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  • 2016/07/01

ないネットワークは作ればいい! 「ドローンdeリレー」で作る空の通信ネットワーク

東北大学の加藤・西山研究室では、スマートフォン同士で直接メールをバケツリレーする「スマホdeリレー」の基礎研究を行っていたが、これをドローンに搭載する新しい活用法を模索している。ドローンにネットワーク装置を搭載することで、空に通信ネットワークを構築する「ドローンdeリレー」がそれだ。これまで東北大では、さまざまな実証実験を行ってきたが、いまではその領域をリアルタイム通信までに拡げ、ドローンを群制御する技術も研究中だという。先ごろ「IDE TOKYO ドローンソリューション&技術展」のセミナーに登壇した西山大樹氏が、ドローンdeリレーの可能性や今後の展開について解説した。

フリーライター 井上 猛雄

フリーライター 井上 猛雄

1962年東京生まれ。東京電機大学工学部卒業。産業用ロボットメーカーの研究所にて、サーボモーターやセンサーなどの研究開発に4年ほど携わる。その後、アスキー入社。週刊アスキー編集部、副編集長などを経て、2002年にフリーランスライターとして独立。おもにロボット、ネットワーク、エンタープライズ分野を中心として、Webや雑誌で記事を執筆。主な著書に『キカイはどこまで人の代わりができるか?』など。


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東北大学 大学院情報科学研究科/電気通信研究機構
准教授 西山大樹氏

2つのリレー技術を利用した「スマホdeリレー」がベースに

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 5年前、東北地方に甚大な被害を及ぼした東日本大震災。大津波、ビルの倒壊、道路の寸断など、この大災害は我々に多くの教訓を残した。震災は、このような目に見える被害だけでなく、目に見えない通信系の麻痺も起こした。通信インフラが破壊され、緊急時に連絡が取れず、家族の安否を気遣う人々もあふれた。

 被害を目の当たりにした東北大学の加藤・西山研究室は、災害に強いネットワークをつくるために本格的な研究を震災後からスタートさせた。そして災害時の通信にドローンを利用しようというユニークな「ドローンdeリレー」という発想に行き着くことになる。

 この研究のバックグラウンドには、スマートフォンを利用した「スマホdeリレー」という通信ネットワークの基礎研究があった。スマホdeリレーは、通信事業者の力を借りずに(携帯電話などの通信基地局を使用せずに)、近隣のスマートフォン同士でアドホック的にバケツリレーによるネットワークを構成し、直接通信できる技術だ。

 西山氏は「開発した専用アプリをインストールすれば、メール、SNS、Web、ファイル共有などをすぐに利用でき、隣接する通信相手が移動すると、リレー方式を自動で切り替えられる注1。山間部や発展途上国など、通信圏外地域での情報伝達はもちろん、工事現場や工場といったエリア内や、アウトドア施設、商業エリアでの情報配信など、多くのシーンで利用できる」と説明する。

注1:端末間の通信リレー技術には、「MANET方式」(Mobile Ad hoc NETwork)と「DTN方式」(Delay Tolerant Network)がある。MANETは通信経路を形成してからメッセージを送信するため、通信の確実性が高くなるが、端末の位置関係がほぼ一定になる環境が必要。一方、DTNは端末が頻繁に移動する環境でも利用でき、宛先までの経路が見つからない場合はメッセージを保持するが、そのぶん通信が遅れることもある。スマホdeリレーでは、この2つの異なる方式を利用し、変化する状況にあわせて、これらの方式を自律的に判断し、自動的に切り替える。



 スマホdeリレーは、これまで多くの実証実験を行い、着実に進化をとげてきた。当初は研究室レベルのデモを行っていたが、市街地での大規模な実証実験や、東北大学総合防災訓練での試行、移動体(ICTカー、小型無人航空機)による相互接続などを実施し、歩者間での通信も行った。

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「スマホdeリレー」は、近隣のスマートフォン同士でアドホック的にバケツリレーによるネットワークを構成し、直接通信できる技術。相手側が移動していても通信が可能。

「スマートフォンさえ持っていれば、誰でも手軽にリレー通信ができることを目指しています。たとえば災害現場の場合、地方自治体などがある中心部では特殊な災害用の通信設備が用意されているかもしれません。しかし問題は、その周りの場所です。人々が避難をしたところには、通信網が寸断されて、すぐには通信する手段がないのです」(西山氏)

【次ページ】ドローンにスマホを搭載し、立体的な通信網を構築できる「ドローンdeリレー」

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