ICT×未来

水中高速無線を音波・可視光で 5G連携で海のビッグデータ化やAI活用も

文◎原田果林(編集部) 2020.03.09

  • bookmark
  • Teitter
  • 印刷

陸上ではほぼあらゆる場所で無線通信が可能になったが、水中のそれは発展途上にある。だが今、音波・可視光によって水中に無線通信環境を構築し、新たな市場創出や課題解決を目指す動きが加速している。

 
5Gが盛り上がりを見せる一方、未だ通信の「最後のデジタルデバイド」「ラストフロンティア」と呼ばれる領域がある。水中だ。

水中は電波の吸収減衰が大きく、電波が遠くまで届かないため、無線通信が難しい。水中での減衰が比較的少ない音波や可視光を使った無線通信技術・製品は現在も存在するが、陸上用の無線通信技術と比べると通信速度が低速などスペック的には大きく見劣りし、例えば海中の重機や潜水艇の操作・データ取得などは有線(ケーブル)接続によって通信しているのが現状だ。

こうした状況の解消に向け、音波や可視光を使った無線通信の性能をさらに向上させるための研究開発が各所で進んでいる。

“陸上のような”無線通信環境NTTは、音波を使った新たな水中無線技術の開発に取り組んでいる。「海中の重機や潜水艇などと海上の船を繋ぐ通信ケーブルの取り扱いには熟練の技術者が必要。またケーブルが長大になった場合には、ケーブルの張力調整装置や巻取りドラムなどを備えた専用の支援船を用意しなければならないこともある。こうした人材不足やコスト面の問題を解決し、海中での作業の柔軟性を高める無線通信には大きなニーズがあると考えている」と説明するのはNTT未来ねっと研究所 ワイヤレスシステムイノベーション研究部 主任研究員の藤野洋輔氏だ。

NTTの新技術がターゲットとするのは「水深100~300mの大陸棚あたり」。可視光や電波といった電磁波と比較して、音波は水中でも遠くまで届くが、その代わり通信速度は低速という特徴がある。現時点で実用化されている音波を用いた通信の速度は、通信距離の長短に関わらず数10kbps程度だ。しかし、潜水艇などを無線で遠隔操縦するためには、「基本的には動画を見ながら操作するので、動画が送れるぐらいの通信速度が最低限必要になる」(同氏)。
NTT 未来ねっと研究所 ワイヤレスシステムイノベーション研究部 グループリーダ 主幹研究員 赤羽和徳氏(右)、同部 主任研究員 藤野洋輔氏
NTT 未来ねっと研究所 ワイヤレスシステムイノベーション研究部 グループリーダ 主幹研究員 赤羽和徳氏(右)、同部 主任研究員 藤野洋輔氏


それを実現するのが、NTTが研究開発を進める「時空間等化技術」だ。音波を使った通信では、送信した信号が音の反響によって複数の経路を生み出し、直接波と遅延波が重なり合って歪むという課題がある。従来はこの歪み方を観測して元に戻す手法を採用していたが、観測できる波形の歪みに限界があった。時空間等化技術では「複数の経路を辿り、重なり合った波の歪み方を推定・復元するのではなく、余計な経路を辿ってきた波を空間的にカットすることで、波形歪みの根本原因を取り除いている」(図表1)。

これにより、観測できないほどの波形歪みが発生する環境においても波形歪みを元に戻すことができるようになり、飛躍的な高速通信を実現している。現時点では、固定環境において距離18mで5.1Mbps、距離28mで3.8Mbpsの伝送に成功(いずれも縦方向)。移動環境においても6ノットの移動速度・距離60m(水平方向)の条件で1.2Mbpsの伝送に成功している。

 

図表1 時空間等化技術[画像をクリックで拡大]
図表1 時空間等化技術


同部 グループリーダ 主幹研究員の赤羽和徳氏によれば、「空間的制約がある実験環境で確認したため、この数値が性能限界というわけではない」。今後はこの技術をブラッシュアップし、通信距離300mで10Mbpsの通信を実現するのが目標だという(図表2)。「3、4年後の商品化を目指している。最終的には陸上と同じような無線通信環境を海の中にも構築したい」(赤羽氏)考えだ。

 

図表2 NTT未来ねっと研究所の狙い(画像提供:NTT)
図表2 NTT未来ねっと研究所の狙い


将来的には、「例えば、水中では音波で通信し、海上の無人船やブイからはセルラーや衛星通信で通信することで、安全な陸上の遠隔地から海中の重機などを操作できるようになる可能性もある」(藤野氏)
続きのページは「business network.jp」の会員の方のみに閲覧していただけます。ぜひ無料登録してご覧ください。また、すでに会員登録されている方はログインしてください。

スペシャルトピックスPR

netskope2005
nttcom2005
dit2005

>> 今月の月刊テレコミュニケーション

月刊テレコミュニケーション【特集】ローカル5G 中間報告

●先行5事例で見えてきた期待と課題 ●日本と違う独ローカル5GNTT東西のローカル5G ●ローカル5G制度の最新動向 ●ローカル5G普及を阻む4つの壁

[インタビュー]NICT ワイヤレスネットワーク総合研究センター長 寳迫巌氏「Society 5.0へ無線フル活用 テラヘルツ波は結構飛ぶ」 [ソリューション特集]ウェビナーに最適な配信サービスは?/セキュアテレワークの処方箋 【IoT×SDGs】Sigfoxで高齢化に負けない賃貸住宅 ほか

>>詳しい目次を見る

スペシャルトピックス

シスコシステムズいま知るべき5Gのセキュリティ脅威
大変革時代を「シスコはこう守る」

5G網は様々なサイバーリスクを内包する。シスコはどう対抗するのか。

パロアルトネットワークスSASE実現するクラウドセキュリティ
従業員は意識せず安全なテレワーク

GWの逼迫解消、ローカルブレイクアウト、ユーザーの快適さを一挙に!

