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土木と光技術のいま（1）

2019年02月05日 カテゴリ：特集
三田　典玄
（センサイト　企画運営委員）

●日本の土木をとりまく状況

現在の日本の土木の現況は一言で言えば「人手不足前夜」である。
まだ本格的な人手不足が始まったわけではないが、これから早ければ2年、遅くとも5年以内に、深刻な人手不足の時代がやってくる、と業界内で囁かれている。人手不足の主な原因は、(1)少子化、(2)産業の低迷、(3)高度な技術を持った土木技術者の定年退職による自然減、(4)東京オリンピック(1964年)前後でできた構築物の老朽化によるメンテナンス需要の増大である。(実際にはこれに、リニア新幹線、2020年東京オリンピックなどの土木にとっての大プロジェクトが加わる)

さらに、今後のこの「人手不足」で空いた大きな穴を埋めるべく、日本政府は大幅な規制緩和により、外国人労働者の受け入れを行おうとしているが、低迷する日本経済を尻目に、アジアの各国の経済は上向きであり、いまや日本よりも良い稼ぎ先がアジア各国にできており、近年ではベトナムやマレーシアなどにおいても、人件費が高騰し、日本を凌ぐほどになっているうえ、日本では安価な賃金に加え、住居の補助等の日本政府の外国人サポートも薄く、日本での過酷な外国人低賃金労働の噂も非常に広まっており、この日本での現状がインターネット上のSNSで情報拡散されている。

そのため「日本に高賃金を求めてやってくる労働者」という存在そのものがなくなって来ているのが現状である。しかも、外国人労働者がたとえこれらのハードルを超えて日本に入ってきたとしても、日本人の熟練技術者の代わりをすぐに行うことができるわけはなく、一定以上の期間は教育や優劣による人員選別なども必要になるため、これらのコスト負担も考えると、外国人労働者に日本人の退職した労働者の仕事を行わせることは、非常に困難であることが誰の目にも明らかである。
そのため、日本では政府をあげて「土木・建築などの業務のICT化(IoT化)」にその隘路を見出そうとしている、というのが現状である。

これまで、土木などの公共事業は、日本では、公共事業であるがゆえに「リストラ」などで雇用を奪うような動きを抑えて来ており、業界そのもののICT化が諸外国に比べて非常に遅れていることが、この傾向に一層の拍車をかけているのが現状であると言えよう。日本の土木はいま、遅ればせながら、時代の流れに突き動かされて、本格的なICT化の時代を迎えた、と言うことである。

著者紹介
三田　典玄（みた　のりひろ）
サイバーセキュリティ、コンピュータ言語、インターネット、IoT専門家。 インターネットを日本に持ち込んだ一人。著書・翻訳書多数

2019現在     日本フォトニクス協議会知財戦略専門部会事務局長 センサイトプロジェクト企画運営委員
2013～2015  韓国・慶南大学・コンピュータ学科教授。専門：サイバーセキュリティ
2002～2004  経済産業省・産業技術総合研究所・ティシュエンジニアリング(再生医療)研究センター　特別研究員
1996～1997  東京大学・先端科学技術センター　協力研究員

その間、（株）シグマコーポレーション／（株）シースターコーポレーション／技能五輪　国内大会･世界大会の情報技術職種委員／台湾新聞／ジョルダン（株）／（株）プライムネット等

次週に続く－

水平・垂直とも全角度パノラマビューの高機能セキュリティカメラ「SVP720」を販売

2019年02月04日 カテゴリ：ニュース

Discover株式会社は、ADZUKI TRADINGの720°パノラマビューの高機能セキュリティカメラ「SVP720」を、動画ショッピングサイトDISCOVER（ディスカバー） にて2019年2月4日に発売開始した。

SVP720は水平360度に加えて、垂直360度も映し出すことに成功した。スマホから部屋に設置されたSVP720を通じて会話もできる。また、物音や光・音をセンサが感知すると自動でスマホに通知する機能もある。さらに、複数の部屋ごとにSVP720を設置して、スマホで一括管理することもできる。暗闇の場合では赤外線カメラで確認が可能（白黒映像）となっている。他にもVRモードを使用すると、部屋にいるかのように感じることもできる。録画する場合には別売りのSDカードを挿せば可能となる。

