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【初心者向け!5G入門編】5Gとは?わかりやすく解説!5Gで世界はどう変わる?#5G についてコレだけおさえよう!




【目次】

■5Gで世界はどう変わる?|5Gとは?特徴は超高速・多数同時接続・超低遅延|#5G についてコレだけおさえておけば、新しいチャンスをつかめる可能性が上がる!?

5Gで何が変わるか
5Gで何が変わるか

参考画像:2020年に向けた5G及びITS・自動走行に関する総務省の取組等について(2017/6/8、総務省)|スクリーンショット

このページにたどり着いたあなたは「5Gってニュースで目にする機会が増えたけどよくわからない」というような「5G」について興味があるという方だと思いますが、5Gがどれほど世界を変えるものなのかを知ると「知っててよかった!」という気持ちになります。

5Gを知ることによって、社会人の方はあなたの仕事の未来とのつながりや将来に向けての投資の役に立つでしょうし、就職・転職を考えている人は5G関連で強そうな産業・企業研究に役立つはずです。

このページはあくまで初心者向けの入門編ですので、説明する際に紹介している参考リンクをぜひチェックしていただくとより理解が深まると思います。

■5Gとは?

移動通信システムの進化
移動通信システムの進化

参考画像:2020年に向けた5G及びITS・自動走行に関する総務省の取組等について(2017/6/8、総務省)|スクリーンショット

情報通信技術の進歩
情報通信技術の進歩

参考画像:IoT新時代の未来づくり検討委員会事務局資料(2017/11/17、総務省)|スクリーンショット

移動通信システムの進化は、1G→2G→3G→LTE→4G→5Gと進化を遂げています。

「移動通信システム?」と聞くとテクノロジーや難しい言葉に対する急な拒否反応を示してしまう可能性もありますが、私たちに身近なものでいう「携帯電話」に代表される移動体通信を頭に思い浮かべてくださいね。

【参考リンク】

移動通信システムの歴史を簡単におさらいします。

第1世代 アナログ方式 (音声)

第2世代 デジタル方式 (パケット通信)

第3世代 世界共通のデジタル方式 (静止画・ブラウザ・動画)

ITU(国際電気通信連合)によって定められた「IMT-2000」規格に準拠したデジタル携帯電話

第3.9世代 LTE(Long Term Evolution)

4Gへのスムーズな移行を目指すものであり、3.9Gとも呼ばれます。

第4世代 LTE-Advanced (高精密動画)

【参考リンク】

  • LTEとは|NTTコミュニケーションズ

平成29年度情報通信審議会 情報通信技術分科会新世代モバイル通信システム委員会報告(案)

(2017/7/20、総務省)

移動通信システムは、およそ 10 年毎に世代交代が行われており、過去 30 年間で通信速度は、約10,000万倍に高速化した。

これまでの移動通信システムの進化を一言でまとめるとするなら、通信速度の高速化ですが、5Gの進化は異なります。

では、第5世代である5Gはこれまでとどのように違うのでしょうか?

移動通信システムの高度化|平成28年版情報白書|総務省

第5世代移動通信システム(5G)は、超高速を実現するだけでなく、多数同時接続や超低遅延といった、従来技術にない特徴を有しており(図表6-3-2-1)、すべてのモノがインターネットに接続されるIoT時代に不可欠な基盤技術として期待されている。

5Gのポイントは、「超高速」であるという通信速度の進化だけでなく、「多数接続」、「超低遅延」といった新たな機能を持つ次世代の移動通信システムだということです。

※「多数接続」、「超低遅延」については改めて紹介しますので、ここはサラッと流しておいてください。

次のステップでは、5Gのコンセプト(概念や全体を貫く基本的な考え方)について紹介してみたいと思います。

【参考リンク】

コメント)ちゃんとついてこれてますか?(自分の説明に足りないところがなければいいのですが)




■5Gの基本コンセプト「超柔軟性」

5Gで何が変わるか
5Gで何が変わるか

参考画像:2020年に向けた5G及びITS・自動走行に関する総務省の取組等について(2017/6/8、総務省)|スクリーンショット

5Gモバイルネットワークのインフラの本質は、「超柔軟性(Extreme Flexibility)」にあります。

2020年,その先のテレビへの期待|NHK

いつでもどこでも,あらゆる利用シーンでユーザーが満足できるエンドツーエンドの品質を提供可能な「究極の柔軟性(Extreme Flexibility)」を持つ

今読んでいる時点では「超柔軟性」とか「究極の柔軟性」と聞いても伝わりづらいかと思いますが、さらにかみ砕いて説明していくのでご安心ください。

ここでの理解は、5Gというのは、「いつでも、どこでも」というようにあらゆるシーンでユーザーが満足できる品質のものを提供できるもの、と考えておいてください。

※Society5.0のところでも出てくる「いつでも、どこでも」というキーワードですが、これが未来において重要な考え方になります。

先ほどの内容をより具体的な言葉で説明すると、5Gは、様々な周波数帯(800MHz、2GHzなど既存の周波数帯に加え、6GHz以下の周波数帯やミリ波などの6GHz以上の周波数帯など、これまでよりも⾼い周波数帯など様々な周波数帯を活⽤)、様々な無線技術(NR(New Radio:超高速実現に必要となる数百MHz以上の広周波数帯域への対応や、ミリ波などの高い周波数帯への対応、超低遅延を実現する無線フレーム構成等の新たな無線技術)、LTE、WiFiなど様々な無線技術で構成)から構成される「ヘテロジニアス・ネットワーク(Heterogeneous:異種混合ネットワーク)となって、超高速・多数同時接続・超低遅延・省コスト&省消費電力といった特徴を持ち、あらゆる利用シナリオ(モバイルブロードバンドの高度化(eMBB:Enhanced mobile broadband)・大量のマシーンタイプ通信(mMTC:Massive Machine Type Communication)・超高信頼・低遅延通信(URLLC:Ultra reliable and low latency communication))でユーザーが満足できる品質を提供できる第5世代移動通信システムであり、Internet of Everything(すべてのものがインターネットに接続される)の時代の基盤技術といえます。

「うわー、急に難しくなったなー」と感じた方のために、この説明を改めて書き換えてみます。

5Gは、様々な周波数帯、様々な無線技術から構成されるネットワークとなって、様々な利用シナリオ(超高速・多数同時接続・超低遅延)でユーザーが満足できる品質を提供できる第5世代移動通信システムであり、すべてのものがインターネットに接続される時代の物事の土台(その上にすべてを積み上げてゆく土台)となる技術です。

つまり、5Gという技術がなければ、みなさんが想像したり、メディアなどで取り上げられるような新しい産業は生まれないぐらい重要な技術なのです!

