橋梁点検IoTの即時性と省電力性

正解は キ( a =(十), b =(四), c =(三), d =(一), e =(五), f =(九)) です。 1. 空欄  a  :カメラロボット(ドローン)を安全に遠隔操縦するには、リアルタイムの風向・風力データが必要です。しかし、診断サーバにあらかじめ保存されたデータは定期送信された過去のものであり、操縦に必要なリアルタイム性、すなわち「 即時性 (十)」がありません。 2. 通信連携フロー(  b  〜  e  ):ドローンを操縦している「点検制御装置(三)」からの要求を起点とし、中継役の「診断サーバ(四)」が「センサーノード(一)」にオンデマンドで計測を要求して最新の「橋梁情報(五)」を受信し、それを点検制御装置に返します。したがって、  b  =診断サーバ(四)、  c  =点検制御装置(三)、  d  =センサーノード(一)、  e  =橋梁情報(五) となります。 3. 空欄  f  :常時送信を行わず、要求があった時のみ即座に計測・送信することで、バッテリー駆動のセンサーノードの「 省電力性 (九)」を維持できます。 これにより、橋梁情報の「即時性」とセンサーノードの「省電力性」を両立させることができます。

F 社は,各種センサー及びカメラロボットの活用によって,橋梁(りょう)の状態の点検・診断を自動化するシステム(以下,本システムという)の開発・実用化を検討している。本システムの概要を図1 に,本システムの構成要素の仕様・機能を表1 に示す。

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注記 センサーノードと診断サーバ間はモバイル通信で接続されている。

図1 本システムの概要

表1 本システムの構成要素の仕様・機能

構成要素

仕様・機能

センサーノード

・リチウム一次電池で駆動し,橋梁の各所に固定設置する。電池切れ時はセンサーノードを橋梁から回収して電池交換を行う必要がある。

・一つのセンサーノードに,たわみセンサー,振動センサー,温湿度センサー,風向・風力計,塩分濃度センサーなどを搭載している。

・センサーで計測したデータを橋梁情報として,1 時間ごとにモバイル通信で診断サーバに送信する。

カメラロボット

・6 個のローターを搭載し,飛行可能時間は約30 分である。

・GNSS 受信機,高度センサー,全方位近接センサー及びレーザー測距装置を搭載し,それらが計測したデータを飛行情報として,飛行中に点検制御装置に送信する。また,高精細カメラ及び赤外線カメラを搭載し,高精細な静止画を撮影してSD カードに保存することができる。

点検制御装置

・モバイル通信を介して診断サーバからダウンロードした点検計画に従って,複数のカメラロボットを自律的に遠隔操縦し,橋梁の撮影を行う。

・点検制御装置を搭載した車を現場に設置して点検を行うことで,様々な場所にある橋梁の点検に対応することができる。

診断サーバ

・点検計画の作成,保存を行う。

・橋梁情報及びカメラロボットが収集した画像データを保存する。

・保存されたデータをAI を用いて診断し,診断結果を蓄積する。

F 社は,国や自治体などの顧客から橋梁の点検・診断作業を受託した後,本システムを使用して行う点検・診断作業の手順を次のように定めることにした。

(1) 点検制御装置は点検前に診断サーバから点検計画をダウンロードする。 (2) 点検を開始すると,点検制御装置は点検計画に従い,複数のカメラロボットを遠隔操縦しながら橋梁の高精細画像及び赤外線画像を撮影し,カメラロボットのSD カードに保存する。 (3) 点検中は,カメラロボットから点検制御装置に送信される飛行情報を基に橋梁や他のカメラロボットと接触・衝突をしないよう各カメラロボットを遠隔操縦する。 (4) 点検終了後,カメラロボットからSD カードを取り出し,保存されている画像データを診断サーバにアップロードする。 (5) 診断サーバに蓄積された画像データを基に,高精細画像からはコンクリート面のひび割れの評価を,赤外線画像からはコンクリート内部の剥離などの評価をAI が行う。また,センサーノードからの橋梁情報を加味して,診断書を作成する。 (6) 顧客とともに診断結果を評価し,補修の必要性や工事内容,優先順位の決定などを行う。

F 社でシステムアーキテクチャ設計を担当するG 氏は,点検制御装置が行うカメラロボットの遠隔操縦が特に重要であると考え,風向・風力のデータを利用して安定的に操縦する方法について次のように検討した。

風向・風力のデータはセンサーノードが計測し,診断サーバに送信されるため,当初は,点検制御装置が診断サーバに要求して,保存された橋梁情報を受信して利用する方式を考えた。しかし,診断サーバ上の橋梁情報は a がないため,カメラロボットの制御には使えないことが想定された。そこで,センサーノードに対し,診断サーバから要求を受信すると,即座に橋梁情報を計測し送信する機能を追加した。これを利用して, b は c から要求があると, d に要求して e を受信し,それを c に送信する方式にした。この方式は, e の a と d の f を両立させる方式である。

設問 本文中の a ~ f に入れる字句の組合せはどれか。解答群の中から最も適切なものを選べ。

(一) センサーノード

(二) カメラロボット

(三) 点検制御装置

(四) 診断サーバ

(五) 橋梁情報

(六) 飛行情報

(七) 保守性

(八) 信頼性

(九) 省電力性

(十) 即時性

出典プロフェッショナルデジタルスキル(システム)試験(仮称)科目B サンプル問題 問3

 a 

 b 

 c 

 d 

 e 

 f 

ア

(八)

(二)

(三)

(四)

(五)

(九)

イ

(八)

(三)

(四)

(二)

(六)

(七)

ウ

(八)

(四)

(三)

(一)

(五)

(九)

エ

(八)

(四)

(三)

(一)

(六)

(七)

オ

(十)

(二)

(一)

(四)

(六)

(七)

カ

(十)

(二)

(三)

(四)

(六)

(九)

キ

(十)

(四)

(三)

(一)

(五)

(九)

ク

(十)

(四)

(三)

(二)

(五)

(七)