仕様
カラー：ブラック・ホワイト
サイズ：82.5×43.0x43.0mm
撮影範囲：７２０度
通話発信：双方向
夜間撮影：赤外線カメラ
CPU：HI3518E V200
センサー：Sony IMX323

動画ショッピングサイトDISCOVER: https://dis-cover.jp/project/view/666

920MHz帯無線ネットワークでセンサとBAシステムのワイヤレス接続を実現

2019年02月01日 カテゴリ：ニュース

ジョンソンコントロールズ（株）は業界で初めて920MHz帯無線ネットワークを採用し、温湿度などの環境情報を計測するワイヤレスセンサーと中央監視システムの無線接続を実現する「ゲートウェイ」を開発し、これを活用したワイヤレスソリューションを2019年2月より提供開始することを発表した。

「ゲートウェイ」はセイコーインスツル（株）と共同で開発、業界で初めてオープンな通信プロトコルであるBACnet MS/TPへの接続を実現した。これによりワイヤレスセンサーで収集した情報をBA（ビルオートメーション）システムへ取り込み、エネルギーのきめ細やかな見える化を可能にすることで、省エネで快適な空間作りに貢献するという。

従来建物の温湿度などを計測するセンサの多くが有線で接続されており、無線に対応する製品には、Wi-Fiと同じ2.4GHz帯の製品が多く使用されてきた。920MHz帯無線ネットワークは電波の回り込みに優れているため電波到達性が高く、障害物があっても安定した通信ができることから、つながりやすい通信環境を実現しながら、屋外ではWi-Fiの3倍、室内環境においてはWi-Fiの2倍にあたる30mの通信を可能にした。

今までは、センサーとBAシステムを接続するためにはシーケンサーや電気、ガス、水道などを監視するためのリモート盤などの設置が必要だったが、ワイヤレスソリューションを活用することで、複雑な配線工事が不要となり、省施工・省スペース化が可能となる。また、温湿度センサーやCO2センサー、照度、電力計量などのさまざまなワイヤレスセンサをシームレスに接続することが可能となり、これまでよりも詳細なデータを収集することで、ビッグデータを活用した快適環境の実現と省エネ施策の立案にも貢献でき、レイアウト変更や増改築にもフレキシブルに対応できるため、低コストで高効率なスマートビルを実現するとのこと。

ニュースリリースサイト：https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000069.000007712.html

すみだ水族館「万華鏡トンネル」にて、冬を体感できるインタラクティブアート「雪とクラゲ」

2019年01月31日 カテゴリ：ニュース

（株）ワントゥーテン(以下1→10)は、２月１日よりすみだ水族館内、万華鏡トンネルにて開催する新展示『冬とクラゲのインタラクティブアート「雪とクラゲ」』において、あらゆる面をタッチ画面化することができるインタラクティブコンテンツシステム「スマッチ(Smart Touch System）」を使用した、冬を体感できる幻想的なインタラクティブアート「雪とクラゲ」の企画・制作を担当したとのこと。

今回のすみだ水族館の「雪とクラゲ」では、約50メートルに渡って壁と天井が5,000枚の鏡で囲まれた万華鏡トンネル内の8 個のクラゲ水槽や壁面および床全体に都会の雪景色が感じられる映像演出を施し、入場者が雪とクラゲが調和した幻想的な光景に没入することによる今までにないクラゲの観賞体験を提供する。

またスマッチを導入することによって、映像が人の動きに合わせて変化するインタラクティブ演出を取り入れることが可能となり、降り積もった雪の上を実際に歩いたかのように足跡がついたり、水の上を歩くと足跡が波紋になって広がったりと、空間全体で季節や自然を感じながらクラゲ観賞が楽しめるという。

■展示概要
冬とクラゲのインタラクティブアート 「雪とクラゲ」
展示期間：2019年2月1日（金）～3月14日（木）
展示場所：すみだ水族館　万華鏡トンネル
機材協力：キヤノンマーケティングジャパン株式会社
企画・制作：株式会社ワントゥーテン（1→10）

ニュースリリースサイト：https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000053.000016942.html

