ソフトバンク・WCP・大成建設、5G活用でトンネル工事現場の安全管理を行うi-Constructionの実現に向け実証実験を実施

近年、日本の生産年齢人口の減少によりさまざまな業種の労働生産性の向上策として、ICT機器などの高度化、データの利活用による移動や労力の削減、生産性の向上が求められている。また、日本は山岳が多く、トンネルが多数存在している。トンネルの工事現場では、落盤や土砂崩れ、酸欠、火災などの重大な事故が起こることもあり、安心・安全な労働環境の実現が求められている。

このような課題に対して、Wireless City Planning株式会社（以下、WCP）とソフトバンク株式会社は、大成建設株式会社と協力し、総務省の「多数の端末からの同時接続要求を処理可能とする第5世代移動通信システムの技術的条件等に関する調査検討の請負」で、5Gを活用して、トンネル工事現場での作業員の安全管理を目的としたi-Constructionの実現に向けた実証実験を実施した。

同実証実験は、2019年12月に北海道余市郡で建設中の「北海道新幹線、後志トンネル(落合)他工事」で行われた。WCPは、ソフトバンクが開発した「おでかけ5G」を工事現場に設置して、5Gネットワークを構築し、センサーによるトンネル工事現場のデータ収集と建設機械の遠隔操作を行った。おでかけ5Gとは、高い通信品質のサービスを局地的に提供できる可搬型5G設備である。

実証実験の内容は、下記の通り。

ガスセンサーや環境センサー、ウエアラブルセンサーによるトンネル工事現場の安全監視
トンネル工事現場の安全監視として、ガスセンサーや環境センサー、ウエアラブルセンサーを使用して、トンネル工事現場で発生する危険性の高い毒性ガスや可燃性ガスのデータ収集、労働環境の指標となる温度や二酸化炭素などをリアルタイムに監視して、危険な値が検出された際には作業員へアラートを送る仕組みの検証を行った。

これにより、トンネル工事現場の環境を外部からモニタリングでき、危険時にはトンネル内の作業員に通知することで、迅速な避難誘導に貢献する。
災害時の初期安全確認を想定した建設機械の遠隔操作
トンネル工事現場で、株式会社カナモトが開発した遠隔制御装置「カナロボ」を搭載した油圧ショベルおよびクローラダンプに「おでかけ5G」の端末を搭載し、トンネル外に設けた操作室から建設機械を遠隔操作できる環境を構築した。

5Gの大容量通信とMECサーバーを活用して、「おでかけ5G」の設置場所から約1,400mの地点で操作室からの建設機械の遠隔操作と、4台のHD画質カメラを搭載した建設機械から操作室へ、問題なく映像伝送ができた。また、建設機械にガスセンサーを設置し、トンネル内の環境を確認することができた。これにより、従来は人手で災害発生時の安全確認を行っていたが、初期の安全確認を、建設機械を通して行うことが可能になる。
さまざまな通信要件を統合するスライシング機能の確認
ガスセンサーや環境センサーなどのIoTデバイスを多数設置したトンネル工事現場で、災害発生時の安全確認として大容量通信を必要とする建設機械の遠隔操作を行うことで、無線通信の容量がひっ迫した場合を想定し、スライシングによる優先制御機能の確認を行った。これにより、通信容量のひっ迫した環境下で、ウエアラブルセンサーやガスセンサーによるトンネル工事現場の安全監視システムの維持と、建設機械の遠隔操作を問題なく行うことができる。