「見廻りお願い！」 ミリ波IoT搭載サービスロボットによる協働型見廻りシステムを開発

広帯域通信インフラなしで4K映像など大容量データの短時間・非接触での収集・配信を実現

2021年6月9日
国立研究開発法人情報通信研究機構（NICT）

ポイント
■　自律移動サービスロボットが見廻り場所を4Kカメラで撮影し、データを依頼者に運搬・伝送するシステム
■　約87m離れた先の1分間の撮影データ（約10GB）を163秒（換算値514Mbps相当）で届けることに成功
■　立入り困難でインフラ敷設が難しいエリアでの4K映像収集・配信サービスへの応用に期待

　国立研究開発法人情報通信研究機構（NICT、理事長: 徳田 英幸）ソーシャルICTシステム研究室はソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社（代表取締役社長 兼 CEO: 清水 照士）と共同で、60GHz帯のミリ波を用いる次世代TransferJet 通信技術（以下TransferJet X）を搭載した自律移動サービスロボットによる協働型見廻りシステムを開発しました。
　4Kカメラを搭載した複数の自律移動サービスロボットに対して無線で見廻りを依頼すると、見廻り場所近くにいるロボットが移動して撮影を行い、その後、撮影データは依頼者の元までロボット自身が運搬し、再生装置にTransferJet Xで無線伝送、自動再生されます。実証実験では、86.8m離れた先の見廻り場所の撮影データ（約10GB）を依頼者の元におよそ163秒（移動時間129秒、伝送時間34秒）で届けられることが確認できました。これは、データ転送速度に換算すると、514Mbpsに相当します。
　本システムは、広帯域通信インフラの新規敷設が難しいエリアや人の立入りが困難なエリアにおいて高解像度（4K）映像での情報収集・配信システムとしての活用が期待できるほか、ニューノーマル時代におけるオフィス環境等の自動見廻りや注意喚起を非接触に行うサービス等への展開が期待されます。
　なお、本成果については、6月11日（金）、12日（土）にオンライン開催される「NICTオープンハウス2021」で展示を行います。

【動画：https://www.youtube.com/watch?v=BQH-OVgY0aI】

 
背景
　昨今のコロナ禍における非接触ニーズの高まりから、多種多様な分野のサービスロボット（警備、清掃、案内のほか、消毒、配膳やデリバリーを行うロボット等）が急速に活躍の場を広げています。NICTソーシャルICTシステム研究室では、清掃やデリバリー等を“本来業務”とするサービスロボットを利用して、オフィス・ホテル・病院等のビル内や駅・商業施設等の構内における見廻りを行う新たなソリューションサービスの開発を目指しています。
　見廻りについて、既に広く普及している防犯用固定カメラをより高解像度なものに交換し、その設置箇所を増やしてネットワーク化できれば、現地のより詳細で高度な状況分析結果を管理室など離れた場所からでも確認できます。しかし、広帯域通信ネットワークが用意されていない、又は、新規の敷設がコスト的、物理的に困難な場合もあります。

今回の成果
　NICTソーシャルICTシステム研究室は、オフィス・ホテル・病院等のビル内や駅・商業施設等の構内で活躍が期待される様々な業種のサービスロボットの急速な普及展開に着目し、これらサービスロボットが人からの依頼を受け付けて、4Kカメラでの撮影による見廻りを行う自律移動サービスロボット協働型見廻りシステムを、ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社と共同で開発しました。同一オフィスビル内における実証実験により、見廻り後の撮影データを短時間かつ非接触で見廻り依頼者の再生装置に転送し、自動再生できることを確認しました。
　図1に、自律移動サービスロボットを用いた見廻りシステムの実証実験の流れ（一例）を示します。

【画像：https://kyodonewsprwire.jp/img/202106085998-O1-DAdtDO47】

①　まず、見廻り依頼者は、免許不要920MHz帯を用いるIoT無線デバイスで、周辺の協力可能な自律移動サービスロボットに見廻りを依頼します。
②　依頼を受け付けた見廻り場所近くのロボットは、指定の見廻り場所まで移動し、搭載されている4Kカメラにより撮影を行います。
③　撮影データは、見廻り依頼者の元までロボット自身が運搬し、60GHz帯を用いるTransferJet Xを用いるミリ波IoT無線伝送装置（ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社が開発）によって再生装置に無線伝送されて、自動再生されます。

　実験では、見廻り依頼者から86.8m離れた見廻り場所における約1分間の撮影データ（約10GB）を、最大移動速度毎秒0.8mのロボットが見廻り場所から依頼者の元まで届け、TransferJet Xによってデータ転送が完了するまで、およそ163秒（移動時間129秒、伝送時間34秒）かかりました。この結果をデータ伝送スループットに換算すると、514Mbps（撮影データ容量を、見廻り依頼者の元に撮影データの転送が完了するまでの時間で割った数値）に相当します（これは、2021年6月1日現在、国内で商用サービスとして利用可能な第5世代移動通信システム（5G）を用いた場合の技術規格上のデバイス間最大スループット480Mbpsに匹敵する速度でした）。なお、本実証実験では、数百m範囲内の2台のサービスロボット間で協調動作を行い、より見廻り場所に近いロボットへの見廻り依頼や、待合せによる撮影データのロボット間受け渡しも可能なことを確認しました。

今後の展望
　今回開発した自律移動サービスロボット協働型見廻りシステムは、広帯域通信インフラの新規敷設が困難な場所や電波の届かないエリアなどにおける高解像度カメラを用いた撮影データの実質的な無線転送手段として利用可能です。災害や老朽化に伴う構造物のひび割れ等の検出を目的とした無人監視サービスや、ニューノーマル時代に求められる密なオフィス環境等の自動見廻りと注意喚起を非接触に行うサービスへの応用なども期待されます。今後は、実際のオフィス・ホテル・病院等のビル内や駅・商業施設等の構内といった実環境における実用性検証を、想定されるサービス提供者やビル・駅管理等に関わる企業様の協力を得て実施する予定です。