低消費電力で広い範囲に無線で通信できるLPWA(ローパワー・ワイドエリア、省電力広域無線通信)。その特徴からインフラ監視との親和性の高さに目を付けた建設会社や建設コンサルタント会社、メーカーなどがこぞって技術開発に取り組む。インフラの維持管理だけでなく施工管理や、災害の予兆検知など様々な用途で使われ始めた。人に代わってインフラを監視する時代が、すぐそこまで到来している。

 鉄道や道路のような線状に連なる構造物の管理者にとって、その維持管理には多大な人員と費用を要する。人や物を運ぶという特性上、人が住まないような辺ぴな場所でもインフラを通す必要があり、異常時には現地へ確認に行くだけでも一苦労だ。

 そんななか、ジェイアール西日本コンサルタンツは、鉄道沿線の斜面に存在する岩石に加速度センサーを付けて、LPWAを使って遠隔で岩石の状態を監視する「落石管理システム」を開発した。岩石の健全性の情報を常時、通信できることから、地震や大雨の直後に危険な斜面の巡回や点検の手間を省けると期待されている。

落石管理システムの概要(資料:ジェイアール西日本コンサルタンツ)
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 特徴は通信技術であるLPWAだ。「Low Power Wide Area」の頭文字から成る言葉で、消費する電力を抑え、遠距離まで通信が可能な技術を意味する。

 通信可能な距離は、見通しが良ければ数十キロメートルと言われる。山や木、建物などの遮蔽物がある場合でも、数キロメートルの範囲であれば通信が可能だ。ジェイアール西日本コンサルタンツが2017年12月から実施している実証実験によると、田舎の斜面にある岩石に設置したセンサーから、3kmほど情報を飛ばすことができた。

実証実験で、鉄道沿線の斜面上にある岩石に取り付けたセンサーの試作機。加速度計やバッテリー、通信装置などを内蔵している(写真:ジェイアール西日本コンサルタンツ)
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 「落石の恐れがあるような場所は人が住んでいないケースがほとんどで、携帯電話の電波が届かない。そこで、電波の通じる駅に基地局を設置して、エリア外の通信をLPWAでカバーする。駅に基地局を立てれば、大体の線路は監視可能だ」。ジェイアール西日本コンサルタンツITシステムデザイン部システム&テクノロジーグループの向井雅俊課長代理はこう説明する。

 実証実験では、携帯電話の通信エリア内である最寄りの無人駅に基地局を仮設。そこまでLPWAで通信し、基地局から携帯回線を使用して、関係部署などに通知した。

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