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環境・防災監視系システム - NTT 環境・防災監視系システム 環境・防災監視系システム(1),(2)の 自治体への適用イメージを図1に示し ます.このシステムは,いつでもどこ

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  • 環境・防災監視系システム

    環境・防災監視系システム(1),(2)の

    自治体への適用イメージを図1に示し

    ます.このシステムは,いつでもどこ

    でも簡単に無線ブロードバンドネット

    ワークを構築可能なマルチホップ無線

    LAN*を活用した臨時仮設ネットワー

    クシステム,ネットワークを支えるク

    リーンでハイパワーな防災用バック

    アップ電源,およびネットワークを利

    用した各種アプリケーションから構成

    されます.

    このシステムは,災害などの非常時

    において現場映像配信や情報収集・

    連絡に活用できるほか,平常時にも環

    境調査や不法投棄監視などさまざまな

    方面で活用できることを特徴としてお

    り,普段から使い慣れたシステムでこ

    災害対策実現への取り組み

    NTT技術ジャーナル 2005.98

    環境・防災監視系システム

    図1 環境・防災監視系システム�

    自営網�

    自営網�

    ・携帯電話サービスエリ�  ア外地域へのIP携帯電�  話導入� ・不法投棄の監視� ・河川の監視� ・環境調査,環境学習� ・地域イベント など�

    平常時の活用例�

    公民館�

    公衆網�

    インターネット�

    地域イント� ラネット�

    地域情報ハイウェイ�

    A町� B村�

    C市�

    D市�

    県庁�

    情報センタ�

    防災センタ�学校�

    臨時仮設ネット� ワークシステム�

    災害現場�

    防災用バック� アップ電源�

    映像配信�

    IP携帯電話�

    車載およびバイク搭載例�

    可搬型無線スイッチ�

    通信エリア� 半径約500 m

    約2 km間隔で連続中継�

    オンサイト情報� 収集システム�

    ネットワークが未整備な山中や災害現場などで,仮設的に無線LANネット ワークを敷設して,現場映像配信や連絡手段などの災害対策活動に活用でき るとともに,平常時にも環境監視や環境学習等に活用できる環境・防災監視 系システムについて紹介します.

    ま え だ ゆ う じ しょうだい たかひさ

    前田 裕二 /正代 尊久

    NTT第三部門

    マルチホップ無線LAN IP携帯電話 バックアップ電源

    *マルチホップ無線LAN:無線LANの通信方式 で,相互に非常に近い範囲(半径100 m程度) に存在する複数の任意携帯端末の間で直接通信 すること,あるいは2つの端末がほかの端末 を中継して通信し複数端末相互間で無線ネット ワークを形成することです.本システムでは, 後者の技術を用いています.

  • 特 集

    NTT技術ジャーナル 2005.9 9

    そ災害時に活用できるというコンセプ

    トのもとに実用化したシステムです.

    ここでは,環境・防災監視系システ

    ムを構成する各種プロダクトについて

    説明するとともに,これらの活用事例

    について説明します.

    臨時仮設ネットワークシステム

    臨時仮設ネットワークシステムは,

    ネットワークインフラのない山間地や

    災害現場などと地域イントラネットを

    無線LANネットワークでつなぐことが

    できるシステムで,約2km間隔で連

    続中継しながら,地域イントラネット

    周辺の約10,km圏内をカバーします.

    中継機となる可搬型無線スイッチ周辺

    は,半径約500,mの子機網通信エリ

    アとなり,無線LAN機能のついたPC,

    PDA,カメラ,IP携帯電話などが利

    用できます.

    本システムは可搬型無線スイッチ,

    アンテナから構成され,自動車やオー

    トバイに搭載可能なほか,電柱などへ

    の常時設置も可能です.

