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ドローンが不審者を容赦なく撃退──LTE自律ドローンによる巡回警備、KDDIらが公開実験

不審者にはスポットライトと警告音が容赦なく浴びせられます

大和哲(Yamato Satoshi), @deyamato
2018年3月16日, 午後03:00 in Drone
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新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)、KDDI、テラドローン、セコムの4社は、「セキュリティ」をテーマにした「スマートドローン」の実証実験を実施しました。

その内容は、通信に4G(LTE)網を使い自律飛行するドローン「スマートドローン」を、敷地面積45万坪の「さがみ湖プレジャーリゾートフォレスト」に飛ばし、4機の自律飛行ドローンで遠隔巡回警備する、というものです。


▲左上ディスプレイに表示されているのが、本日のドローン飛行ルート

ドローンが撮影した映像(通常・および赤外線)は、リゾート内の運行管理室に配信され、遠隔地から不審者や不審火を発見できます。また、ドローンにはLEDスポットライト・スピーカーなども搭載されており、発見した不審者に対して、スポットライトや音声での警告を行うことも可能です。

スマートドローンとしては、KDDIが、昨年2017年4月に成功させた「自律飛行LTE通信ドローン」がありましたが、今回の実験はこれを改良・発展させたものが使用されています。

また、今回のドローンには、運行管理や3次元地図の利用、クラウドやインフラも含めたKDDIの「KDDIドローンプラットフォーム」が使用され、また、テラドローンの運行管理システム(TERRA UTM)上には今回の警備の他、土木測量、農業、物流といった産業別のアプリケーションに利用できる連携APIも用意されているとのこと。遠隔警備以外にも様々な用途に使えそうです。


▲テラドローンの報道資料から。連携APIを使うことによってドローンを農業・物流など様々な用途に応用できるとしている。

ドローンは、危険で人が入れないような場所の測量や、警備、農業や災害対応など様々なジャンルで活躍することが以前から期待されていましたが、これらの技術の発展によって、いよいよ産業への実用化が、一歩踏み出した感があります。

●既存のLTE通信網を使って、目視外での遠隔操作を

これまでは、ドローンと言えば、2.4 GHz・ISMバンドの無線を使ったもので目視しながら操作するものが主でした。が、この「スマートドローン」は先述のように、ドローンに移動体通信端末(LTEや5G)を搭載することで、操縦者が目視で操縦しなくても、飛行できるようになっています。

簡単にいえば、携帯電話のLTEがつながるエリアであれば、中継無線設備の設置などを行わなくても、どこからでもドローンを操れるようになるわけです。


▲今回ドローンの操作が行われたコントロールセンター。ドローンへの指示やカメラの切り替えなどは管理者の手元のiPadで行っている。

また、専用のドローンポートに着陸することで充電を行うことができますので、飛行⇒ポートに着陸⇒飛行⇒ポートと飛ぶことで長距離飛行も可能になります。

▲KDDI Webサイトから、スマートドローンの概念図。通信はLTE基地局と行い自律的にドローンポートに降りる。ポートを中継することでより長距離を安全に飛行することが可能になる。

報道向けに、目視外の長距離自律飛行が可能な「スマートドローン」の、俯瞰ドローン2機と巡回ドローン2機の計4機を利用して、広域施設の遠隔巡回警備を行うデモが実施されました。

ドローン自体は、全長二メートル重量約20キロを超える大型のもので、内部には、高倍率のカメラ、LEDライト、スピーカー、を搭載しています。航続時間は10分以上の飛行が可能です。


まず、俯瞰ドローンが上空高く飛び、施設の俯瞰映像を運行管理室に配信します。それから巡回ドローンがその下の空域を飛びます。巡回ドローンは俯瞰ドローンの視野の間で、かつ、地面に衝突しないような高さで飛行します。ドローンは、通信を通じてクラウド上から、実験が行われている「さがみ湖リゾート プレジャーフォレスト」内の3次元地図を把握していますので、常に地上から一定の高さで飛ぶことができます。

また、800 MHz帯のLTE通信で搭載カメラの映像が常に運行管理室でモニターされています。
ドローンは、普段は4機のドローンはそれぞれ、決められたルートを飛行します。運行管理者が侵入者などを見つけた場合、LTE経由で即座に指令を受け、現場に急行できます。

また4機のドローンは、運行管理システムで、3次元マップによりその針路が把握されており、衝突などをすることはありません。

搭載したカメラで捕らえた映像は、LTE回線で逐次運行管理者のモニターにHD解像度の画像として表示されます(ただし、捕らえた画像が運行管理に表示されるまでは数秒のタイムラグが現時点では発生する模様。これは、搭載エンコーダの改良や通信網に5Gを採用することにより、より高速に精細にしたいと考えているようです)。

▲運行管理卓に表示されているのが各ドローンのカメラが捕らえた地上。3番のドローンは何やら地上の施設上を飛んでいるようだが......。

▲ふと、窓の外を見ると、確かにドローンが飛んでいた。(笑)

今回のデモでは、不審者の発見と、不審火の発見という2つの想定で行われました。
まずは高い高度から広い範囲を見る「俯瞰ドローン」で園内を監視、怪しいと思われる場所に巡回ドローンを向かわせ(普段は巡回コースを回っている巡回ドローンですが、指令を受けるとその地点まで巡回ドローンは直行できます)、不審者を発見。


▲不審者を空から発見。スポットライトを浴びせるとともに警告メッセージを発します。

人の警備員を向かわせると同時に、ドローンに搭載のLEDスポットライトで不審者を照らし出し、スピーカーからも警告を発します。

また、不審火に関しては、俯瞰ドローンの赤外線カメラから、火が燃やされているのを検知、これも人の警備員に向かわせることで消し止めることができた、という内容でした。

●この後、2~3年後が楽しみなスマートドローン
このスマートドローンの特徴は、携帯電話のLTEの通信エリアになっている場所であれば、あれば新たに無線設備を作らなくても飛ばせることでしょう。

実際、今回の実験も、地上側の無線ネットワークは現在商用で提供されているLTEの設備がそのまま使われており、新たに敷設した地上無線設備はありません。

人口密集地のように電波条件の悪いところでも同様に飛ばせるかは、今後の更なる実験を待つしかありませんが、毎回、飛行エリアに設備を作らなければならない従来のISMバンドに比べると大きなアドバンテージと言えるでしょう。

NEDOでは、今回の実験を「ロボット・ドローンが活躍する省エネルギー社会の実現プロジェクト(DRESSプロジェクト)」として、この実験を、2021年まで5年間のプロジェクトの一つとして位置づけており、今後ドローン同士の衝突回避技術開発などを経て、このスマートドローンなどをデジュール・スタンダード、デフェクト・スタンダードにしたいとしています。今後も様々なドローン実験の成果を見ることができそうです。




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