OKI、土砂災害危険斜面を見守る「斜面監視システム」を販売開始

OKI、土砂災害危険斜面を見守る「斜面監視システム」販売開始
〜斜面崩壊を瞬時に検知し、９２０MHz帯マルチホップ無線でリアルタイムに通知〜


　OKIは、このたび土砂災害の危険のある斜面に設置した傾斜センサーや土壌水分量センサーからの情報を、当社の省電力９２０MHz帯（※１）マルチホップ無線（※２）（以下　マルチホップ無線）でクラウドセンターに収集し、斜面崩壊の危険をリアルタイムに通知する「斜面監視システム」を開発し、２０１５年１２月１日から販売開始します。本システムは、電池駆動が可能な省電力型マルチホップ無線技術を搭載した傾斜センサーモジュールと、環境エネルギーから電力を創出することでシステムの長寿命化を実現するエナジーハーベスティング（※３）技術を組み合わせることにより実現しました。土砂崩れや地すべりなど崩壊の危険性のある斜面や法面に傾斜センサーと土壌水分量センサーを設置し、マルチホップ無線技術でセンサーデータを収集することで、遠隔地からの斜面状態のリアルタイム監視を実現します。

　近年、集中豪雨やゲリラ豪雨などの異常気象により地盤が急速に緩んだ結果、土砂崩れや地すべりなど土砂災害が多発し各地で大きな被害が出ています。現在、斜面崩壊を検知する観測機器としてはワイヤー伸縮計が広く使われていますが、設置時のコストや耐用年数の短さ、動物による誤検知などの課題があり、全国で５０万か所以上と言われている土砂災害の危険個所に対して、観測機器は一部にしか導入されていません。

　OKIは、これらの課題に着目し、安価なMEMS（※４）加速度センサーと省電力型マルチホップ無線技術を組み合わせ、電池で数年以上の動作が可能な「傾斜センサーモジュール」を開発し、システムを構築しました。斜面に設置した複数の「傾斜センサーモジュール」からのセンサー情報を集約装置で収集することで斜面の状態を監視します。また斜面崩壊の要因として土中の水分量が大きく関係しているため、本システムでは「土壌水分量センサー」も備えました。「土壌水分量センサー」は、加速度センサーよりも消費電力量が多いため、太陽光パネルと二次電池を組み合わせることでシステムの長寿命化に対応しています。今後、土砂崩れ予測アルゴリズムなどを導入し、現在の斜面状態の監視のみならず、土砂崩れ発生の危険を予測し、住民避難の必要性を早期に判断するため支援機能も追加する予定です。

　OKIは、「斜面監視システム」で、土砂災害の危険個所が多い自治体などのお客様の多様な要望にお応えし、安心・安全な社会を実現するシステムの提供を「地方創生クラウド・サービス」などで積極的に行っていくほか、「市町村防災行政無線システム」や、従来の「河川監視システム」、「沿岸防災システム」など他のシステムと連携した総合防災システムの実現に貢献していきます。


【販売計画】
　標準価格：１，０００万円〜（個別見積）
　販売目標：今後３年間で１００セット


【「斜面監視システム」の特長】
１．　IoT向け通信プロトコルの採用とセンサーデータの可視化を実現
　集約装置とサーバー間の通信プロトコルにIoT向けプロトコルとして注目されているMQTT（※５）を採用しています。これにより通信回線の低コスト化や多地点でのリアルタイム監視を実現しています。またデータベースに時系列データベースを採用しており、それ用に準備されたフロントエンドを活用することで、ノンプログラミングでデータベースに蓄積されたセンサーデータを簡単に可視化することができます。

２．　電池駆動センサーモジュールによる自在な設置と低コストを実現
　従来のマルチホップ通信システムでは、電池駆動可能な無線装置は末端の装置のみで、中継装置には電源が必要な場合が大多数でしたが、本システムでは中継装置も電池駆動可能な省電力型マルチホップ無線技術を採用しています。これにより傾斜センサーを広範囲に設置するだけでネットワークを自律的に形成することができ、電源敷設などの工事費の低コスト化が実現可能です。

３．　環境に影響されない電源確保
　従来の太陽光パネルを用いた装置では、発電力が天候に左右されるため、雨天や曇天が長く続くとシステムが停止してしまう恐れがありました。そこで本システムでは、エナジーハーベスティング技術により、キャパシター（※６）と二次電池の二種類の充電池を備え、曇天などで発電量が少ない場合においても効率的に充電が可能な構成としています。

　＊以下の資料は添付の関連資料「参考資料」を参照
　　・斜面監視システム構成図
　　・主な構成装置
　　・利用シーン


【用語解説】
　※１：９２０MHz帯
　　日本では９１５．９〜９２９．７MHzを使用する周波数帯で、２０１２年７月から利用可能。無線LANなどで主に使われている２．４GHz帯と比較して電波到達性が高く、障害物があっても回り込んで届くため、ビルや工場など障害物の多い場所や、屋外での利用にも向いている。海外ではサブギガ帯と呼ばれ、同様の周波数帯がスマートメーターなどに広く利用されている。

　※２：マルチホップ無線
　　複数の無線装置を経由して、バケツリレーのようにデータを伝送する通信方式。親機から直接電波が届かなくても近隣の子機を経由してネットワークに接続できるため、広いエリアの無線ネットワークを低コストで構築できる。また、電波状態の良い経路を自動的に選択して通信を行うため、一時的な電波障害に強く信頼性に優れている。

　※３：エナジーハーベスティング
　　周りの環境からエネルギーを収穫（ハーベスト）して電力に変換する技術。「環境発電技術」とも呼ばれている。環境中に存在するエネルギーとしては、光・熱（温度差）・振動・電波などがある。

　※４：MEMS（Micro　Electro　Mechanical　Systems）
　　センサー、アクチュエーター、電子回路を一つのシリコン基板、ガラス基板、有機材料などの上に集積化したデバイス。

　※５：MQTT（Message　Queue　Telemetry　Transport）
　　一方向、１対１の通信のみでなく、双方向、１対多の通信が可能なIoT（Internet　of　Things）向け通信プロトコル。

　※６：キャパシター
　　電気を蓄える蓄電素子。二次電池と比べて、容量は少ないが短時間での充放電や微弱な電流でも充電が可能。また、充放電の繰り返しによる性能劣化が少なく、寿命が長いなどの特長もある。


　※沖電気工業株式会社は通称をOKIとします。
　※その他、本文に記載されている会社名、商品名は一般に各社の商標または登録商標です。


◆本件に関するお客様からのお問い合わせ先
　社会システム事業本部
　次世代社会インフラ事業推進室
　電話：０３−５４４５−６３１８