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＜研究開発責任者：藤田 博之（東京大学生産技術研究所 教授）＞ |
 広くきめ細かく環境の情報を集めたり、工場の操業状態や道路インフラ構造の健全性を常に確認したり、個人の健康状態をいつも見守ったりするために、無数のセンサをいたるところに配置し、無線ネットワークで測定データを集めるIoT（Internet of Things）の構想が脚光を浴びています。生体に例えると、センサは末端の感覚器にあたるわけで、皮膚の表面に感覚器が密に分布しているように、例えば工場や道路インフラの隅々までまんべんなくセンサを配置し、運用することが求められていますが、これは容易なことではありません。また、センサからは常に測定した信号が出力されていますが、多数のセンサからの信号をすべて上位の情報処理システムに送ることは、通信容量と情報処理能力の限界から、とても実現が難しいです。これは駅などのWiFi にたくさんの人が一斉にアクセスするのと同じで、なかなか接続できなくなってしまいます。
さて、再び生体に例えると、我々も感覚器からの信号すべてを常に意識して生きている訳ではありません。森の中でさっと動くものがあって初めて鳥や獣の姿が見えたり、パーティで周りのおしゃべりは耳に入らないが遠くからでも自分の名前を呼ばれると気が付いたり、無意識の中で重要な情報を選んでいます。このように、重要な情報だけ取り出して、注意を喚起する能力をIoTのシステムにも組み込めれば、非常にたくさんのセンサがあってもうまく運用することができるでしょう。
今回我々は、多種多様な生産現場からの情報を収集・蓄積し、それを総合的に分析して経営の全体最適化を行うため、有用な情報をなるべく大量に集めるIoTセンシングシステムを造ることを目標にしています。そこで、既存の工場設備にもたくさんのセンサを安価で容易に設置できるように、光・熱・振動など環境のエネルギーから得た微小な電力で働く、小型の無線センサ端末を開発します。また、センサ端末からの情報を取りまとめて上位の情報処理システムに送る中継役であるコンセントレータでは、知りたいこと（例:設備の稼働状況、健全性など）に直結した情報だけを厳選して収集するため、現場の状況に合わせて学習しながら無駄な情報を排除する機能を付加します。さらにセンサ端末には、振動、音響、電流センサや太陽電池などに加え、匂いや温度分布を測るセンサと、高効率の振動発電機とを新たに開発して組み込みます。新開発のセンサは、コンセントレータの学習に基づき、どの匂い成分を重点に測るか、どの場所の温度に注目するかなど、測定項目自体を絞り込むことができるようにします。3年後には同じ通信量で、従来の100倍も役に立つ情報を送れるシステムを構築し、その後2年かけて実際に工場で実用性を検証して製品化に結び付ける予定です。
このプロジェクトでは、MEMSのセンサや振動発電機、電子回路、無線通信方式、学習アリゴリズムなどなど様々の分野で世界に冠たる実力を持つ、企業、大学、研究機関を集めてスマートなセンシングシステムを開発し、それをユーザー企業と密に連携して実地に適用していく計画です。さらに開発した技術をIoT横断技術として、広く利用できるようにするため、生産現場以外の適用対象の特定と要求仕様の策定をめざす異業種・異分野融合の機会を積極的に設けます。このような総合的検討と、上述の先鋭的な研究開発を両輪とし、インターフェース等の標準化、知財戦略や広報活動を補助輪として、プロジェクトが最大の成果を生むようにしたいと考えています。よろしくご支援ご鞭撻のほどお願い申し上げます。
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