それではもう一度4Gまでと5G以降の基本コンセプトの違いについておさらいします。

4Gまで:ベストエフォート

2020年に向けた5G及びITS・自動走行に関する総務省の取組等について

(2017/6/8、総務省)

最大限のスループット(通信回線における一定時間当たりのデータ転送能力)を確保し、高速・大容量通信の提供を目指したシステム。通信速度、遅延時間、カバレッジなどに限界があり、全てのユースケースへの対応は困難

5G以降:それぞれのコンセプトに適した品質を提供

2020年に向けた5G及びITS・自動走行に関する総務省の取組等について

(2017/6/8、総務省)

有無線が一体となり、通信速度、接続数、遅延時間など、あらゆるユーザの要望やアプリケーションの要求条件に対応可能な優れた柔軟性を持つ

【補足】ベストエフォート|OCN

ネットワークは、同時に接続している人の数によって実効速度が変わります。同時に利用している人が少ないときは、規格上の上限値に近い速度で通信できることもありますが、混雑してくると、それぞれの通信速度は下がります。ただし、まったく通信ができなくなることはあまりありません。 どんなときでも全員が最大速度で通信できるネットワークが理想ですが、大変コストがかかってしまいます。そこで、ネットワークを運営する事業者は、ある程度の混雑には対応できるよう努力するものの、品質保証はしない形でサービス提供を行っています。これが、ベストエフォートです。

4Gまでは、ベストエフォート方式をとっていて、同時に接続する人が多くなる=混雑時には通信速度が下がってしまいますが、5G以降はユーザーの要望に対応可能な柔軟性を持つようになります。

平成29年度情報通信審議会 情報通信技術分科会新世代モバイル通信システム委員会報告(案)

(2017/7/20、総務省)

5Gは、あらゆる利用シナリオでユーザが満足できるエンド・ツー・エンドの品質を提供するものとされているが、超高速、多数接続、超低遅延といった5Gの要求条件を1つのネットワークで全て満たすことは、技術的、コスト的にハードルが高く、また、現実の利用シーンを想定した場合、これらの要求条件を同時に満たさなければならないような状況は多くないと考えられる。
このため、5Gでは、全ての要求条件に対応するネットワークを整備する必要はなく、ユースケース、利用シナリオ等に応じて、「超高速」、「多数接続」といった機能、品質を提供するネットワークとなる。

大事なことは、現実の利用シナリオを想定した場合、同時に満たさなければならない状況は少なく、そのため、すべての要求条件に対応するネットワークを整備するのではなく、シチュエーションに応じて「超高速(eMBB)」、「多数接続(mMTC)」、「超高信頼・低遅延通信(URLLC)」の機能・品質を提供できる仕組みにすることにあります。

そこで、考えられているのが「ネットワークスライシング」と「モバイル・エッジ・コンピューティング」です。

ここでまたもやカタカナが出てきて、うんざりすると思いますが、あと少しです。

●ネットワークスライシング

2020年に向けた5G及びITS・自動走行に関する総務省の取組等について(2017/6/8、総務省)によれば、現在は、画一のネットワークに異なる要件のアプリ・ サービスのトラフィックが混在していますが、ネットワークスライシング技術をコアネットワークや無線アクセスネットワーク(RAN)などに導入することで、5Gの要求条件や異なる要件を持つサービスに柔軟に対応し、サービス毎に最適なネットワークを提供ができるようになります。

例えば、スライス1を「超高速(eMBB)」、スライス2を「多数接続(mMTC)」、スライス3を「超高信頼・低遅延通信(URLLC)」というようにネットワークスライスを設定することで、アプリ・サービス毎にトラフィックの分離が可能になります。

●モバイル・エッジ・コンピューティング

平成29年度情報通信審議会 情報通信技術分科会新世代モバイル通信システム委員会報告(案)

(2017/7/20、総務省)

5Gでは、無線区間で 1ms の遅延時間が要求条件とされているが、自動車やロボットの遠隔制御といった超低遅延が求められるサービスに対応するためには、無線だけでなく、有無線が一体となって超低遅延の対応を行うことが必要である。このため、有線区間での遅延時間を短縮するシステムとして、ユーザの近くでデータ処理を行うモバイル・エッジ・コンピューティングの導入が期待されている。

超低遅延が求められる自動車・ロボットの遠隔制御などについて、クラウド上でサービス提供を行っていたサーバーを、ユーザの近くでデータ処理等を行うMECサーバを配置する「モバイル・エッジ・コンピューティング(MEC)」によって、超低遅延を可能にします。

■5Gの特徴

1.超高速(高速通信)

最大10Gbps(現行LTEの100倍)

例:4K/8Kなど高精細映像も超高速に伝送

例:2時間の映画を3秒でダウンロード

2.大容量化

3.超低遅延化・高信頼化

無線区間の遅延1ms(ミリ秒)以下(現行LTEの1/10)

例:利用者が遅延(タイムラグ)を意識することなく、リアルタイムに自動運転、遠隔ロボット操作・制御

リッチではなくても遅延がないだけで解決できることは多い。

4.省コスト&省消費電力

ネットワークと端末の低消費電力化

5.多数同時接続

100万台/km2接続数(現行LTEの100倍)

例:狭いエリアでの同時多数接続、スマートメーター、インフラ維持管理(多数接続、低消費電力なIoT)

例:自宅部屋内の約100個の端末・センサーがネットに接続

【参考リンク】

■まとめ

5Gは、様々な周波数帯、様々な無線技術から構成されるネットワークとなって、様々な利用シナリオ(超高速・多数同時接続・超低遅延)でユーザーが満足できる品質を提供できる第5世代移動通信システムであり、すべてのものがインターネットに接続される時代の物事の土台(その上にすべてを積み上げてゆく土台)となる技術です。

つまり、5Gという技術がなければ、みなさんが想像したり、メディアなどで取り上げられるような新しい産業は生まれないぐらい重要な技術なのです!

次は5Gを使ってどのように世界が変わっていくのかを事業領域別に取り上げてみたいと思います。(なぜこのブログで取り上げたのかの理由もわかると思います。)

→ #5G によって産業はどう変わる?|#スマートシティ #自動車 #建設 #VR #スポーツ中継 #ショッピング #金融 #決済 #医療 #農業 について詳しくはこちら







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なぜ自動運転を実現するために「5G」が必要なの?|#CES2018 #インテル のブースでは #AI #IoT #5G #自動運転 が体験できる!

【目次】




■CES2018のインテルのブースではAIやIoT、5G、自動運転が体験できる!

参考画像:What is 5G? | Intel Business|YouTubeスクリーンショット

#Intel はヘルスケア分野でどう取り組んでいくか?|#インテル の5つの重点分野(#AI #IoT #5G #自動運転 #ヘルスケア)によれば、Intelが将来の重点分野として掲げているのが「AI・機械学習」「IoT」「5G」「自動運転」「ヘルスケア(ライフサイエンス)」の5つです。

ラスベガスで開催される世界最大の家電見本市であるCES(Consumer Electronics Show:コンシューマー・エレクトロニクス・ショー)でもAIやIoT、5G、自動運転についての展示が行なわれています。

そこで、今回は、5Gと自動運転の関係についてまとめてみたいと思います。

その前に、5Gについて簡単におさらいしておいてくださいね。

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→ #5G によって産業はどう変わる?|#スマートシティ #自動車 #建設 #VR #スポーツ中継 #ショッピング #金融 #決済 #医療 #農業|5Gになるとスマホからデバイスが変わる? について詳しくはこちら




■なぜ自動運転を実現するために「5G」が必要なの?

