A System of sustainable landslide detection by developing a sensor picket with direct communication function to cloud servers
| Project/Area Number |
19K11949
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
|
| Allocation Type | Multi-year Fund |
|---|
| Section | 一般 |
|---|
| Review Section |
Basic Section 60060:Information network-related
|
|---|
| Research Institution | Tokyo Denki University |
|---|
Principal Investigator |
岩井 将行 東京電機大学, 未来科学部, 教授 (30458971)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
|
| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
|
| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
|
|---|
| Keywords | 防災センサネットワーク / フィールドIoT / センサ / LoRa / 防災センサ / 水位計測 / IoT / 省電力通信 / フィールド防災 / ９軸センサ / 持続可能システム / センサ杭 / 崩落検知 / 直接クラウド通信 |
|---|
| Outline of Research at the Start |
既存のフールドセンサ基盤は中継器を設置し、安定的な電力供給を前提とする計測であり，長時間の無電源，警報の正確性と無線等の警報の迅速性を兼ね備えていない欠点がある．本研究の目的は，大規模な通信インフラ崩壊時にも災害情報を検知・把握可能にするため，道路・沿岸部や山間部の地盤状況の変化を低コストで高精度に分析する手法を確立する．さらに無線で素早く危険情報を無線伝播する機能を有した統合無線センサシステムを研究開発する．山間部や沿岸部をカバーした上流の災害の情報を正確，迅速に伝え得るセンシングネットワークを構築する．本研究成果は測量関係企業とも技術連携し運用可能となる段階まで実用化を進める.
|
| Outline of Annual Research Achievements |
既存のフィールドセンサ基盤は中継器を設置し，安定的な電力供給を前提とする計測であり，長時間の無電源，警報の正確性と無線等の警報の迅速性を兼ね備えていない欠点がある．
本研究では，大規模な通信インフラ崩壊時にも災害情報を検知・把握可能にするため，道路・沿岸部や山間部の地盤状況や水位の変化を低コストで高精度に分析する手法を確立する．さらに無線で素早く危険情報を無線伝播する機能を有した統合無線センサシステムを研究開発する．山間部や沿岸部をカバーした上流の災害の情報を正確，迅速に伝え得るセンシングネットワークを構築する. 本研究成果は測量関係企業とも技術連携し運用可能となる段階まで実用化を進める.
小型かつ高精細なセンサ内蔵の杭を研究し，効率的且つ高信頼の安心安全なモニタリングおよび警報を出すシステムの研究を行う．本研究では防災地域で住民自ら設置や運用を可能とする高精度かつ低運用コストの持続可能なセンシングシステムとして学術的に新しい研究を行う実用化につなげる複合的なセンサの情報を組み合わせ，気象情報を基に動的にセンシングレートを動的にデータ計測間隔，送信間隔を変化させ、異常状態を住民に伝えることを可能にする．
また水位センサの情報を複数地点の危険地域において無線通信網を用いて送信し、遠隔の住民に迅速・確実に通信を行うシステムを確立する．さらに情報共有のための危険度予想伝達や災害リスク情報を迅速に通知するシステムを開発する．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究では9軸複合センサのセンサ設計を完了し，開発を完了したシステムを広島県および鹿児島県での実験をおこないデータ分析を行った．９軸センサの動きを省電力で計測し、直接携帯電話網通信を行うことでコスト削減と設置容易性を高めることができた．新型コロナによる移動制限や半導体不足もあり実験などが十分に行えなかった一方で疑似的な堤防越水越水実験を行い堤防に設置したセンサ杭からのデータ分析や追加実験などでの評価などを行うことができた．ソーラシステム，風力の試作による実験も行った. また現在はLoRa網とNode-Redによる屋外通知の実験，GNSS-RTKによる実験、可搬型の小型の高精度水位のセンサ通知システムの開発も行っている．
|
| Strategy for Future Research Activity |
各課題に省電力型のセンサノードを想定してセンサの数を増やして更に精度を高めた研究を進める．
(課題：センサデータ時系列解析からのエリア危険度の把握技術)：加速度やジャイロや電子コンパスを含めた9軸センサおよび水位センシングにより取り付けたセンサノードによる屋外での時系列かつ広域の計測を可能にする．センサ値が示す値のパターンを計測し崩落や危険性を判断する．
(課題：危険を住民に知らせる迅速な無線データ転送技術)：9軸の加速度センサおよび水分量の情報を複数地点の危険地域において無線通信を用いて送信し，遠隔の住民に迅速に通信を行うシステムを確立する．
(課題：情報共有のための危険度予想伝達アプリケーションフレームワーク)：災害リスク情報や異常データ値を検知した場合に迅速に通知するシステムを構築する．
|
Report
(4 results)
Research Products
(34 results)
