【技術的な視点から!】意外と知らないドローンの問題点と活用方法とは?

皆さん、こんにちわ。携帯電話&Wi-Fiレンタルのププルです(*^_^*)

今回はレンタルではなく、エンジニア系のお話です!

さて、皆さんは「ドローン」をご存知でしょうか?
「ドローン」という言葉が定着する前は、「マルチコプター」と呼ばれていたりした、コレです。他にもいろいろなタイプがあります。

最近では、熊本地震での熊本城の被害状況や、犬山城の鯱を確認したりと大活躍していますね。
その一方で、湘南国際マラソンで墜落事故があったり、藤沢市の工事現場で人身事故が発生したりと、その危険性を考えさせられる事故もあります。
ドローンの操縦に関わる問題点や、その活用方法を無線エンジニア的に考えてみました。

ドローンの無線的な問題

ドローンは本体とコントローラ間を無線通信で繋いでいます。
その無線通信で使われている周波数が、実は問題なのです。

まず、周波数とはなにか、ということを簡単に説明すると、「1秒間に発生する波の数」となります。
・・・全然簡単じゃないですね。
無線での周波数、ということに限って言えば、「電波の住所」という感じでしょうか。

例えば、同じ住所(周波数)に別の人(他の無線通信)が同時に住むことは、基本的にはできません。
その一方で、携帯電話のような多くの人が使うものは、同じ住所に複数の人が住んでいます。
それは、同じ住所にマンションを建てて、各部屋の鍵を住人に渡している感じです。

さて、こんな説明で何が言いたいかというと、ドローンの操縦で使う周波数は、ISMバンドと呼ばれる産業科学医療用周波数を使っています。
この周波数は日本では「電波のゴミ溜め」と揶揄されるほどに、複数のシステムが乗り入れており、前述の例で言えば、「住所の取り合い」が常に行われているような状況です。
具体例を挙げると、Wi-Fi、Bluetooth、電子レンジ、親子電話、工場内無線など枚挙に暇がありません。
そしてこれらのシステム同士が「住所の取り合い」をすることを、無線的には「干渉」と呼ぶのです。

つまり、ドローン本体とコントローラ間の通信に、Wi-Fiやその他の無線が飛び込んできて「干渉」し、その結果、「操縦不能」に陥ることがあるのです。

この「干渉」は無線通信では回避できないものであり、軽減はできても根絶はできません。
そのため、干渉を軽減するために、他システムが通信中は通信をしないような仕組みを入れたり、ホッピングという「一定の住所に滞在しない」仕組みが採用されています。
それでも干渉が発生してしまうので、私たちのような無線エンジニアが実地調査をし、各無線システムの通信を確認して最適な軽減策を検討するのです。

ドローンの技術的な活用

最初に挙げた、ドローンの活躍事例を見れば分かるように、人が簡単に立ち入れない、到達できない場所を調査・確認するのに非常に有効です。
また、マルチコプターの特徴として安定した飛行が可能なので、イメージビデオやプロモーションビデオの作成にも向いています。
最近では、前述のビデオ撮影をさらに発展させ、VR(ヴァーチャルリアリティ)コンテンツの作成にも使われています。

こういった、「人が簡単に立ち入れない」場所を「撮影できる」といったことから、次のような活用方法をププルでは提案しております。

1.工事現場などでの測量

広大な範囲を人間が測量しようとすると、かなりの時間がかかります。
その要因としては、必ずしも足場がしっかりしていなかったり、重機やガラなど障害物が考えられます。
一方で、空から確認ができるドローンであれば、足場の問題もなければ障害物の問題もありません。
また、測量結果を一気にデータ処理していくので、測量から結果までの時間も短縮できます。

こちらは、高知県安芸郡で施工中の和食(わじき)ダムの現場をドローンで空撮し、その写真データから土量計算を行っている写真になります。

<ドローンで空撮>

<写真データから土量計算>

2.建築物の外観確認など

建築物の築年数が経つことにより、外観の補修が必要になってくることがあります。
また、近年インフラとして認識されている携帯電話の基地局も、風雨にさらされることにより、多様な問題が発生することがあります。
これらは高所であり、人間が確認するとなるとそれなりのコストと時間、リスクを要します。

そこでドローンで撮影、確認することにより、省コスト・効率化・人的リスクの削減を図れます。

こちらは、ドローンによる高所の空撮点検の写真になります。


さらに、撮影データは動画とすることもできるので、これまでのように破損個所の写真だけでなく、動画による全体像の把握にもつなげられます。


ドローンはまだまだ活躍が期待されており、総務省においてもドローン用の周波数の確保に向けて検討がされるなど、これから広がっていくものだと思います。
ププルでは、前述したような活用方法を含め、ドローンのあらゆる可能性を活かした、ソリューションの検討・開発を進めておりますので、興味がある方はぜひご連絡ください。

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