What is 5G? | Intel Business

5G: 自動運転を実現する次世代通信|IQ

1 台の自動運転車は 1 日に数テラバイトのデータを処理するとハッテンドルフは語ります。 自動運転車は、カメラ、光で対象までの距離などを分析するライダー (LIDAR)、レーダーなど、膨大な数のセンサーによって周囲の環境に関する情報を認識しています。

2020年に向けた5G及びITS・自動走行に関する総務省の取組等について(2017/6/8、総務省)を参考に、荷物の落下を荷台の重力センサーが異常を察知した場合、どのようなことが起こるのかについて紹介します。

参考画像:2020年に向けた5G及びITS・自動走行に関する総務省の取組等について(2017/6/8、総務省)|スクリーンショット

例:荷物の落下を荷台の重力センサーが異常を察知

→後続車へ自動で情報伝達

→前走車から落下物の情報が伝わる

→後続車はモニターに落下物が表示される

荷物の落下を荷台の重力センサーが異常を察知したというケースでは、センサーで異常を察知して、その情報を後続車に伝えていくといったことを取り上げましたが、自動運転では、このようなデータのやり取りをたくさん行います。

5G: 自動運転を実現する次世代通信|IQ

車で市街地を走行する場合、センサーで取得したリアルタイム・データが車内コンピューティング・プラットフォームで処理され、どのように車を操作するかを決定します。

しかし、蓄積されたデータから長期間の経験を基にした対処方法を入手する場合は、ガソリンスタンドや駐車場、交差点や自宅など大量のデータを通信できる場所で、機会があるごとに情報のアップロードとダウンロードを繰り返すことになるとカーサは語ります。

現在もLTEネットワークを使ってデータの収集を行なっている企業もありますが、自動運転で必要となるデータ量は膨大であり、それも安全性を確保できるものでなくてはなりません。

自動運転を実現するためには、車内のデータ、車外のデータ、車車間通信など膨大なデータに対処する必要があり、そのためには、あらゆる情報を処理できる高度な通信ネットワークが必要となるわけです。

そこで大事なのが「5G」です。

そこで 5G の出番ですが、スピードとデータ処理能力だけでなく、 センサーが目標を見失ったり、過酷な気象条件下でも、低周波帯の 5G 通信により、近くを走る車や道路沿いのインフラと (高い信頼性と速度で) 通信できるため、付加的なセーフティーネットを確保できるとカーサは語ります。

5Gは、様々な周波数帯、様々な無線技術から構成されるネットワークとなって、様々な利用シナリオ(超高速・多数同時接続・超低遅延)でユーザーが満足できる品質を提供できる第5世代移動通信システムであり、すべてのものがインターネットに接続される時代の物事の土台(その上にすべてを積み上げてゆく土台)となる技術です。

2020年に向けた5G及びITS・自動走行に関する総務省の取組等について(2017/6/8、総務省)によれば、車車間通信(V2V)・路車間通信(V2I)技術の開発、歩車間通信(V2P)技術の開発(自動走行車による適切な周辺状況把握と事故低減に向け、歩行者・自転車等の位置情報の通信による共有方式や注意喚起方法の検討)、インフラレーダーシステム技術の開発(荒天時でも自動走行車両の死角を補完する動的情報を提供するレーダー技術)といった自動走行システムに必要な技術がありますが、それを支える上で欠かせないのが「5G」なのです。

コネクテッド・カーズ・ストラテジック・マーケティング責任者のプラカシュ・カーサによれば、5G は自動運転車のためのデータの高速道路のようなものです。

自動運転車が実現するためには、データの高速道路ともいえる「5G」が必要なのです!

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#Intel はヘルスケア分野でどう取り組んでいくか?|#インテル の5つの重点分野(#AI #IoT #5G #自動運転 #ヘルスケア)




■インテルの5つの重点分野(AI・IoT・5G・自動運転・ヘルスケア)

What is 5G? | Intel Business
What is 5G? | Intel Business

参考画像:What is 5G? | Intel Business|YouTubeスクリーンショット

なぜIntelはヘルスケアに注力するのか

(2018/1/3、マイナビニュース)

Intelが将来の重点分野として掲げているのが「AI・機械学習」「IoT」「5G」「自動運転」「ヘルスケア(ライフサイエンス)」の5つです。

それぞれの分野は別の分野のように見えて、それぞれが結びついています。

ヘルスケア分野についても、AIが医師に疾病に対する知見を提供したり、画像やゲノムのスクリーニングデータから疾病の早期発見を可能とするといった動きや、新薬開発の効率化、といった取り組みなども進められるなど、活用が進むほか、ウェアラブル機器によるバイタルサインの取得や、そのデータを5Gを用いて送信といったように、ほかの重点分野の技術をも内包する形で、事業強化が図られている。

ヘルスケア分野でいえば、「AI」が医師に対して病気に対する支援を行なったり、画像や遺伝子のデータから病気の早期発見を目指していたり、「IoT」においてはウェアラブルデバイスでバイタルサインを取得し、病気の治療・予防に活かす研究がおこなわれていたり、「5G」では、センサーを活用し、リモート環境での心拍数や血圧値のモニタリングによって健康を管理したり、映像を活用して遠隔診断をするといった遠隔医療が可能になるだけでなく、映像配信やロボティクス、AR/VRを使用して、外科医が離れた場所から手術を行う遠隔手術に活用される可能性が期待されます。




■Intelはヘルスケア分野でどう取り組んでいくか?

インテルがヘルスケア分野の課題解決に貢献する事業展開をPR

(2017/12/11、innavinet)

インテルでは,このほかにもプレシジョン・メディシンに向け,医療データや日常生活から得られる健康データなどのビッグデータをクラウド上で管理し,個人が自ら健康管理を行ったり,予防医療や創薬などにデータを活用できる基盤にも技術を提供していく。

ゲノム解析が一般的なものになった時、AIが過去の文献や医学論文、データベースを探索するようになる!?によれば、現在では、抗がん剤を使用する前に、ゲノム情報を活用してどのような薬が効くのかを事前に調べて投与する「Precision Medicine(プレシジョンメディシン)」に注目が集まっていますが、インテルでは、プレシジョン・メディシンのために、医療データや健康データなどのビッグデータを管理したり、予防医療や創薬などに活用できる基盤にも技術を提供していくそうです。

What is 5G? | Intel Business

Intelによれば、世界的に医療費の支払いが問題になっていることが背景として挙げられるそうです。

背景には、世界的に医療費の支払いが問題になってきており、変革が求められるようになっていることが挙げられる。例えば、米国合衆国保健福祉省(United States Department of Health and Human Services:HHS)は、ヘルスケアに関する資源利用として、高齢者および障害者向け公的医療保険制度であるメディケアの支払いを、量ではなく、質へと転換していこうという流れを示している。これは、患者の入院に関して、定められた品質計測方法で計測したヘルスケアデータとして、The Centers for Medicare & Medicaid Services(CMS)に提供することともに公表することと引き換えに、若干高めの支払いを受ける、というもので、簡単に言うと、医療報酬を1回あたりの診療に支払うのではなく、そこで生み出されたトータルのエピソードに対して支払うというモデルとなっている。

2016年度(平成28年度)の医療費は41.3兆円|診療報酬改定で薬価が引き下げられたことやジェネリック医薬品の使用割合が増えたことが医療費減少の要因によれば、高齢化や医療技術の高度化は年々進んでいるため、今後も医療費の増加が予想されます。

年齢階級別一人当たり医療費(平成25年度)
国民医療費の約2割が80歳以上の医療費であり、その多くを入院費用が占めている。(年齢階級別一人当たり医療費(平成25年度))