Microsoft Teams会議から1万人の仮想イベントまで
コラボの場はリアルからTeamsへ

Microsoft Teamsの利用が急増中だ。
4月時点の利用者数は1日7500万人!

丸文ローカル5G“実用化”へ万全の備えを
試験・置局、セキュリティまで網羅

ローカル5Gには何が必要か。長年キャリアを支援する丸文に尋ねた。

インテルネットワーク変革をインテルが牽引
仮想化技術でローカル5Gにも貢献

インテルの5Gビジネスが加速してきた。ローカル5Gにも取り組む。

ライムライト・ネットワークス・ジャパン8K対応/安定性/超低遅延
選べる3つのライブ配信サービス

自社だけでは困難な高品質ライブ配信をライムライトが強力サポート!

クラウド&サービスプロバイダ向けのオンラインイベント「新たな時代に向けたネットワーク」通信事業者の新たな時代に向けた
ネットワーク「Telcoクラウド」

ジュニパーのクラウド&サービスプロバイダ向けバーチャルサミット!

e-Janネットワークス「明日からテレワーク」。そんな急なニーズにも安心・安全に応える

テレワークをすばやく全社展開できる「Splashtop for CACHATTO」

都築電気テレワークと健康経営の実践4年目
その知見をワンストップで提供

働き方改革を推進する都築電気がテレワークに最適なグループウェア!

アライドテレシスNWベンダーならではの脆弱性診断
セキュリティの第一歩はここから!

アライドテレシスなら簡単かつ安価に脆弱性診断ができる!

NTTコミュニケーションズ「ゼロトラストセキュリティ」へ
移行するための5つのポイント

脱・境界型セキュリティを図るための要点をNTT Comに聞いた。

IIJVPN逼迫やSaaSが遅い問題を解消!テレワーク環境整備を手軽に実現

Office 365等のSaaSが迫る企業NWの再設計にIIJのクラウドプロキシ!

ジュニパーネットワークスAIがUXを最大化するネットワーク
トラブル解決を自動運転で!

AIが自律的に障害対応するNWを
ジュニパーはすでに商用で安定稼働

レッドハット5G×コンテナ基盤×アプリを
エッジで自律運用

5G時代のNWインフラはエッジも自律運用できるクラウドネイティブへ

ゼットスケーラーゼットスケーラーだからできる!
セキュリティとNWの脱・レガシー

オンプレミス非依存のセキュリティと、場所に囚われないNWアクセスを

NetskopeなぜNetskopeならテレワークが進むのか? 秘訣は一元制御にあり!

セキュリティが不安でテレワークが進まない。そんな悩みを簡単解消!

シエナシエナが800G光伝送のトビラ開く
1波長で400Gイーサ×2chを伝送

「800ギガが欲しい」。キャリアやクラウド事業者の声にいち早く応えた

リコーの「ITKeeper Meraki スマートサービス」テレワークは安定した接続環境から

一人情シスでも安心! テレワークを支える安定したネットワーク環境整備をリコーが支援

SigfoxLPWAの先頭集団を行くSigfox
約85万件の大規模導入も!

人口カバー率95%を超えたSigfox。最大の導入事例がニチガスだ。

丸文5G時代の差別化戦略を下支え!

5G時代到来でキャリア、クラウド事業者等が迫られているネットワーク変革の課題解決に注力する丸文

ハイテクインター2.5GHz帯プライベートLTEの
基地局を「100万円以下」で!

ハイテクインターは自営等BWA導入の全ステップをサポート

マクニカネットワークス脱純正トランシーバーでコスト削減
データセンター100G化に新選択肢

サードパーティ製の光トランシーバーでコスト抑制と自由度向上!

ZETAアライアンス“ビジネスになるLPWA”に101社が結集 市場創出に挑むZETA

弾みが付いてきた新興のLPWA規格、ZETA。その可能性を探った。

ガスミエールLPWAで安価にガス事業の効率化!

アズビル金門の「ガスミエール」でLPガス事業の業務効率化!LTE-Mにより遠隔から遮断・復帰も!

ドコモ・システムズNTTグループ23万人を支える
テレワークツール

伝統的な日本企業が作ったツールだから、かゆい所に手が届く!

WhatsUp Goldネットワーク監視に圧倒的使い勝手
安価な導入コストでも厚い支持

中小企業から通信キャリアまで、WhatsUp Goldが人気の理由とは?

MOVEit Transfer / MOVEit Automationデータ保護新時代のファイル転送
HIPAA、GDPRなど各種規制に対応

主要データ保護規制に準拠した安全なファイル転送ソフトの決定版!

ジュニパーネットワークス“ただのSD-WAN”はもう要らない!
LANもWi-Fiもすべてクラウド管理へ

今必要とされているのは、“SD-WAN+α”のソリューションだ。

ホワイトペーパー

アクセスランキング

decode2
tc_banner191122

「通信」の力でビジネスを進化させるbusinessnetwork.jp

Copyright(c) 2020 RIC TELECOM Co.,Ltd. All Rights Reserved. 記事の無断転載を禁じます