAIモデルを窃取、フォルト注入攻撃と呼ばれる異常クロック等の注入によるAI誤動作の誘発、ポイズニング攻撃と呼ばれるAIに仕掛けたバックドアにより認識結果を誘導する攻撃、などを行うことが可能である。我々の研究グループではこれらの攻撃を防止するために、エッジAIにおけるハードウェアセキュリティの研究を行ってきた。

本講演では、イメージセンサとエッジAIを用いた画像認識システムに対する脅威の例を紹介する。さらに、イメージセンサ出力データの改ざん攻撃を防止するためにデバイスの認証とデータの真正性の検証が可能なイメージセンサの検討について述べる。

電波と光波の中間領域であるテラヘルツ光領域（100 GHz～10 THz）は幅広い応用可能性のために注目を集めている。テラヘルツ光はプラスチックや繊維、紙など多様な物質を透過し、可視光では発見することができない秘匿物を検知することができる。さらに、テラヘルツ波帯は、指紋スペクトルと呼ばれる物質固有の吸収スペクトルを持ち、物質の特定も行うことができる。

この性質を利用して、従来の電波天文や分析科学のみならず、超広帯域通信、医療、薬物・食品分析、危険物探知など幅広い分野での応用が期待されている。そして、この領域は遠赤外光領域にまで拡張されていく。

本講義では、テラヘルツ光に向けたイメージセンサについて画素と呼び出し回路構成および補正回路、そして、遠赤外線のセンシングに向けた基礎理論について述べ、カメラ応用として、可視光カメラと併用した場合の画像統合技術の紹介についても触れる。

まだ一部の方にしか知られていないイベントセンサーの原理、技術の紹介からCES2024での最新情報、ビジネスへの展開状況を紹介することで最新技術情報に触れて頂くと共に、その取得データ例を紹介致します。
フレームセンサーでは難しい課題解決に繋がるヒントとなれば幸いです。

屋外炎天下 20m以上の長距離において、高解像度の測距撮像を可能にするハイブリッド方式の光飛行時間（TOF）イメージセンサについて講演する。

ドレインゲートを有するマルチタップピクセル及び複数のサブフレームを用いた多数の時間窓により、パルス光のToFを計測することで、直接法（ディジタル）と間接法（アナログ）の両者の利点を活かした計測が可能となり、外乱光ノイズの影響を大幅に低減できることから、炎天下での高精度長距離計測が可能となる。

その計測原理、300K画素のToFイメージセンサの試作結果、今後の展望等について解説する。