参考画像:不安な個人、立ちすくむ国家~モデル無き時代をどう前向きに生き抜くか~|経済産業省PDF

国民皆保険による医療、医師の半数「持続不能」|「#健康格差」を広げないために私たちができることにで紹介した厚生労働省「人口動態調査」, 「医療給付実態調査報告」, OECD Health Data 2014 OECD Stat Extractsによれば、国全体医療費の23%(9.2兆円)が80歳以上の医療費であり、その多くを入院費用が占めているそうです。

このように考えると、ある業界だけ、自治体だけが医療費の減少のために取り組むのではなく、社会全体で医療費の減少に取り組む時が来ていると思います。

そのことが「AI・機械学習」「IoT」「5G」「ヘルスケア(ライフサイエンス)」の分野に多くの企業が取り組無ことにつながっているのではないでしょうか。

『サードウェーブ 世界経済を変える「第三の波」が来る』(著:スティーブ・ケース)では、第三の波(あらゆるモノのインターネット)によって、あらゆるモノ・ヒト・場所が接続可能となり、従来の基幹産業を変革していく中で、企業や政府とのパートナーシップが重要になると書かれています。

サードウェーブ 世界経済を変える「第三の波」が来る (ハーパーコリンズ・ノンフィクション)

第二の波では、インターネットとスマートフォンの急速な普及によってソーシャルメディアが激増し、盛況なアプリ経済が誕生した。その中でもっとも成功を収めたスナップチャットやツイッターのような企業は、小規模なエンジニアリング・チームからスタートして一夜にして有名になり、第一の波の特徴であったパートナーシップをまったく必要としなかった。しかし、こうしたモデルは現在がピークであり、新たな時代は第二の波とはまったく違う―そして最初の波とよく似た―ものになることを示す証拠が増えている

この第三の波には「インパクト投資」も含まれているそうです。

社会的インパクト投資(ソーシャルインパクトボンド)とヘルスケア分野(認知症・がん)の可能性|#サキドリ↑(NHK)によれば、「社会的インパクト投資(ソーシャルインパクトボンド、SIB)」とは、障がい者支援や低所得者(貧困)支援、難民、失業、引きこもりの人の就労支援などの社会問題の解決と収益の両立を目指す社会貢献型の投資のことです。

「IoT」や「インパクト投資」といった「第三の波」で社会は大きく変化をしていきますが、社会問題を解決する手段として、一人の力ではなく、これからますますいろんな人たちとのパートナーシップが重要になってくるでしょう。

インテルはおそらくヘルスケア分野のキープレイヤーになると思いますので、これからもインテルの動きには注目しましょう!







P.S.
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【2018年予測】エネルギー業界は #ブロックチェーン と #5G と #IoT によって劇的に変わる!?|「スマートホーム」「スマートエネルギー」「スマートグリッド」




■エネルギー業界で現在注目されているトレンド|「スマートホーム」「スマートエネルギー」「スマートグリッド」

住宅市街地におけるICTを利活用した地域イメージ
住宅市街地におけるICTを利活用した地域イメージ

参考画像:ICTを利活用した環境にやさしいまちづくり(平成23年4月、総務省)|スクリーンショット

まずは「スマートホーム」や「スマートエネルギー」、「スマートグリッド」などエネルギー業界で現在注目されているトレンドについて紹介しておきたいと思います。

●スマートホーム

ICTに係る商品・サービスやビジネス|第2節 経済成長へのICTの貢献~その具体的経路と事例分析等~|第1部 特集 IoT・ビッグデータ・AI~ネットワークとデータが創造する新たな価値~|平成28年版 情報通信白書|総務省

スマートホームとは、住宅とICTが融合して、エネルギーの需給量を調整し、省エネルギー・節電を実現したり、センサー等による宅内の見守りや防犯、宅内の家電等の遠隔制御などを可能とした快適な暮らしを実現できる住まいである

スマートホームは、HEMS(Home Energy Management System)という電気やガスなどの使用量をモニターで可視化したり、自動制御することによって、家庭の省エネルギーのための管理ができたり、また、センサーなどによって家族の見守りや防犯ができる住まいのことです。

※ちなみに、住宅向け(Home)をHEMS(ヘムス)、ビル向け(Building)をBEMS(ベムス)、工場向け(Factory)をFEMS(フェムス)、地域全体向け(Community)CEMS(セムス)となります。

Meet the 3rd generation Nest Learning Thermostat

スマートホームのデバイスの一つとしてスマートサーモスタット「Nest」というさまざまなセンサーと人工知能が搭載された温度を調節する装置で、Nestと電化製品との連携によって、室温を快適に保ちながら、節電&省エネもできるそうです。

スマートグリッドとは、送電網内のあらゆるものを接続し、監視・制御できる状況に置いて、電力の流れを最適化するというものです。

身近なところでいえば、スマートメーター(消費電力や発電量をリアルタイムに把握できる、電力の「見える化」のためのシステム)やHEMS(Home Energy Management System:家庭内のエネルギー管理を行うシステムで、電気やガスなどのエネルギーの使用量を見える化したり、家電を自動制御することで省エネができるというもの)で役立てられることが期待されています。

スマートエネルギーには調べてみたところ具体的な定義はないようですが、おおむね次のような意味で使われているようです。

スマートエネルギーとは、太陽光発電や風力発電などの再生可能エネルギーの活用、ICTによるエネルギー利用の効率化、ガスコージェネレーション、燃料電池、蓄電池など技術を活用することにより、地域において自律的なエネルギーの需給調整を図る分散型エネルギーシステムのことを言います。




【参考リンク】

■エネルギー業界は「IoT」と「5G」と「ブロックチェーン」によって劇的に変わる!

なぜエネルギー業界は「IoT」と「5G」と「ブロックチェーン」によって劇的に変わると考えられるのでしょうか。

●IoT

5Gに関する間違った通説とその真実|NOKIA

温度センサー、窓自動開閉制御、暖房管理、侵入警報、家電製品等、全てが無線でつながり、住人がいつでもどこにいても自宅の情報を管理することができます。こうしたセンサー情報の多くは、データレートや電力量が小さくコストも低いですが、監視装置等ではリアルタイムのHD動画を扱うことになります。よって、5Gでは消費電力の効率化や不要な信号の抑制だけでなく、多様な接続デバイスの一元管理が必須となります。

IoT(モノのインターネット化)時代になり、スマートホームが注目されていますが、家庭内でも様々なセンサー、例えば室内の温度を管理する温度センサーや暖房管理、ホームセキュリティーとしての窓自動開閉制御や侵入警報、その他家電製品がインターネットにつながり、いつでもどこでも家に関する情報を管理することができる時代になってきています。

しかし、そうしたセンサーの一つ一つのコストや消費電力は小さいものであっても、自宅部屋内の約100個の端末・センサーがネットに接続するようになれば大きいものになってくるでしょう。

そこで、多様なデバイスを同時接続して、低消費電力なIoTを実現するためのテクノロジーが必要になってくるのですが、ここで重要になるのが「5G」です。

●5G

5Gは、様々な周波数帯、様々な無線技術から構成されるネットワークとなって、様々な利用シナリオ(超高速・多数同時接続・超低遅延)でユーザーが満足できる品質を提供できる第5世代移動通信システムであり、すべてのものがインターネットに接続される時代の物事の土台(その上にすべてを積み上げてゆく土台)となる技術です。

