[M-GI31] 情報地球惑星科学とデータ利活用

[MGI31-P13] LPWA（LoRa）と映像IoT技術開発（６）：WoR型LoRa通信ツールによるフィールド実験

*水原 隆道¹、森岡 将貴¹、村田 健史²、菊田 和孝² (1.株式会社クレアリンクテクノロジー、2.国立研究開発法人情報通信研究機構)

キーワード：LPWA、LoRa、映像IoT

内閣府では、IoT（Internet of Things）、ロボット、人工知能（AI）、ビッグデータ等の新たな技術をあらゆる産業や社会生活に取り入れてイノベーションを創出し、一人一人のニーズに合わせる形で社会的課題を解決する新たな社会をSociety 5.0と名付けている。Society 5.0ではICTを最大限に活用し、サイバー空間とフィジカル空間（現実世界）とを融合させた取組により、世界に先駆けて人々に豊かさをもたらす超スマート社会を実現する。本研究の目的は、地域社会でのSosiety5.0実現を目指し、地方自治体等が展開しうる地域自然環境監視システムを実現するためのIoT基盤技術開発である。たとえば、中小河川水位および氾濫・越水領域監視、地滑り監視、気象状況監視システムを、電源利率性（エナジーハーベスト）に配慮して構築する。
本研究では無線信号をモニタすることで起床（Wakeup）可能なWoR（Wake on Radio）機能を搭載したLoRaモジュールによるデータ伝送性能検証を実施する。これにより、一般的なLoRa通信と異なりモジュールは通信時のみに起動するために、大幅な電力節約が期待できる。例えば、太陽光発電データのみでのLPWA通信システム運用が可能となる。本発表では、電力供給がない山間部などからのLoRa通信を行うための新しいエナジーハーベスト型LoRa通信プロトコルを提案する。具体的には、メッシュネットワークではなくシリアルネットワークにおいて、モバイル通信不感地帯に設置したセンサーデータを確実に伝送するための通信方式を提案する。
本発表では、主として実フィールドにおいてこのプロトコルを用いた伝送実験を一定期間継続して行い、実用性を検証する。本発表では、6台の環境センサー（温湿度計測）と4台の通信ノードを実フィールド（農業フィールド）に設置し、センサーと通信ノードを外部電力なし（太陽光発電のみ）により長期運用する実験について報告する。この実験結果をもとに、火山観測、地震観測、河川・海岸観測など、様々な地球科学分野において場所を選ばずにデータ収集を実現する手法を提案する。
本研究の一部は、学際大規模情報基盤共同利用・共同研究拠点および革新的ハイパフォーマンス・コンピューティング・インフラ(課題番号: jh230057およびjh240077)およびJSPS科研費（JP22H01318）の支援を受け、内閣府総合科学技術・イノベーション会議の戦略的イノ ベーション創造プログラム（SIP）第３期「スマート防災ネットワークの構築」（研究推進法人：国立研究開発法人防災科学技術研究所）によって実施した。