    可搬型無線スイッチの構成を図2(a)

    に示します.可搬型無線スイッチには,

    中継網用と子機網用の無線LAN装

    置が別々に入っており,それらの間を

    ルータでつないでいます.中継網用に

    は,2方向に向けた指向性アンテナを

    つなぎ,子機網用には無指向性アンテ

    ナをつなぎます.図2(b)に外観を示す

    可搬型無線スイッチは重さ約20,kgで

    すが,筐体を変更することで縦横

    30,cm,重さ約10,kgまで小さくする

    ことができます.この可搬型無線ス

    イッチに電源は内蔵しておらず,仮設

    的に使用する際にはバッテリーを,常

    設する場合には商用電源やソーラ・風

    力発電などの自立電源システムを使用

    するように設計しています.

    本システムの主な仕様は,無線規格

    IEEE802.11b/g,周波数2.4,GHz

    帯,通信速度(最高実測値)は未中

    継時に約22,Mbit/s,3段中継時に

    約5Mbit/sとなっています.

    また本システムの特徴として次の3

    点が挙げられます.

    ① 煩雑なネットワーク設定を専用

    アプリケーションにより簡単,迅

    速に実行可能.

    ② 可搬型無線スイッチを中継地ま

    で運び,アンテナ方向を合わせる

    だけの簡単設営.

    ③ 独自のルーチング方法により,

    従来システムの約4倍の高速化を

    実現.

    ①については,「無線LAN管理シス

    テム」という独自のソフトウェアによ

    り,無線チャネル,ネットワーク接続

    形態,無線LANセキュリティ設定な

    どを誰にでも簡単に実行できるように

    なっています.このため,無線やネッ

    トワークの知識がなくても,本システ

    ムの設定が可能です.

    しかも,この設定は毎回行う必要は

    なく,使用開始前に1回設定しておけ

    ば十分なため,実際の使用時には②の

    ような簡単設営が可能になります.防

    災訓練を通した実証実験では,災害発

    生から約40分(車での移動時間含む)

    で,3段中継させたネットワークを構

    築し,現場映像を災害対策本部に配

    信することができました.

    従来のマルチホップ無線システムと

    本システムの通信方法の違いを図3に

    示します.図3(a)に示すように,従来

    の無線LANでは,上りと下りが独立

    していない半二重通信であるため,送

    信元から受信している間は宛先に送信

    できず,中継処理を行うたびに遅延が

    図2 可搬型無線スイッチの構成�

    バッテリー等�

    ルータ�

    中継網用� 無線装置�

    子機網用� 無線装置�

    中継網用� 指向性� アンテナ�

    子機網用� 無指向性アンテナ�

    (a) 構成例� (b) 外観�

    W50×H50×D32 cm� 重さ約20 kg� 消費電力約45 W

  • 生じるほか,無線チャネルが同一であ

    るため電波干渉も合わせて生じ,これ

    も遅延の一因となっていました.

    しかし,本システムでは,中継用の

    2方向に別々の無線装置を割り当て

    るとともに子機網用にも別の無線装置

    を割り当て,さらに中継網と子機網を

    ルータで切り分けています.また電波

    干渉が生じないようにそれぞれの無線

    チャネルも別々に割り当てているため,

    図3(b)に示すように双方向に同時通信

    可能となっています.このため,図4

    に示すように,3段中継時の通信速度

    は従来システムの4倍高速になります.

    ただし,実際のフィールドではこの

    ほかに距離減衰や他システムとの電波

    干渉などが発生してしまうため,実質

    的な通信速度は遅くなります.このた

    め,一般的な従来システムでは2段中

    継が限界となっています.一方,本シ

    ステムでは5段中継以上拡張すること

    も可能ですが,運用上の理由から4段

    中継程度が上限と考えています.

    防災用バックアップ電源

    「Cubic Power」

    実際の災害時には,電源の確保も

    大きな問題になります.このため,

    NTTではさまざまな災害対策システム

    を駆動するための防災用バックアップ

    電源「Cubic Power」(3)も併せて開

    発しました.防災用バックアップ電源

    に要求される仕様は,①災害時,停電

    が発生しても直ちに防災関連の重要機

    器に電力を供給できること,②電源が

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