スマートグリッドに注目が集まっていますが、従来の配電網や公共ネットワークではセキュリティ・信頼性・安定性を確保することが難しいそうです。

ファーウェイ、世界初となるスマートグリッド向け5Gネットワークスライシングアプリケーションのデモを実施

(2017/10/4、ファーウェイ)

従来、配電網は専用線または通信事業者の公衆ネットワークを利用して構築されてきましたが、専用線の構築はコストがかさむうえに、柔軟性も低くなります。また、公衆ネットワークでは、各サービスを十分に隔離できず、セキュリティの確保と遅延の短縮ができません。

そこで考えられているのが、5Gのネットワークスライシングです。

【初心者向け!5G入門編】5Gで世界はどう変わる?|5Gとは?特徴は超高速・多数同時接続・超低遅延|#5G についてコレだけおさえよう!で紹介した2020年に向けた5G及びITS・自動走行に関する総務省の取組等について(2017/6/8、総務省)によれば、現在は、画一のネットワークに異なる要件のアプリ・ サービスのトラフィックが混在していますが、ネットワークスライシング技術をコアネットワークや無線アクセスネットワーク(RAN)などに導入することで、5Gの要求条件や異なる要件を持つサービスに柔軟に対応し、サービス毎に最適なネットワークを提供ができるようになります。

例えば、スライス1を「超高速(eMBB)」、スライス2を「多数接続(mMTC)」、スライス3を「超高信頼・低遅延通信(URLLC)」というようにネットワークスライスを設定することで、アプリ・サービス毎にトラフィックの分離が可能になります。

5Gネットワークスライシングでは、通信ネットワークを個別のネットワークスライスに分割し、特定の産業のニーズに応じて電力の配電をカスタマイズすることができます。これにより、公益業界は信頼性とパフォーマンスに優れたサービスを低コストで実現可能となります。

スマートグリッドサービスへの5Gネットワークスライシングの活用は、まったく新しいアプローチです。通信事業者が提供するネットワークリソースを相互に隔離されたネットワークスライスに変換することで、スマート配電網上で提供される各種サービスに求められる多様なネットワーク要件に対応することが可能となります。また、ネットワークスライシングは消費電力データの収集、配電、電気自動車の充電ステーションのパイル制御、正確な負荷管理、スマート配電網での実現が期待されるその他の重要なサービスにも利用できます

スマートグリッドサービスに5Gネットワークスライシングを活用することができれば、多様なネットワーク要件に柔軟に対応することができ、サービスごとに最適なネットワークを提供することが期待されます。

●ブロックチェーン

ブロックチェーンとは、中央管理者を必要とせず、全ての取引履歴をみんなで共有して、信頼性を担保するシステムといえます。

私たちが今利用しているウェブを「情報のインターネット」だとすれば、ブロックチェーンが実現するものは「価値のインターネット」とも表現されたりもしています。

ブロックチェーンがどのようにエネルギー業界に影響を与えるのでしょうか?

ブロックチェーン・レボリューション ――ビットコインを支える技術はどのようにビジネスと経済、そして世界を変えるのか

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「ブロックチェーン・レボリューション」(著:ドン・タプスコット/アレックス・タプスコット)によれば、

ニューヨーク市では災害に強い街をめざし、ブルックリンの一部にマイクログリッド(小規模なエネルギーネットワーク)を導入する試みを始めている。

そうです。

これが実用化されれば、災害時にもローカル発電による電力供給が可能になったり、再生可能エネルギーの利用によって電力料金を下げることや地域で電力を貯めて必要な時に使うということが期待されます。

現在の電力供給は中央集権型・トップダウン型であり、仮に屋根にソーラーパネルを取り付けて、余った電力を隣の家の人に売ろうとしても、必ず電力会社を経由することになります。

電力会社に送電する過程でロスが出たり、買取価格は電力会社によって決められたものになります。

そこで、注目されているのがブロックチェーンです。

TIME Presents LO3 Energy’s Brooklyn Microgrid

LO3はブロックチェーンとスマートコントラクトを利用した分散ネットワーク型のIoT電力供給に取り組んでいる。

ニューヨークの電力スタートアップLO3はブロックチェーンとスマートコントラクト(契約の自動化)を利用した分散型の電力供給に取り組んでいるそうです。

焦点:ブロックチェーン技術、エネルギー市場を大変革か

(2017/12/26、ロイター)

取引データを複数のコンピューターで管理するブロックチェーンは、信用機能を持つ仲介者が存在せず、取引データの書き換えや消去が不可能。こうした特性はエネルギー業界にとって魅力的だ。

エネルギー市場は自由化が進み、再生可能エネルギーが拡大。ユーザー、さまざまな規模の生産者、小売業者、さらにはトレーダーまで巻き込んで取引の複雑化、分散化が進行している。ブロックチェーンはこうした変化に上手に対応する手立てとなる。

ブロックチェーンのシステム内の通貨「トークン」は、太陽光パネルを設置した小口ユーザーである「プロシューマー」(生産行動を行う消費者)間の小規模な取引や省エネを達成したユーザーに見返りを与える手段になる。

ブロックチェーンに「スマートコントラクト」(契約の自動化)を組み合わせることができれば、自動的な取引を市場の最末端に広げ、メーターやコンピューターによって需要と供給を自動的に調整することも可能になる。

全ての取引履歴をみんなで共有して、信頼性を担保するブロックチェーン技術を活用した電力取引サービスができれば、電力会社を通すことなく、余った電力を隣に家に直接販売するということが可能になるのです。

さらにブロックチェーンにスマートコントラクトを組み合わせることができれば、自動的に取引することも可能になってくるでしょう。

また、ブロックチェーンを活用するということは、発電源や送配電に関するトレーサビリティ(追跡可能性)をチェックすることができます。

DIAMONDハーバード・ビジネス・レビュー 17年8月号 (ブロックチェーンの衝撃)

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「ブロックチェーンの衝撃」(ダイヤモンド社)

例えば、再生可能エネルギーからの購買に限定するという契約を結びたい場合、発電源から送配電履歴を記載したブロックチェーンが導入されれば、自動的に記載したスマートコントラクトに記載された要求仕様に適合した電力供給が可能になる。

再生可能エネルギーを応援したいと思う人は、自分がそうした電力を選択できるということになるということです。

ただブロックチェーンにも課題はあります。

それは、ブロックチェーン自体のエネルギー消費です。

「ブロックチェーンの衝撃」(ダイヤモンド社)

たとえば、典型的なコンセンサスメカニズムであるプルーフ・オブ・ワーク(proof-of-work)では、膨大な計算量が必要とされ、それには大量の電力消費が伴う。ある試算では、2020年には、一ビットコインのマイニングに、5500キロワットアワーが必要とされ、その時点でビットコインの採掘に使用される電力は、デンマークのエネルギー消費と同等になるとされている。

【参考リンク】

ブロックチェーンは、「通信システムにおいて、偽りの情報が伝搬される可能性がある時に、正しい合意形成をいかに行うか」というビザンチン将軍問題の解決を、計算量などに転嫁しているとも考えられる。

信頼できない相手との通信をどう信頼するかというビザンチン将軍問題において、プルーフ・オブ・ワーク(proof-of-work:POW)では膨大な計算をこなすことで解決を図ろうというアプローチをしているのですが、それには大量の電力消費を伴うため、現実的にブロックチェーンを導入するには、プルーフ・オブ・ステーク(proof-of-stakes:POS)のような計算量の少ない方法を導入するなどによる問題の解決が必要になります。

■まとめ

「IoT」と「5G」と「ブロックチェーン」には、もちろん期待がある反面、課題も多いことでしょう。

今回挙げたようなシステムにもならない可能性もあると思います。

ただ、エネルギー業界に「IoT」と「5G」と「ブロックチェーン」というテクノロジーが入ってくることは間違いありません。

ぜひエネルギー業界を見る際には、「IoT」と「5G」と「ブロックチェーン」というテクノロジーがどのようにかかわってくるかをチェックしながら見ると、違ったものが見えてくるかもしれません。







【関連記事】
続きを読む 【2018年予測】エネルギー業界は #ブロックチェーン と #5G と #IoT によって劇的に変わる!?|「スマートホーム」「スマートエネルギー」「スマートグリッド」

#5G によって産業はどう変わる?|#スマートシティ #自動車 #建設 #VR #スポーツ中継 #ショッピング #金融 #決済 #医療 #農業|5Gになるとスマホからデバイスが変わる?