NJKとACCESS、IoT分野における協業を開始

2019年01月31日 カテゴリ：製品・企業・団体 ,企業

（株）エヌジェーケー（以下：NJK）と（株）ACCESS（以下：ACCESS）は、IoTを必要とする市場へのLPWA（※）を中核としたソリューション提供に向けて技術面と営業面で協業することで合意した。

＜両社について＞
◇NJK
NJKは、ソフトウェアベンダとして幅広い法人市場での実績と、長きにわたる組込ソフトウェアの実績、豊富な業務知識を有し、市場の抱える課題を把握しており、高い信頼性と継続性をもってビジネスを支える企業基盤を持つ。

◇ACCESS
IoTにおける実績と技術の先進性において業界をリードし、ハードウエア、組込ソフトウェア、IP通信技術、クラウド、AIなど、端末側からサーバ側までIoTを支える技術分野に長けており、非IT企業との多彩な実証試験や商用実績を有している。

＜協業内容＞
合意に基づき、NJKとACCESSはそれぞれの強みを生かし、LPWAを活用したIoTソリューションの提供に向けて技術面と営業面で協力していく。両社は、来年度中には各ターゲット市場に最適化したIoTソリューションを順次発表してIoTビジネスの展開を加速していくという。
（※）LPWA（Low Power Wide Area、もしくはLPWAN)は、低消費電力の遠距離通信方式。

ニュースリリースサト：https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000182.000011476.html

監視精度と施工性を向上、コンクリート充填検知用の超薄型シート状センサ 「ジュウテンミエルカ®」

2019年01月29日 カテゴリ：ニュース ,製品ニュース

ムネカタインダストリアルマシナリー（株）は戸田建設（株）と共同開発の、トンネル等の工事に伴うコンクリート打設の充填状況を打設スパン全長にわたり高精度で検知・可視化できる超薄型シート状センサ「ジュウテンミエルカ®」（NETIS登録番号：TH-180010-A）（特許出願済）を2019年1月7日より販売を開始した。

これまでの特定点における局所的なセンシングによる監視から、本製品を用いることで面での精緻な監視も可能となり、より優れた施工品質管理と施工性の大幅な向上を実現するという。

＜本製品（センサ/データレコーダー）の特長＞
■超薄型シート状センサ
本センサは厚さ0.6mmという超薄型（全長13m（余長含む）、幅50mm、検知部11箇所）を実現しているため、コンクリートの断面欠損がほとんど無く、柔軟性をも有するため起伏のある形状への貼り付けも容易。
また、センサの長さ、検知部数はカスタマイズ可能で、用途に合わせた形状で利用可能。
■広範囲をまとめて監視
検知部を1枚のシート状基材に複数配置することで、広範囲の充填状況をまとめて監視でき、従来の方法に比べて監視精度が格段に向上。また、本センサを複数本配置することで面的な管理も行える。
■設置作業の大幅な省力化とコスト低減
複数の検知部を1枚のシートで設置できるため、これまでの個別に設置作業を行うセンサに比べて大幅な省力化とコストを低減。また、各検知部からの信号は1本のケーブルに集約して分析機器に送信するため、検知部ごとにケーブルを接続する煩雑な作業が生じず、施工性が飛躍的に向上。
■充填状況が一目瞭然のモニタ表示
センシングする物質（空気・水・コンクリート）を識別し充填状況をわかりやすくデータレコーダーにモニタ表示。

＜今後の展開＞
本製品では、山岳トンネルの覆工コンクリート天端部の充填状況を可視化する事を目的に開発・製品化を進めてきたが、建築物や橋梁などコンクリート打設を行う他の工事への適用も可能。本センサの0.6㎜という薄さや、検知部の配置・長さ等のカスタマイズ性に富むという特長を活かせば、適用範囲は広いと考えられる。今後は、本製品を覆工コンクリートだけでなく様々な工事へ適用し、品質向上に寄与したいとしている。また、充填検知のみならず、締固め検知機能も備えた製品についても開発を進め、2019年度販売を予定しているとのこと。

ジュウテンミエルカ®紹介ページ：https://www.munekata.co.jp/zyuutenmieruka/

本リリースに関するお問い合わせ：
ムネカタインダストリアルマシナリー株式会社
〒960-8157　福島県福島市蓬莱町一丁目11番1号
担当：海野
TEL：080‐3547‐1726
E-mail：yumino_trd@munekata.co.jp　

