【図解】空間をデータ化するIoTデバイス「ドローン」 ＊改訂版＊
ドローンとは何か
ドローン（drone）とは、遠隔操作が可能な無人飛行機の総称で、ブーンと羽音を立てて飛ぶ「雄の蜂」を意味する英単語から転じた名称です。元々は戦場での偵察や攻撃などの軍事用に開発されましたが、農薬散布や空撮などの業務用、飛ばして楽しむホビー用としても用途が広がっています。大きさは数センチ程度の小型機から10メートルを超える大型機まであり、形状は複数のプロペラを持つヘリコプター（マルチコプター）が一般的で、固定翼の機体も登場しています。
また、静止画や動画を撮影するカメラに加え、位置情報を捉えるGPS、速度や動きを検知する加速度センサー、傾きや角度などを検知するジャイロセンサーなどを搭載しています。それらを使って自ら機体を安定させ、指定した経路を自動で飛行し元の位置に戻ってくるなどの自律飛行ができる機体もあります。このあたりが従来のラジコン機と異なるところです。
これらドローンに使われている電子部品は、スマートフォンで使われるカメラやセンサー、プロセッサーや電池などと共通するものもすくなくありません。そのためスマートフォンの大量生産による部品の低価格化によって、ドローンの市販価格も下がり、業務用途ばかりでなく個人での利用も拡大しています。
「オープン化」への取り組みも始まっています。ドローンは、カメラやセンサーで様々なデータを捉え、無線を介してインターネットとつなげて、クラウドにデータを送ることができます。このような特徴を活かし、様々な用途での利用が模索されています。そのアプリケーションを誰もが容易に開発できるようにし、用途を広げてゆこうという取り組みもすすんでいます。ドローンに最適化したオペレーティングシステムやプログラミングのやり方を共同で開発する取り組みや、必要な機能を標準で搭載したプロセッサーや電子部品のモジュールが市販されるようになりました。特に、IntelやQUALCOMMなど、パソコンやスマートフォンで標準プラットフォームを提供している企業は、次の覇権を握るべく、積極的に製品開発を行っています。
ドローンの可能性
用途は模索段階ではありますが、既に様々な用途で使われはじめています。
■鳥の目線での空撮
「鳥の目線」で飛びながら撮影できるのはドローンの魅力のひとつです。ヘリコプターや航空機はどんなに低空でも数百メートルの高さからの撮影となります。人間が高台に登っても固定した位置からしか撮影できません。ドローであれば数メートルから100メートルほどの高さで鳥のように飛びながら撮影することができます。しかも機体の振動や風による揺れを補正してなめらかな動画を高画質で撮影できるカメラが搭載された機体も数万円から手に入るようになり、業務ばかりでなく趣味で空撮を楽しむ個人も増えてきています。
■土木工事現場での測量や記録
土木工事の現場で、土地の形状や掘り出す土量を計測し、工事の経過を画像で残すことに使われています。工事現場を複数の角度から撮影して３次元画像を作成、それを工事図面と重ね合わせることで工事箇所や掘り出す土量を計測できます。人間に比べ、短時間で高精度に計測できるようになりました。また、広い工事現場での作業状況を上空から撮影し、工事の進め方や進捗を記録し、安全管理や進捗管理に役立てようという取り組みも始まっています。
■耕作地のデータ収集や農薬散布
人間の勘や経験に頼りがちだった耕作地の様子をデータとして捉えるために複数の異なる波長の光で撮影する「マルチスペクトル・カメラ」を搭載し、
- 水分の不足しているところを見つける。
- 肥料の足りないところを見つける。
- 生育具合を確認する。
といったことがおこなわれています。
これまでも航空機やヘリコプターを使えば同様なことはできますが、膨大なコストがかかり現実的ではありません。ドローンならあまりコストをかけず、１日に何度でも耕作地の上空を飛び回り、撮影することができます。そして、そのデータを活かして効率の良い耕作地の管理や作業が可能になるのです。
また、田畑への農薬散布にも使われています。人力で撒くには、背中に農薬を背負って歩きながら行わなければなりません。広い田畑なら何日も何週間もかかってしまいます。かといって車両では田畑の内部までは入り込めません。そのため以前は有人ヘリコプターによる上空からの農薬散布も行われていたのですが、高高度からの散布は農薬が広範囲に飛散することから人体への影響が心配され、次第に行われなくなっています。そこ登場したのがドローンです。低高度で散布ができるので、周囲への飛散量が抑えられるからです。
■荷物の配送
荷物をドローンで届けようという取り組みが始まっています。ドローンであれば、道路の渋滞を気にする必要がなく、地上で配送するよりも短い時間、低コストで届けられると期待されています。また、住宅や集落が広くまばらに点在している地域は世界を見渡せば少なくありません。そういうところでトラックや配送員を使うのではコストがかかりすぎます。このような課題を解決しようと、ドローンによる配送が試みられています。
他にも、災害現場の調査や緊急物資の輸送、犯罪現場での偵察や捜査などにも使われています。
ドローンが特に注目されるのは、これまでには無かった「空間をデータ化できる」有効な手段だからです。従来も航空機や人工衛星など高高度からのデータを取得する技術はありましたが、低高度でしかも移動しながらきめ細かくデータをとる有効な手段はこれまでありませんでした。まさに未知の領域への可能性が生まれたのです。用途については、まだまだ模索の段階ですが、大きな可能性が広がっていると言えるでしょう。。
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【新規】アジャイル・ソフトウエア宣言の背後にある原則 p.60
【新規+改訂】DevOpsとは何か？ p.66-69
【新規】DevOpsとコンテナ管理ソフトウエア p.74-77
【新規】マイクロサービス p.78
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【新規】デジタルトランスフォーメーションの進化 p.7
新刊書籍「未来を味方にする技術」紹介 p.91
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【新設】FPGAについて新しい章を作り、解説を追加しました。 p.39-48
【ITの歴史と最新のトレンド編】（13ページ）
変更はありません。