■5Gの特徴を生かしたサービスとは?

Ericssonの「The 5G business potential」より大和証券が作成|間近に迫る5G通信の世界
Ericssonの「The 5G business potential」より大和証券が作成|間近に迫る5G通信の世界

参考画像:Ericssonの「The 5G business potential」より大和証券が作成|間近に迫る5G通信の世界|大和証券スクリーンショット

大和証券がEricssonの「The 5G business potential」より作成し、間近に迫る5G通信の世界で紹介している2026年に5Gが生み出す市場は約130兆円の規模になると予想されるそうです。

【初心者向け!5G入門編】5Gで世界はどう変わる?|5Gとは?特徴は超高速・多数同時接続・超低遅延|#5G についてコレだけおさえよう!に続けて、ここから、ようやく5Gを使ってどのように世界が変わっていくのかを事業領域別に取り上げてみたいと思います。




■スマートシティ

Tilt shift Spoonbridge and Cherry at dawn by Claes Oldenburg Coosje van Bruggen, Walker Art Center, Minneapolis MN

by Lorie Shaull(画像:Creative Commons)

  • 安心・安全(防災、インフラ管理、見守り)分野
    防犯カメラ・マイク・センサー活用
  • ごみの収集
  • 水道インフラ管理
  • スマートエネルギー(水力、風力、太陽光発電のような新たな電力との連携)
  • スマートパーキング
  • スマートバス(公共交通機関)
  • デジタルサイネージ
  • スマートヘルス
  • スマート教育

●スマートホーム・ホームセキュリティ分野

ICTに係る商品・サービスやビジネス|第2節 経済成長へのICTの貢献~その具体的経路と事例分析等~|第1部 特集 IoT・ビッグデータ・AI~ネットワークとデータが創造する新たな価値~|平成28年版 情報通信白書|総務省

スマートホームとは、住宅とICTが融合して、エネルギーの需給量を調整し、省エネルギー・節電を実現したり、センサー等による宅内の見守りや防犯、宅内の家電等の遠隔制御などを可能とした快適な暮らしを実現できる住まいである

スマートホームは、HEMS(Home Energy Management System)という電気やガスなどの使用量をモニターで可視化したり、自動制御することによって、家庭の省エネルギーのための管理ができたり、また、センサーなどによって家族の見守りや防犯ができる住まいのことです。

5Gに関する間違った通説とその真実|NOKIA

温度センサー、窓自動開閉制御、暖房管理、侵入警報、家電製品等、全てが無線でつながり、住人がいつでもどこにいても自宅の情報を管理することができます。こうしたセンサー情報の多くは、データレートや電力量が小さくコストも低いですが、監視装置等ではリアルタイムのHD動画を扱うことになります。よって、5Gでは消費電力の効率化や不要な信号の抑制だけでなく、多様な接続デバイスの一元管理が必須となります。

IoT(モノのインターネット化)時代になり、スマートホームが注目されていますが、家庭内でも様々なセンサー、例えば室内の温度を管理する温度センサーや暖房管理、ホームセキュリティーとしての窓自動開閉制御や侵入警報、その他家電製品がインターネットにつながり、いつでもどこでも家に関する情報を管理することができる時代になってきています。

そうしたセンサーの一つ一つのコストや消費電力は小さいものであっても、自宅部屋内の約100個の端末・センサーがネットに接続するようになれば大きいものになってくるでしょう。

そういう時代を考えると、5Gは、多様なデバイスを同時接続して、低消費電力なIoTを実現するためにも欠かせないものになるのではないでしょうか。

●スマートグリッド分野

スマートグリッドとは、送電網内のあらゆるものを接続し、監視・制御できる状況に置いて、電力の流れを最適化するというものです。

身近なところでいえば、スマートメーター(消費電力や発電量をリアルタイムに把握できる、電力の「見える化」のためのシステム)やHEMS(Home Energy Management System:家庭内のエネルギー管理を行うシステムで、電気やガスなどのエネルギーの使用量を見える化したり、家電を自動制御することで省エネができるというもの)で役立てられることが期待されています。

Meet the 3rd generation Nest Learning Thermostat

スマートホームのデバイスの一つとしてスマートサーモスタット「Nest」というさまざまなセンサーと人工知能が搭載された温度を調節する装置で、Nestと電化製品との連携によって、室温を快適に保ちながら、節電&省エネもできるそうです。

■自動車分野

交通事故のない社会を目指した今後の車両の安全対策のあり方について

(2016/6/24、国土交通省)

交通死亡事故の 96%は、ヒューマンエラーなど「人」に起因するものである(平成26 年)。p51

高齢化が急速に進み、高齢ドライバーによる事故が多発していることを含めて考えると、モノのインターネット「Internet of Things」(IoT)を自動車分野に特化したIoV(Internet of Vehicle)によって、交通事故が減少することが期待されます。

ADAS|renesas

従来、安全運転支援のために、カメラ画像や赤外線、ミリ波を用いたレーダが用いられてきましたが、広範囲で交通状況を把握したり、見通しの悪い交差点で接近車両の情報を得ることができないことが課題でした。

そこで、見えない場所でも広範に接近車両情報を取得できるようにするため、各国でV2Xの通信規格の策定が進められており、将来は自動運転につながる重要な技術として、各社で開発が加速しています。 近年、日米欧のV2X分野では日本が先行し実用化をいち早く進めていますが、今後欧米でのV2X法制化、推進等で投入計画も着実に進められています。

V2X(Vehicle to Everything:車車間通信および路車間通信)はクラウドを通すことなく、自動車同士(車車間通信(V2V))または自動車とインフラ同士(路車間通信(V2I))が直接相互通信することによって、自動車事故や渋滞を減らすこと、エネルギーの節約、環境汚染を減らすことなどを目的とした無線通信システムです。

【参考リンク】

2020年に向けた5G及びITS・自動走行に関する総務省の取組等について(2017/6/8、総務省)を参考に紹介します。

(1)車車間通信(V2V:Vehicle to Vehicle)・路車間通信(V2I:Vehicle-to-roadside-Infrastructure)技術の開発

(2)歩車間通信(V2P:Vehicle-to-Pedestrian)技術の開発(自動走行車による適切な周辺状況把握と事故低減に向け、歩行者・自転車等の位置情報の通信による共有方式や注意喚起方法の検討)