Ａ＆Ｄ、自動車の「乗り心地」を計測する車両試験装置に関する特許を取得

2019年01月29日 カテゴリ：ニュース

（株）エー・アンド・デイは、自動車の「乗り心地」を計測するための試験装置『PFS（Plate Force Sensor）』についての特許を取得したと発表した。

【1】PFS（Plate Force Sensor）について
PFSは路面に埋め込み、プレート上で6分力を計測する試験装置。
タイヤの接地面全体の3分力を計測することに加え、走行軌跡などを算出することができる。
《特徴》
（1）3分力を計測する4センサユニットを内蔵した分担力方式のセンサ
（2）用途に合わせて寸法を変えたセンサ設計が可能
（3）突起などと組み合わせた設置が可能

【2】実車での突起乗り越し時の車両・タイヤ伝達特性の計測
高周波領域の車両・タイヤ伝達特性を評価することを目的に、PFSを用いた計測試験を行う。
《試験概要》
突起乗り越し時のホイール力と路面反力の3分力を計測し、タイヤの伝達特性を実走行条件下で計算するとのこと。

【3】「乗り心地」改善についての従来の課題
自動車を評価する重要な項目の一つに「乗り心地」があるが、従来は「乗り心地」について、車両のどの部分がどのように影響しているかを十分に解析することができなかったため、「乗り心地」の改善につながらないという課題があげられていた。

【4】PFSにより得られる効果
PFSを用いて計測試験を行うことにより、車両が受ける力だけではなく、路面が車両から受ける力を測定し、両方のデータが利用できることから、車両の特性を正確に求めることができる。 特に、路面との接地点から車両の計測点までの特性を求めることができるため、突起を乗り越える時の乗り心地に関する特性を正確に求めることが可能になるという。

【5】特許の概要
発 行 日：平成31年1月9日（2019.1.9）
特許番号：特許第6448140号
特許権者：株式会社エー・アンド・デイ
発明の名称：車両特性解析方法及び装置並びに車両試験装置

ニュースリリースサイト：
https://www.dreamnews.jp/?action_press=1&pid=0000188422&m=media&u=6406a676896510b2a83d354d48dd656236df914626abad29df482e8febee88d0

私のセンサ雑感（4） センサの可能性と限界

2019年01月29日 カテゴリ：解説・連載 ,特集
西澤　紘一
(株)プライムネット 取締役

（3）センサの可能性と限界

センサは、直接対象物に働きかけてその状態を測定することが原則である。したがって、測定するための何らかの手段、プローブが必要となる。熱源に温度計を接触させたり、電場や磁場を電流で測定するなど接触、近接測定が原則である。しかし通常対象物と比べるとプローブが圧倒的に小さい。したがって、プローブそのものが対象物に影響を及ぼさないことが当たり前である。
ところが、測定対象物である相手がだんだん小さくなってくるとプローブと対象物の関係が定常ではなくなってしまう。プローブにより対象物も影響を受けてしまうからである。量子力学の世界では運動量と位置が同時に決められないことが起こる。私たちの定常的な世界では、運動量（時間ファクタ）と場所は同時に一義的に決まる。ところが量子力学の世界では、時間を極小化すると位置の揺らぎが大きくなってしまう。これを不確定性原理と呼び、微小量の測定限界であるともいえる。

一方で、現実社会で起こる統計的事象についてもよく似た現象がある。つまり推定値と確率の関係である。測定値には必ずばらつきが伴い真の値は多数回測った測定値の中に存在する。それを推定値と呼ばれるがこの精度と確率が逆比例する。推定値の幅を狭くすると確率は低下する。逆に推定値の幅を広くとると確率は高くなる。両者同時に上げることは不可能である。一種の不確定性原理ともいえる。センサの精度がいくら上がったとしても世の中の生産ラインにおける商品の仕様値はばらつく。ましてや、IoTに伴って多数のセンサ情報がビッグデータとして処理されるとなると推定値と確率の兼ね合いを如何に整合させるかが課題となってくる。さらに測定コストのファクターが加わる。学術的な面での物理現象の精緻さと比べると生産現場における精緻な物理現象を基礎としているはずのセンサからの値のばらつきの処理は、極めて重要な課題である。センサは、物理現象の結果として正確にその時、その場所の値を教えてくれる。しかし、現実には、その値の上に必ず様々な揺らぎが乗ってくる。この処理を誤ると検査の不正や改ざんに手を貸すこととなる。センサもデータも決してウソをつかない。ウソは、人間の処理によるプロセスの中にあることを肝に銘じたい。

