ドコモがサポートする5G時代の実証実験

ドコモがサポートする5G時代の実証実験

ドコモは2020年の5G商用サービス開始に向け、2019年度下期より全国100か所を順次5Gのプレ商用としてエリア化を図っている。それに先駆けた取組みとして、5Gの特徴である「高速大容量・低遅延・多接続」の実証実験環境を無償提供するドコモ5Gオープンパートナープログラムを実施している。今回は、プログラムを活用した沖縄工業高等専門学校(以下:沖縄高専)の5G検証を実例として紹介する。

ドコモがサポートする5G時代の実証実験

5Gサービス創出をめざす「ドコモ5Gオープンパートナープログラム」

ドコモは、2020年の商用サービスの開始をめざしている5Gにおいて、幅広いパートナーとともに新たな利用シーン創出に向けた取組みを拡大するため、2018年2月21日(水)より「ドコモ5Gオープンパートナープログラム」を提供している。
本プログラムは、プログラム参加企業・団体に対し、5Gの技術検証環境を無償提供しており、2020年2月19日(水)時点で、全国3308団体、沖縄県だけでも66団体が加入している。

この5GOPPに参加する沖縄高専は、5G検証環境を提供するドコモ5Gオープンラボ® OKINAWAにて「海中ドローン実証実験」を実施した。沖縄高専とドコモが取り組む5Gサービス創出に向けた現場をお伝えしたい。

「高専ワイヤレスIoT技術実証コンテスト」における取組み

ワイヤレスIoTおよび5Gを活用した学生の技術力や独創的なアイデアを、新たな地域サービスに繋げていくことを目的として、総務省による「高専ワイヤレスIoT技術実証コンテスト」が行われている。沖縄高専は、2019年度開催の本コンテストに応募し、採択された。応募内容は、5G×AI×IoT×ドローンによる海洋環境調査のためのICTシステム「ポセイドローン」開発である。
また、2018年度開催の同コンテストにおいて沖縄高専は「沖縄マリンレジャーパトロール」開発で最優秀賞(総務大臣賞)を受賞しており、その実証実験ではドコモの5G検証環境を利用して頂いた。

人の手を介さない海中ドローン開発の裏側

ICTシステム「ポセイドローン」は人の手を介さず、海中ドローンと5Gで画像やセンサデータを取得し、AIで解析して海中の調査を実施する。
今回、ドコモ5Gオープンラボ® OKINAWAにて5G通信に係る部分の検証をおこなったが、実はポセイドローンは「ドローンAI」「魚AI」「サンゴAI」の3チームで作り上げているシステムである。

人の手を介さない海中ドローン開発の裏側

海中ドローンの場所を正確に特定する「ドローンAI」

これまでの海中ドローンは搭載カメラの映像だけを頼りに操縦し、ドローン本体の位置が不明瞭であった。これでは操縦者の感覚に頼る部分が大きく、それがトラブルの元になる。そこで「ドローンAI」チームでは、AIに海中ドローンの場所を正確に特定させる仕組みを搭載した。その仕組みをリアルタイムに動かすためには、正確かつ瞬時に場所を特定するために必要な高精細なデータ(サイズが大きい)を収集し、瞬時にドローンへ指示を出す必要がある。そこに5G通信の高速大容量・低遅延が必要となる。

海中ドローンの場所を正確に特定させる仕組み

ドローンAIチーム・西 達大(にし たつひろ)氏

ドローンAIチーム・西 達大(にし たつひろ)氏

ドローンAIチーム・西 達大(にし たつひろ)氏

魚の品種を判別する「魚AI」

「魚AI」チームがめざすのは、沖縄に生息する熱帯魚の品種を画像認識AIで解析すること。画像認識AIで泳いでいる魚をリアルタイムかつ高精度に解析するには、やはり高精細な画像データが必要であり、5Gの高速大容量の利用を想定して開発した。現在は60種類の認識に成功しており、このデータをもとに今回の5G通信環境にて検証を行った。 魚AIチームで実験を行う学生は「1種類につき何十枚もの写真を集めるのがたいへんだった。中には希少な魚もあり、検索では見つけられない魚は研究者や水族館に協力してもらった。今後は沖縄県内の熱帯魚80種類の識別をめざす」と話した。

左から魚AIチーム・奥浜 駿(おくはま しゅん)氏/金城 琉馬(きんじょう りゅうま)氏

左から魚AIチーム・奥浜 駿(おくはま しゅん)氏/金城 琉馬(きんじょう りゅうま)氏

左から魚AIチーム・奥浜 駿(おくはま しゅん)氏/金城 琉馬(きんじょう りゅうま)氏

サンゴ礁の品種・密度を判別する「サンゴAI」

「サンゴAI」は、沖縄に分布するサンゴの品種判別を目的としたAI。沖縄のサンゴ礁を形成するサンゴは一つひとつの形が異なる複雑な形状であり、品種を識別するためには高精細な画像データを通信でやりとりする必要がある。ドローンAI、魚AIとも共通するが、5G通信の特徴である高速大容量によってリアルタイムにサンゴの品種識別する仕組みが実現できると考え、開発を行った。現時点では6種類の認識に成功しており、今後は沖縄に生息するサンゴ礁全種類の認識を目指している。サンゴAIチームで実験を行う学生は「サンゴ礁の品種をまずは人間が判別しAIに覚えさせなければいけないが、目視での判断が難しく専門家の意見を聞きながら進めた」と話した。

サンゴAIチーム・照屋 珠嵐(てるや じゅらん)氏

サンゴAIチーム・照屋 珠嵐(てるや じゅらん)氏

サンゴAIチーム・照屋 珠嵐(てるや じゅらん)氏

沖縄の若い力と、ともにつくる地域協創の一手として

今回、ドコモ5Gオープンラボ®OKINAWAにて実施した沖縄高専の実証実験では、5Gの「高速大容量」という特徴をふまえて開発されたシステムの検証をおこなった。さらなるステップとして海中ドローン自体が魚やサンゴ礁の判別と障がい物を察知できるようにすることを目指しているそう。ポセイドローンがまるで目視で海中を進んでいるかのような姿が想像にかたくないが、同時に魚やサンゴ礁に知見のある専門家と同じスピードで品種を判断する、まさに5G時代のドローンである。

3チームそれぞれの学生たちはみな、この実験が成功することで海洋調査が容易になり、沖縄観光産業の発展に役立ちたいと話した。

ドコモの法人ビジネス本部 沖縄振興推進室・坂本光弘氏は本実証について「沖縄高専さまではAIによる画像認識ソリューションを海洋に応用することで、海洋調査の自動化やダイバーのあんしん・安全につながるソリューションについて研究されている。これは、まさに危険を伴う潜水士の作業を機械化するといった社会貢献につながる取組み」と語った。続けて5G時代の実証実験について「現時点で、5Gは社会課題解決を中心として、いかに使ってもらえるかが大事」だと話す。さまざまな社会解決に向けた企業や自治体のアイデアがベースとなり、5GOPPを通して新たな5Gの展開方法が生まれていくことで、SDGs達成に向けた取組み拡大の貢献につながるだろう。

沖縄振興推進室・坂本光弘氏

(本内容は2020年2月18日取材時点のものです。)

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