(3)インフラレーダーシステム技術の開発(荒天時でも自動走行車両の死角を補完する動的情報を提供するレーダー技術)

【自律型モビリティシステムの実現】

電気自動車・電動車いす、自立ロボット

情報の伝送遅延を最小化した革新的ネットワーク

リアルタイムに更新される高度地図データベース(ダイナミックマップ)の更新・配信技術

緊急時の自動停止・再起動等のセキュリティ技術

車の事故防止/ナビゲーションが変わる|2020年に向けた5G及びITS・自動走行に関する総務省の取組等について
車の事故防止/ナビゲーションが変わる|2020年に向けた5G及びITS・自動走行に関する総務省の取組等について

参考画像:2020年に向けた5G及びITS・自動走行に関する総務省の取組等について(2017/6/8、総務省)|スクリーンショット

例:荷物の落下を荷台の重力センサーが異常を察知

→後続車へ自動で情報伝達

→前走車から落下物の情報が伝わる

→後続車はモニターに落下物が表示される

走る車からConnected Car(つながるクルマ)へ
走る車からConnected Car(つながるクルマ)へ

参考画像:2020年に向けた5G及びITS・自動走行に関する総務省の取組等について(2017/6/8、総務省)|スクリーンショット

【Connected Car】

  • ドライバーの運転特性に応じた保険料を行う自動車保険
  • 車載センサーを活用したメンテナンスサポート(故障診断情報を基にディーラーメンテナンスを提案・予約)
  • ガソリンスタンドで通信により認証し、ガソリン代を自動決済など

ロビン・チェイスによるZipcarと更なるビッグアイデア

(2007/3、TED)

渋滞課金制度は世界の主要都市で検討されていますが 実現にはワイヤレス技術が必要です ロンドン一帯に料金所を設置して ゲートを開け閉めしたりはしないのです 渋滞課金制度は 道路課金制度を支える技術と それに対する人々の心理を試すものです いずれ道路課金しか手がなくなります というのも 今は 道路の維持や補修を ガソリン税でまかなっていますが 燃費が良くなれば ガソリン税の税収が減ってしまうからです だから 走行距離に応じて課金する必要があるのです 渋滞課金で試して 同じテクノロジーを道路課金でも利用することになります

世界的なカーシェアリング会社「Zipcar」の設立者であるロビン・チェイス(Robin Chase)のTEDトークによれば、イギリス・ロンドンで導入された渋滞区域を走る車に課金する渋滞課金制度によって、導入された翌日には 渋滞が25パーセント軽減され、その効果は4年間続いたそうです。

渋滞課金制度の実現には、全土に料金所を設置して、ゲートの開け閉めをするというのは現実的ではないため、ワイヤレス技術が必要になると紹介しましたが、5Gがそのアイデアを実現するテクノロジーの一つになってくれるのではないでしょうか。

【関連記事】

■建設・土木分野

ドローン測量・無人の建機で遠隔操作・チェック
ドローン測量・無人の建機で遠隔操作・チェック

参考画像:2020年に向けた5G及びITS・自動走行に関する総務省の取組等について(2017/6/8、総務省)|スクリーンショット

  • ドローン測量
  • 無人の建機で遠隔操作・チェック

■デジタルコンテンツ(VR)分野

■エンターテインメント・スポーツ中継・ゲーム・フィットネス

360度パブリックビューイング(ワンタッチで視点切り替えリクエストが可能) ・カメラで撮って情報取得(選手データチェック)・ リアルタイムマルチ中継
360度パブリックビューイング(ワンタッチで視点切り替えリクエストが可能) ・カメラで撮って情報取得(選手データチェック)・ リアルタイムマルチ中継

参考画像:2020年に向けた5G及びITS・自動走行に関する総務省の取組等について(2017/6/8、総務省)|スクリーンショット

  • 360度パブリックビューイング(ワンタッチで視点切り替えリクエストが可能)
  • カメラで撮って情報取得(選手データチェック)
  • リアルタイムマルチ中継

●ゲーム

■ショッピング(買い物)・金融・決済

アンテナ+センサー+IDチップ+商品管理通信+自動追尾カート→商品の補充を指示・店内放送・オールチェックアウト(明細が通信されてからユーザーの口座から引き落とされる。カードレス・キャッシュレス)
アンテナ+センサー+IDチップ+商品管理通信+自動追尾カート→商品の補充を指示・店内放送・オールチェックアウト(明細が通信されてからユーザーの口座から引き落とされる。カードレス・キャッシュレス)

参考画像:2020年に向けた5G及びITS・自動走行に関する総務省の取組等について(2017/6/8、総務省)|スクリーンショット

アンテナ+センサー+IDチップ+商品管理通信+自動追尾カート

→商品の補充を指示・店内放送・オールチェックアウト

(明細が通信されてからユーザーの口座から引き落とされる。カードレス・キャッシュレス)

■Amazon Go の例

アマゾンの「レジなしでの買い物」は実現間近!Amazon Goの仕組みをYouTube動画から考える|#Bloomberg

Introducing Amazon Go and the world’s most advanced shopping technology

■スマホアプリでチェックイン

●Amazonアカウント(クレカ情報や個人情報をあらかじめ登録)

●Beacon(店舗内でのユーザーの滞在証明)

PayPal、iBeacon、Hands Free、Origami Payもすでに利用

■棚から商品をとる

●カメラとセンサーで商品位置と顧客の動きを読み取る

●一度とったものを戻すというような動作もディープラーニングで学習

●リアルタイムでオンライン上の仮想ショッピングカートに加える

●電子タグ(RFID)は使わない

■レジを通らずに決済→Just walk out

●入り口付近のセンサーでアプリを認識し、顧客を識別

●データを転送してAmazonアカウントで決済

●#uber のように降りるときに支払う作業がいらない

【Amazon Goの先の未来】

●アプリを起動する必要もない

ライブや万引き防止用の顔認識システムや生体認証、歩く姿で個人がわかる「歩容認証」を活用する

http://www.jsps.go.jp/j-grantsinaid/22_letter/data/news_2014_vol2/p12.pdf

但し、それではBeaconが使えないので滞在証明を別の方法でする必要がある。

●「これからの世界をつくる仲間たちへ」(著:落合陽一)には、テラヘルツ電波と画像認識技術を組み合わせて一人ひとりをスキャニングして検札を済ませ「どこからでも出入りできるシステム」というアイデアがありました。

■「CUBIC」|”ゲートなしの改札機”というコンセプト

facial recognition to be your future ticket on the london underground

ロンドンの地下鉄が顔認証でチケットやカードいらずに?