（4）終わりに

オバマ大統領時代にスマートグリッドなるビッグプロジェクトが立ち上がり、多数のセンサをマトリックス上に配置して、気候変動の観測や農業収穫の予想などを国家事業として検討したことがあった。それが基本となって、IoTやビッグデータ処理、AIなどの技術が誘発されたと考えられている。今後の世界において、多機能センサをマトリックス状に地球上をカバーするよう配置し、そのデータを各国が自由に収集・利用するシステムができれば、人類全体の福祉増進に寄与することができる。なぜなら、気候変動や天災予知が可能になると同時に些細な戦争の準備さえも事前に検知されるようになれば、戦いを試みる国はなくなるであろう。この際、通信機能（超多重、低速、高信頼性・・・）を持つセンサとそれを駆動する小電力素子と微弱なマイクロ波放射によるセンサへの遠隔電力供給システムなど挑戦的な課題は山積している。

【著者略歴】
1967年　京都大学大学院無機化学専攻修了
         同年、日本板硝子社に入社、以降光ファイバ、マイクロオプティックス、
         光センサ、セルフォックレンズ、光・電子応用ガラス材料の開発に従事した。
         通産省大型プロジェクト「光計測制御システム」に参画し、ガスセンサの開発に従事した。
1991年　北海道大学工学研究科応用物理分野で工学博士取得
1996年　厚生労働省傘下の職業能力開発大学校教授に赴任
2004年　通信システム工学科を創設、初代教室主任
2007年　技能五輪世界大会（静岡）で日本国技術代表
2008年　諏訪東京理科大学客員教授となりガラス材料工学を担当
         同年、㈱プライムネット（特許ビジネス)を設立
2010年　㈱みらい知研を設立、その後、代取社長、会長を勤める
2018年　同社後進に譲り退任

SBI損保、運転行動データに基づくテレマティクスサービスに向けた実証実験

2019年01月28日 カテゴリ：ニュース

SBI損害保険（株）（以下SBI）とSB C&S（株）（旧社名：ソフトバンク コマース＆サービス株式会社。以下SB C&S）は、SBIグループの関係者を対象に、自動緊急通報サービス（自動eCall）[*注] 対応デバイスより収集する運転行動データを分析し、ドライバーの安全なカーライフをサポートする各種テレマティクスサービスの提供に向けた実証実験を、2019年2月から実施するとのこと。

SB C&Sが提供する今回の実験環境では、ボッシュ（株）（以下ボッシュ）が販売する自動緊急通報サービス（自動eCall）対応のデバイス「テレマティクスeCall プラグ」と、ソフトバンク・テクノロジー（株）（以下ソフトバンクテクノロジー）が提供するIoT活用に必要なサービスをつなげるプラットフォームサービス「IoT Core Connect（アイオーティーコアコネクト）」を採用した。

ボッシュの「テレマティクスeCall プラグ」は、3軸の加速度センサにより、ブレーキ、加減速、ハンドル操作といった運転行動データに加え、衝突事故を検知することができる。
ソフトバンク・テクノロジーの「IoT Core Connect」は、デバイスから送られるデータの収集・蓄積から分析まで行うことが可能。

今回の実証実験の結果をもとに、SBIは、収集したデータを解析し、テレマティクス保険などドライバーの安全と利便性を向上させる革新的なサービスの開発を検討する。 SB C&Sは、データを活用したテレマティクスサービスの開発と国内企業への納入を推進するという。

[*注] 車両衝突事故が起きた際に、緊急通報用電話番号へ自動通報を可能にするサービス。 欧州連合 （EU）域内においては2018年3月31日から全ての新車への装備が義務化されている。

ニュースリリースサイト：https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000393.000007357.html

