スマートシティプロジェクト〜街の樹木の安定性を監視する技術の活用、LoRaWAN傾斜センサ

2022-08-23 (Tue)

およそ３年前、香港国際空港経由でお客様と深圳にあるDragino社に訪問しました。香港国際空港にいくのは、開業されて間もない頃から何度も利用してましたが、空港内で警官に呼び止まられて荷物検査をされたのが初めてだったのでとてもショックを受けました。その年12月に香港理工大学で学生達が、デモバリケードをつくり炎上したので、下記のスマートシティプロジェクトは中止したと思ってました。　

今週、中国シンセンDragino社から連絡があり、香港市内の公園にある樹木を管理するスマートシティプロジェクトが復活したと聞き、とても嬉しくおもっています。　３年前は、2000個のセンサを手始めに設置しましたが、あれから当初の計画通り、8000個まで拡張して運用中です。

＊香港理工大学ニュースリリース
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https://www.polyu.edu.hk/publications/excelximpact/issue/202104/knowledge-transfer-entrepreneurship/harnessing-technology-to-monitor-tree-stability

樹木の安定性を監視する技術の活用

香港の約8,000本の樹木にセンサーを取り付け、スマートセンシング技術、AI、地理情報システム、空間ビッグデータ分析を活用して、大規模な樹木を毎日監視しています。

都市の樹木は、空気の質を改善し、夏の高温を抑えるのに役立ち、街並みを美しくし、人々に自然を身近に感じさせるなど、さまざまなメリットをもたらします。しかし、樹木は、特に台風や暴風雨などの異常気象によって根が緩み、不安定になると、一般市民に危険を及ぼすこともあります。

2018年、香港では超大型台風「マングート」によって6万本以上の木が根こそぎ倒れてしまいました。台風が去った後も、強風や大雨で根が緩んだ可能性があるため、樹木が倒れるリスクは残ります。

樹木の定期的なモニタリングは、公共の安全を維持する上で重要な役割を果たしますが、従来の目視による点検は必ずしも有効ではありません。そのため、大規模な樹木モニタリングのためのテクノロジーを活用し、タイムリーな被害軽減策を講じることで、市民の安全を守り、持続可能な都市林業経営を促進することが急務となっているのです。

大規模な樹木管理のためのスマートなソリューション

この問題を解決するために、ポリUの土地測量・地理情報学部副学部長兼准教授Charles Wong博士が率いる研究チームは、都市樹木管理のためのスマートモニタリングシステムを開発しました。

このシステムは、スマートセンシング技術を活用し、木の幹に取り付けた無線センサーを使用します。木の根の固定が弱いと、木が傾いてしまいます。「加速度センサーを内蔵したセンサーは、樹木の傾き角度、傾きの方向、揺れの軌跡、異常な動きなどを測定します」とWong博士は言います。センサーから得られたほぼリアルタイムの情報は、ポリュームのデータセンターに送信され、処理・分析されます。

センサーは、樹木の傾き角度、傾きの方向、揺れの軌跡、異常な動きなどを測定します。

危険な状態にある樹木を特定するために、さまざまな環境要因を考慮した動的な閾値が作成されています。センサーが樹木の傾き角度が閾値を超えたことを検知すると、担当の樹木管理事務所にメッセージが送信されます。メッセージは3つのレベルで構成されています。メッセージには「Alert」「Alarm」「Action」の3つのレベルがあります。また、地理情報システムにより、樹木の位置や風速、降水量などの環境データを取得することができます。

スマートセンサーは、歩道や坂道、公園など、歩行者や車の通行量が多い場所を中心に、約8,000本の樹木に設置されています。このシステムは、単に安全点検が必要な樹木を特定するだけではありません。空間ビッグデータ解析で開発された人工知能アルゴリズムを用いて、樹木の傾き傾向を予測することも可能です。これにより、大規模な樹木のモニタリングが可能になり、事前に対策を講じることができるようになりました。

都市樹木管理のためのスマートモニタリングシステムを開発したCharles Wong博士（後列右から3番目）とチームメンバー

ウォン博士（後列右から3人目）とチームメンバーは、都市樹管理のためのスマートモニタリングシステムを開発しました。

このシステムは、樹木の安定性を監視するだけでなく、樹木を根こそぎ倒してしまう可能性のある要因のデータも収集することができます。地形や気温、風などの影響に加え、交通量や大気汚染など人為的な要因も含まれます。収集されたデータは、予防策を策定するために使用されます。

この香港理工大学主導のプロジェクトは、香港ジョッキークラブ慈善信託から3280万香港ドルの資金提供を受け、また政府部門からも支援を受けています。このプロジェクトの他の協力者には、香港大学、香港科学技術大学、フレンズ・オブ・ジ・アース（香港）などがあります。

都市林業管理のための総合的なアプローチ

本システムは、都市林業管理のための包括的なアプローチを促進し、持続可能な開発にとって重要な意味を持ちます。収集されたデータは、危険な樹木を発見するだけでなく、将来の都市景観のデザインに活用することができます。環境変数と都市樹木の行動の相関関係を理解することは、スマートシティ開発の重要な部分を形成しています。

このプログラムでは、100名の大学生が樹木管理に関する講義を受け、アンバサダーとして任命されます。このプログラムでは、100名の大学生が樹木管理の講義を受け、アンバサダーとして任命され、地元の約4000名の中学生にその知識を伝えています。

この制度は、広範囲に影響を及ぼしています。最近、ジュネーブ国際発明展が主催する「2021年ジュネーブ発明評価日特別版-バーチャルイベント」で、このプロジェクトの影響力が認められ、金賞を受賞しました。

香港理工大学で始められたスマートシティプロジェクトですが、さらに日本向けにTTN高崎イニシエーターで、エルスピーナヴェンズ社青谷社長から日本向けに傾斜センシング機能の他に、磁気開閉センサを付加した新たな発展センサが、まもなく国内で発売されます！！！

LoRaWAN開閉・傾斜センサ ELmote from CRI Japan, Inc.

日本でもLoRaWANベースのスマートシティプロジェクトが開始されることを期待しております！

以上

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https://www.thethingsindustries.com/docs/gateways/dragino-lps8/

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