(2017/10/6、Fashionsnap.com)

「CUBIC」がデザインしたそんな画期的なシステムは、現在ユーザーテスト中ではあるが、”ゲートなしの改札機”というコンセプトを掲げ、物理的な改札ゲートの代わりに、毎分およそ65〜75人が通ることができる長めのコースを設計。そこを通過すると顔がスキャンされ、支払いはスマートフォンに同期されるという時間と手間を省く効率的な仕組みになっている。

■ゲートの無いフラットな駅の改札|三菱電機

ゲートの無いフラットな駅の改札|三菱電機
ゲートの無いフラットな駅の改札|三菱電機

参考画像:「将来の駅・車両の円滑で快適な交通システム」コンセプトを提案(2017/11/20、三菱電機ニュースリリース)

「将来の駅・車両の円滑で快適な交通システム」コンセプトを提案

(2017/11/20、三菱電機ニュースリリース)

・認証内容により、通過可否(通過できる場合は青く表示)や通過する方向をわかり易くLEDで床面に表示

ユーザーの持つ交通系ICカードの残高に応じて、通れる場合には床が青く、残高不足の場合には赤く光るそうです。

■医療(遠隔医療・モニタリング)

5Gに関する間違った通説とその真実|NOKIA

さらに、5Gを利用した「タクタイル(触覚)インターネット」も可能になります。低遅延の通信により、人間にとって危険な場所での建設作業や保守作業はロボットを遠隔操作して行うことができます。このような場合、視覚や触覚フィードバックを瞬時に同期するため、応答時間は数ミリ秒未満であることが求められます。

5Gになると、センサーを活用し、リモート環境での心拍数や血圧値のモニタリングによって健康を管理したり、映像を活用して遠隔診断をするといった遠隔医療が可能になるだけでなく、映像配信やロボティクス、AR/VRを使用して、外科医が離れた場所から手術を行う遠隔手術に活用される可能性が期待されます。

時間と空間を超える驚異の概念「テレイグジスタンス」に5Gの未来を見た

(2017/6/27、KDDI)

「TELE=遠隔」と「EXISTENCE=存在」を組み合わせた概念。ある対象と遠く離れていながら、あたかもそこにいるかのような感覚が得られるという新しい技術である。

東大名誉教授の舘暲(たち すすむ)先生によると、テレイグジスタンスとは「ロボットとVRと通信があってこそ成り立つ技術」であり、「テレオペレーション=遠隔操作」とテレイグジスタンスとの違いは、あたかもそこにいるかのような感覚で操ることができるという点にあります。

ロボット手術のメリットと今後どのようなことが課題となるのか?によれば、先ほど紹介した手術支援ロボットのダヴィンチのようなロボット手術のメリットは、次の通りです。

  • 一般の内視鏡手術では、1つのカメラによる平面の画像で、画面は鏡像(左右逆)になるのに対して、ロボット手術では、人間の視覚と同じ正対での3D画像で、最大15倍にズームアップすることが可能。
  • アームは、人間の手首以上の稼働域があるため、臓器の裏側や狭い隙間にも自在に入り込みことができる。

ただ、触覚がないということがデメリットになっています。

「神戸医療イノベーションフォーラム2015 #KMIF」から学ぶ未来の医療・健康のヒントでは、手術支援ロボットシステムのダヴィンチには触った感触がないという課題があり、それを空気圧駆動で感触を操作者の手に伝える空気圧駆動を用いた手術支援ロボットシステムが開発されていると紹介しました。

触覚がないため、医師には「ダヴィンチをコントロールする」という新たなスキルが必要になる。厳密にいうと、それは「実際にメスを手にして行う手術」とは別だ。

それをさらに進化させ、触覚をも伝えて、特別なスキルを新たに学ぶことなく、「普段メスを手にして行う手術」のスキルさえあれば、遠隔地からでも実践できるのが「テレイグジスタンス」なのだ。

テレイグジスタンスであれば、操縦者とロボットの動きの感覚を同期させることができるため、遠隔地からでも、またロボット手術に関する特別なスキルを学ぶことがなくても、実際にメスを手にして行う手術のスキルがあれば遠隔地手術が可能になるのです。

ところで、なぜ遠隔手術と5Gと関係があるのでしょうか?

職人技や医療技術などを人とロボットが共有しようとなると、まずは両者の間の感覚を伝達する精度が非常に重要になってくる。そこで俄然、重要度が増してくるのが「通信」である。

テレイグジスタンスで重要なのは触覚のような感覚を伝達する精度であり、そこで5Gが重要なキーワードになってくるのです。

超高速・大容量という要素もさることながら、5Gでもっとも期待しているのは、“低遅延”だということですね。通信の遅延が1ミリセカンドにまでなりますから、さまざまな細かい作業の感覚を伝達するうえで非常に重要だと思います。テレイグジスタンスは、ロボットとVRと通信技術があってこそだと思っています。

5Gでは「触覚」も重要な分野であり、先ほどのようなテクノロジーと5Gのの特徴である超低遅延化が組み合わされることで、触った感触がフィードバックされるようになれば、リアルタイムに遠隔制御した手術ロボットによる手術ができるようになるのではないでしょうか。

【5Gの未来】テレイグジスタンスを体験①

Telexistence Inc.

■農林水産業

5Gの利活用分野の考え方|総務省によれば、以下のような提案がされています。

●生育状態、気候、市場状況まで全ての情報を統合して高効率な農業を実現

●ドローンや無人農機を5Gで制御し、人手要らずの農業に

■5Gになるとスマホからデバイスが変わる?

“現代の魔法使い”が読み解く「5Gが拓く未来」【動画】(2017/7/12、ホウドウキョク)で解説されていたピクシーダストテクノロジーズの落合陽一さんによれば、5Gになるとスマホから新たなデバイスに変わるのだそうです。

4Gと最適化されたデバイスがスマホだった。

5Gだと空間をどう共有するかがポイントとなるので、空間自体を閲覧する新たなデバイスが必要になる。

情報の転送速度が遅延がない速度になるとすると、情報処理を身の回りのものでするメリットがほとんどない。

つまり、5Gがあればスマートフォン側で処理をしないでストリームを受けるための機械となれるんです。

処理側はサーバーでやればいいとか、ある程度デバイスについては思い切って割り切れる。

現在ではHMD(ヘッドマウントディスプレイ)型やメガネ型が開発されていますが、5Gになると、超高速・超低遅延化によって、スマホで処理を行わず、サーバーで情報処理をする必要がないので、サイズが小さく、軽くすることが可能になるそうです。

もう一つ大事なポイントがこちら。

5Gによって起こる未来は「人間がそこにいなくてもいいというイノベーション」

人間が行く・来ることが必要であったのですが、5Gによって起こる未来は、人がそこにいなくても成り立つ世界だということ。

Telexistence株式会社」CEO富岡仁さんも次のようなコメントをしています。

時間と空間を超える驚異の概念「テレイグジスタンス」に5Gの未来を見た

(2017/6/27、KDDI)

テレイグジスタンスって、時間とか移動のコストをかけずになにかの作業、体験を遠隔からできるという点が価値の源泉だと思っています。

東大名誉教授の舘暲先生はこのように話しています。

テレイグジスタンスが普通になると、人間の感覚そのものが変わると思います。現状は視覚聴覚と手と上半身だけですが、身体全体を共有できるようになる研究も進めています。人間の能力を、時間、空間的に拡張する。毎日決まった場所に通わなくても働けるわけですし、それぞれの技術をロボットに学習させることもできる。自分がそこに行かずして、自分がそこにいるような感覚。だから『どこでもドア』によく例えるのですけどね。

人間の能力を時間的、空間的に拡張することにより、自分がそこに行くことなく、あたかもそこにいるような感覚を得られるようになる世界が近づいているのです。

この点をより創造力を働かせてみることが、新しい産業を生み出すヒントになるのではないかと思います。

【初心者向け!5G入門編】5Gで世界はどう変わる?|5Gとは?特徴は超高速・多数同時接続・超低遅延|#5G についてコレだけおさえよう! について詳しくはこちら







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