NTTドコモビジネス（旧 NTTコミュニケーションズ）、ドコモ・テクノロジ、情報通信研究機構（NICT）、ポケット・クエリーズ、横須賀リサーチ・パーク、大林組、東北大学、仙台市、他2社は12月5日、実現場におけるAI活用に向けた実証実験を12月5日～19日まで実施することを発表した。

通信環境に応じた異常検知エッジ・クラウドAIの分散処理によって通信量の削減効果を検証するとともに、メタサーフェス反射板での送受信端末位置に応じた適応的な電波反射方向制御により、不感エリア解消の効果を検証する。

なお、今回の実証は総務省の令和6年度補正予算「地域社会DX推進パッケージ事業（AI検証タイプ）」の採択を受けて実施する。

  • 実証の概要

    実証の概要

実証の背景と目的

労働力不足などの社会課題を背景に、工事現場や農場などの現場では危険な場所での作業や広い範囲での業務が求められている。そのため、現場でのリアルタイム監視や自動制御を安定化させて省人化を実現するために、AIやロボットの活用が必要とされる。

これらの技術を効果的に運用するためには、現場とクラウド間で映像や制御データをやり取りするための安定した通信環境の確保が不可欠だが、建物や地形などの遮蔽で電波が届かない地点の発生や、広大なエリアを漏れなくカバーするための基地局配置や出力設計が困難であることが課題となっている。

さらに、AIの導入においては、オンプレミス環境での処理ではなくオンライン構成が主流となっているが、カメラ映像などの大容量データをクラウドに送信して分析をする際には、通信負荷や帯域確保が技術的な課題として顕在化している。

実証ではこうした課題に対応するため、移動可能なロボットが通信制約のある環境下でも安定してAI画像解析を行えるよう、メタサーフェス反射板による通信不感エリアの解消と、画像解析AIのエッジ・クラウド連携における通信量削減を確認する。

エッジ・クラウド連携では、整った通信環境のもとで画像データの前処理をエッジ側で行い、必要なデータのみをクラウドへ送信することで、通信量と計算負荷を最適化する。これにより、実社会でのAI・ロボット活用の拡張性の検討を目指す。

仙台市は東北の政令指定都市として東北地域の産業の発展をけん引しており、仙台市における実証成果は、労働力不足の課題を抱える東北地方の他地域や多様な産業分野に横展開していく効果が高いと見込めるのだという。

実証の概要と実証内容について

今回の実証では、通信環境に応じた異常検知エッジ・クラウドAIの分散処理により、通信量削減効果を検証するとともに、メタサーフェス反射板での送受信端末位置に応じた適応的な電波反射方向制御により不感エリア解消の効果を検証する。

通信環境に応じた異常検知エッジAI・クラウドAI連携による通信量削減

動きベクトルを基に対象物を検出するAIを活用したエッジAI・クラウドAIシステムとロボットに搭載したカメラを組み合わせることで、場所や時間帯に左右されず監視や安全確保、監視業務の省人化を目指す。

仙台市役所本庁舎整備第1期建築工事現場においては、工事現場における噴煙監視を取り上げ、煙の検出を通して異常検知エッジAI・クラウドAI連携の通信量削減効果を評価する。

実際の建築現場におけるユースケースを想定し、足元が土で周囲に建材や足場、建設途中の建物が存在し、背景が遮音や目隠しのための仮囲いなどになっている映像データを解析対象とする。

主に作業者がいない間の自動噴煙監視を想定しているため、人の映り込みは基本的にない環境で実施。ただし、工事現場では不審者の侵入も監視対象となることから、同様の環境における人物検出についても評価する。

  • 仙台市役所本庁舎整備第1期建築工事現場

    仙台市役所本庁舎整備第1期建築工事現場

東北大学青葉山新キャンパスにおける実証では、農場における鳥獣監視を取り上げ、鳥獣の検出を通して異常検知エッジAI・クラウドAI連携の通信量削減効果を評価する。実際の鳥獣害対策のユースケースを想定し、広域環境で任意の鳥獣監視視点を実現できる移動ロボットに搭載したカメラによる取得映像を解析対象とする。

  • 東北大学青葉山新キャンパス

    東北大学青葉山新キャンパス

メタサーフェス反射板による電波不感エリアの解消

5G通信やWiGigといった大容量通信が実現できる高周波帯電波について、不感エリアをメタサーフェス反射板により適応的に削減することを目指す。

仙台市役所本庁舎整備第1期建築工事現場においては、工事現場内の公衆5Gの不感エリアに対し、メタサーフェス反射板を活用して電波を反射させ、エリア拡張の有効性を検証する。

東北大学青葉山新キャンパスにおける実証では、キャンパス内の公衆5GやLTEの不感エリアに対し、メタサーフェス反射板を活用して電波を反射させてエリア拡張を行い、合わせて動的な反射方向制御を適用することで、柔軟なエリア拡張の有効性を検証する。

28ギガヘルツ動的メタサーフェス反射板の実証にあたっては、Mobile GNSSを走行型移動機（ローバー）に取り付け、リアルタイムでの高精度な位置情報（緯度・経度）の取得を行うことで、メタサーフェス反射板の追従性を検証する。