東芝：キューブ型自立電源を採用した「省電力無線IoTソリューション(LPIS)」の運用開始

東芝は、太陽光由来の箱型（キューブ型）自立電源を採用した「省電力無線IoTソリューション（Low Power IoT Solution, LPIS）」を明光社へ納入し、運用を開始した。宮崎県企業局が管理する山間部にある送電鉄塔を活用して無線中継ノードとそれを駆動する太陽電池セルと蓄電池を用いたキューブ型自立電源を設置し、特定地域の雨量データをピンポイントで収集するソリューションを提供する。本システムは、電池交換が不要で、メンテンナンスフリーで稼働することが可能。

　今回測定を行う地域の大部分は、車両や人が入り組むことが困難な山間部である。これまでは、山間部に設置された近隣の雨量観測局から広域での雨量データを入手していたが、特定地域のピンポイントの雨量データの入手はできず、所望の地点の降雨状態を精緻に把握することは困難だった。




　今回のシステム設置により、特定地域の山間部の雨量データを入手することが可能となる。水力発電所から尾根沿いに設置された送電鉄塔に計4台の中継器を設置し、総延長約2kmの無線ネットワークを作り、尾根の反対側の雨量データを920MHz無線で収集したあと、水力発電所建屋で局内専用回線に載せ替えて市街地の制御所に伝送する。本システムは、太陽電池パネルと東芝のSCiB技術を応用した蓄電池（リチウムイオン2次電池）を内蔵した小型のキューブ型自立電源を用いており、日照があるときに充電し、夜間や雨天時には蓄電池で稼働する。また、雨量計測局近隣の環境に配慮し、雨量計やセンサノードは環境色で塗装されている。これにより天候に左右されず、電池交換不要で環境にやさしいソリューションを提供することが可能。




　東芝は、昨年２月にLPIS最初のソリューションを納入して以来、山間部へのシステム設置、データ取得、運用保守までのワンストップサービスの提供を行ってきた。水力発電などの再生可能エネルギーの有効活用の観点や、昨今の自然災害の頻発を受け、地方自治体などからは詳細な雨量データの取得ニーズが高まっている。東芝は、今回の受注を機に、無線ネットワークを利用したLPISにより、レジリエンスの観点から自治体向けBCP(※1)のソリューション提供を加速していく。




　東芝は、今後も世界有数のCPS(※2)テクノロジー企業を目指し、LPISをはじめとした各種のIoTサービスを提供していく。

LPISの概要・システム構成（イメージ）

「LPIS」は、山岳地などの携帯電波の届かない地域であってもLPWA(※3)省電力無線マルチホップ技術(※4)を用いて安定的なデータ送信を可能とするソリューションで、サブスクリプション方式でサービス提供も可能。センサノードと呼ばれる無線機から920MHz帯の電波で送信されたデータは、中継器によりバケツリレー形式で伝送され、コンセントレータに集約してから収集装置に蓄積される。センサノードや中継器は、独自の省電力設計により乾電池や自立電源で長期間作動させることができ、中継器を設置するだけで簡単に無線ネットワークを構成することが可能だ。

※1：BCP (Business Continuity Plan)：事業継続計画


※2：CPS（サイバー・フィジカル・システム）：実世界（フィジカル）におけるデータを収集し、サイバー世界でデジタル技術などを用いて分析したり、活用しやすい情報や知識とし、それをフィジカル側にフィードバックすることで、付加価値を創造する仕組み


※3：LPWA（Low Power Wide Area）: 省電力で広域をカバーする無線技術の総称


※4：リレー方式でデータを中継することで広い通信範囲をカバーすることが可能な通信方式