ST、スマート・コネクテッド機器に向けたBluetooth(R)/LPWAN対応 無線開発キット

2019年01月28日 カテゴリ：ニュース

STマイクロエレクトロニクス（以下ST）は、Bluetooth(R) Low EnergyとSub-GHz無線の同時通信に対応した無線開発キットのSTEVAL-FKI001V1を発表した。この開発キットは、さまざまな無線ネットワーク・トポロジ、プロトコルを使用し、機器自体の設定や、更新、遠隔制御、追跡を必要とするスマート・センサ、スマート・トラッカーのようなIoT機器の設計の開発、評価を容易にするとのこと。

STEVAL-FKI001V1には、STのBluetoothシステム・オン・チップ（SoC）であるBlueNRG-1と、Sub-GHzトランシーバICであるS2-LPが搭載されており、スマート・ホームやスマート・ビルディングのほか、アセット管理、エネルギー管理、スマート農業、産業用モニタリング、産業機器制御などの用途で、機器開発が可能である。デュアル無線アーキテクチャにより、柔軟に無線周波数帯域とプロトコル（Bluetooth Low Energyまたは独自規格の2.4GHz、Sub-1GHz、Sigfoxなど）を選択することができる。

ユーザは、メッシュ・ネットワークやポイント・ツー・ポイント通信で接続され、かつクラウドにも柔軟に接続可能なIoT機器を簡単に開発することができる。例えば、利便性の高いスマート・ホーム向けのセンサ・エコシステムを考えた場合、Bluetooth Low EnergyまたはSub-GHzによる無線リンクを使ったローカル・センサ・ネットワーキングとローカル・ゲートウェイあるいはシームレスなSigfoxネットワークによりクラウド接続されたシステムを組み合わせ、監視・遠隔モニタリングなどのアプリケーションを構築する事が可能。

BlueNRG-1は、Bluetooth 5.0認証取得済みのソリューションのため、機器の導入時やメンテナンス時のセットアップ、設定、修正が容易な上、AndroidやiOSデバイスで動作するスタイリッシュなアプリでネットワーク・ノードのセンサをモニタリングできる。

Sub-GHzトランシーバICのS2-LPは、ローカル・ネットワークだけでなくグローバルなSigfox通信などのLPWANも導入できるため、イベントのリアルタイム通知といった機能を実現できます。さらに、Sigfox通信は細かい設定なしで利用できるため、機器やアセットのトラッキングと位置検出を迅速に始めることができる。

この開発キットは、Arduino(TM) Uno V3コネクタを搭載しているため、MEMSセンサ、モータ制御、GNSSレシーバ、産業用入出力ドライバ、パワー・ドライバを搭載した広範かつ包括的なX-NUCLEO拡張ボードなどを使用して、簡単に機能拡張することも可能。

また、STEVAL-FKI001V1は、最近発表されたBlueNRG-Tileボードとの完全な相互運用が可能なため、センサ・ノード、ローカル・ゲートウェイ、クラウドとのグローバル接続など、エンド・ツー・エンドのスマート・センサ・ソリューションを簡単に構築することもできる。

BlueNRG-1 SoCの多様なインタフェースと、超低消費電力のArm(R) Cortex(R)-M0プロセッサ（256KBのプログラム・メモリ内蔵）を活用することにより、任意の外付けセンサを接続し、ローカルでリアルタイムにデータを取得して処理することができます。STEVAL-FKI001V1には使いやすいSDKが付属しているため、開発の簡略化と期間短縮が可能になる一方、柔軟性と拡張性も確保されています。ST BlueNRG-Meshソフトウェア・パッケージと組み合わせて使用することにより、ネットワークを拡張して大規模に展開することも可能です。Bluetooth Low Energy通信により、OTAによるファームウェア更新が可能。

STEVAL-FKI001V1は、Jorjin社のWS2118 RFデュアル無線モジュールをベースとしており、コンセプトの検証段階から、試作、実証試験および量産へと迅速に移行できる、利便性の高い認証取得済みのソリューションを提供。プログラム可能な超低消費電力無線モジュールには、柔軟性の高いパワー・マネジメントおよびイベント発生時に起動する機能が搭載されており、小型の一次電池で複数年の動作が可能。
STEVAL-FKI001V1は、STの販売代理店またはウェブサイトから入手可能で、価格は約56.00ドル。

ニュースリリースサイト：https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000939.000001337.html