こんにちは。IoTを使った技術の中で、その通信手段の鍵となるのが次世代モバイル通信規格の5G。5Gと聞くだけで、現在主流となっている4G通信の新しいバージョンということは分かると思います。※ちなみに5GのGとは「Generation(世代)」の事です。

その5Gは東京オリンピック・パラリンピックが開催される2020年頃の商用サービスを目指して、現在標準化が進められています。その5G通信を使用し、建設機械の遠隔施工をおこなうという実験がおこなわれました。

KDDI、大林組、NECの3社で実証実験

今回実験された建設機械の制御ですが、昨今よく話題になるICT建機とはまた違います。ICT建機の場合は人工衛星を利用した通信サービスのGNSSや、建設機械に取り付けられた各種センサーを利用した半自動制御ができる建設機械になります。


出典:KDDI

今回の物は文字通り、自動ではなく離れた場所から遠隔で建設機械の操作を行うものになります。

5G通信の凄さ

まず通信に使われる5Gですが、5Gと聞いても今まで3Gから4Gになった際など、確かにインターネットの通信スピードは早くなったけど4Gから5Gもそんな感じでしょ?と思われるかもしれませんが、この4Gから5Gへの進化は今までの比にはならないくらいのレベルになっています。

今の4Gの速度は最大でも1Gbpsという速度でしたが、これが5Gに変わると10~20Gbpsというとんでもない速度になります。現状で業界最速の光回線サービスでも2Gbpsなので、モバイル通信でこの速度が当たり前になる世界が数年後にくることになります。

容量の重い4K画質などの動画でも難なくストリーミングで見れるようになるでしょう。通信ではシビアな問題となる遅延に関しても、1ミリ秒以下におさえられており、ほぼリアルタイムと同じであることから、自動車の自動運転や医療現場など、シビアなコントロールが求められる分野においても活用が期待されています。

5G通信と4K3D映像モニターにて遠隔操作。その背景

今回の実証実験ではそんな次世代通信の5Gを利用して、建設重機を遠隔より操作するもの。災害時の復旧作業などに代表される危険な作業をおこなう場合、オペレーターが搭乗することなく離れた安全な場所から操作する技術、いわゆる無人運転が求められています。

しかしながら、従来の遠隔操作はリアルで操作する時に比べると、動作が遅くなる為に作業効率が50~60%程度まで低下すると言われています。これは遠隔の場合、建機に設置したカメラの映像や建機を俯瞰した映像だけを頼りに操作をおこなうことが原因となっているようです。

そこで、より高精細の映像を伝送できる5G通信を利用して、情報の供給量を増やすことでオペレーターの不可を軽減しつつ作業効率を上げることが目的となります。

実験の内容と結果

既存のモバイル通信では、高精細の映像を伝送することが困難でした。それに加え、建機と建機を俯瞰する映像のみしかない中での作業だったので、作業効率が半減するのもしかたないことかもしれません。

今回5G通信を利用することで、建機に高精細の4K画質のカメラを2台、2K画質の全天球カメラを1台、2K画質の俯瞰カメラを2台の計5台ものカメラを設置し、遠隔操作室に伝送。

遠隔操作室では、裸眼で立体視が可能な4K対応の3Dモニターを導入し、従来のモニターと比べても奥行きなど、より正確に捉えることが可能になったそうで、結果として作業効率が従来と比べて15~20%改善することができたようです。

まとめ

現状のモバイル通信速度や容量では実現できなかった高精細の映像の伝送などが可能になることで、遠隔地からより現場の状況に近い形で作業できるのは5Gの大きな恩恵ですね。

今後も実証実験が進むことで、ほぼリアルタイムに近い操作ができるようになる日もそう遠くないと思われます。

5Gの通信環境が整うことで、AI・IoT・AR/VRなどの技術はさらに新たなステージに上ってくるでしょう。パラダイムシフトは更に加速すること間違いなしです。