今回、高さ120ｍの3本傾斜集合煙突で頂部の一部を除き、3本の内の1筒内全域の内部点検を実施致しました。弊社開発の傾斜集合煙突用の安定化装置をドローンに取付て無事点検を終了致しました。

煙突を上部と下部に分けて点検を実施。傾斜集合煙突でも、弊社のドローンを使用した煙突筒内の簡易点検、3D点群化詳細点検が実施可能な事が今回実証されたました。

今後、更に精進して、点検精度の向上に努めてまいりたいと考えております。

非GPS環境下での３D化は、難易度が高いが、大きな障害も無く実施できた。今回は120ｍ煙突の全筒が対象となった為、撮影計画に基づいて計画的に撮影を行い。無事終了した。

ドローンとAIで何ができるのでしょうか？今回ご紹介することは、一例にすぎませんが、将来を予測する上で、何らかのヒントになるのではないでしょうか？

GPUとは「Graphics Processing Unit」の略で、3Dグラフィックスなどの画像描写を行う際に必要となる計算処理を行う半導体チップ(プロセッサ)のことです。

パソコンやスマートフォンの仕様表に記載されたCPUの情報に、デュアルコア(コア数：2)・クアッドコア(コア数：4)・オクタコア(コア数：8)などの表記があるのを見かけたこともあるでしょう。CPUではそれらが並列的に計算処理を行うわけです。コア数が2個(デュアルコア)より、4個(クアッドコア)、8個(オクタコア)の方が性能は高いことになります。

一方のGPUでは、1つのプロセッサに数千個のコアを搭載しており、CPUとは桁違いです。司令塔であるCPUに対して、人海戦術で大量の処理を行う工場のような存在がGPUといえます。

膨大な計算処理を必要とする3Dグラフィックス用途に設計されたプロセッサ・GPUは、その高い演算性能から、画像処理以外の用途にも利用されるようになっています。

最近では、CPUの代わりにGPUを搭載し、その高い演算性能を活用するGPUサーバーが注目されています。AIを急速に発達させた機械学習の1つ「ディープラーニング」用に適しているからです。ディープラーニングでは、大量のデータを機械に読み込ませることで、機械が自らそのデータから規則性や特徴を導き出し学習します。この際、大量のデータを深い階層まで掘り下げ分析するため膨大な量の計算が必要です。しかし以前はコンピューターの処理能力が足らず、ディープラーニングのアイデアがあっても実現しませんでした。その点、CPUよりはるかに高い演算性能をもつGPUサーバーであれば、比較的安価にディープラーニングを実行できるわけです。

現在のドローンの多くは、人手による操縦を補助するために、機体に取り付けたカメラや赤外線センサーからの情報を解析し、障害物を検知して操縦者に警告したり、回避や停止などの処理を行っています。現在のDJI社製のファントム４タイプでもスマートフォンの約２倍以上の２８個ものCPUが使用されていますが、近い将来の実現を目指している目視外での完全な自律飛行には、不十分な技術とされています。

AIドローンに求められているのは、「考えて飛ぶ」技術になります。そこで、世界をリードするAIプラットフォームを提供するNVIDIA社は、AIによる自律飛行ドローンの研究開発に取り組んでいます。

NVIDIA社が得意とするAI技術は、高度な画像認識を基盤としたディープラーニングモデルによる推論とフレームワークと呼ばれるAI学習モデルを用いて、画像などの学習データを大量に投入し、そこから得られたディープラーニングモデルを用いて、ドローンの自律航行に求められる推論エンジンを生成します。この推論エンジンを搭載したAIドローンは、高度な自律的な飛行が可能となります。

NVIDIA社のAIドローンの中核となる技術は、JETSONというカードサイズの小型AIコンピュータです。JETSONを搭載することにより、ドローンは深層学習で得られた「推論」を搭載して自律的な飛行を可能にします。

例えば、JETSONで画像認識を学習したAIドローンは、空からカメラで撮影した画像を解析して、人物や対象物を発見できるようになります。また、インフラ点検ではヒビや破損などの問題を自動的に検出できるようになります。

プロジェクトREDTRAILと呼ばれる自律飛行ドローンへの挑戦では、オープンソースのオートパイロットプログラムに対して、カメラで撮影した画像をTrailNet DNNというAIでリアルタイムに解析し、ドローンの飛行制御コントロールに指示して障害物を回避します。

事前に飛行させる山林を撮影し、その画像を学習データとしてTrailNet DNNに投入して、AIドローンの自律飛行を実現しています。その様子は、以下の動画でも公開されています。AIドローンが山林の中の障害物と林道を認識して自律飛行する様子が紹介されています。

IoT（アイオーティー）とは、Internet of Things（インターネットオブシングス）の頭文字を取った単語で、日本語では一般的に「モノのインターネット」と呼ばれています。

IoTは、これまでインターネットとは無縁だった「モノ」をインターネットにつなげることにより、モノが相互通信し、遠隔からも認識や計測、制御などが可能となります。人が操作してインターネットにつなぐだけではなく、「モノ」が自らインターネットにアクセスすることがこのIoTの特徴なのです。

あらゆるモノがインターネットと繋がり、情報交換をすることで相互に制御するシステムを指しており、日本でも総務省がIoTの普及に取り組んでいます。

これらの技術を取り入れることにより、コンピューターが人工知能などにより、自分で判断し動くシステムが確立できるようになります。これにより製造業のさらなるデジタル化・コンピューター化が進むとされています。

ドローンは、スマートフォンの需要の拡大に伴い、無線技術やセンサー技術の進歩が格段に進み小型化・高機能化されました。それによって、数万円程度の安価なモデルも登場したため、日本でも徐々に浸透し、近年では業務に活用する動きも急速に進んでいます。

災害現場や高所など、人間が行くには危険を伴ったり、時間がかかったりする場所にも簡単に行けることがドローンの特徴です。さらにドローン本体には、カメラや通信機能、GPSなどを搭載することができるため、さまざまな現場の情報を収集して遠隔地に送信することが可能です。そして、現在では、タブレットやスマートフォンといった誰でも扱えるデバイスでドローンのコントロールや制御もできるようになり、インターネットから地図情報等必要な情報も取り込めますし、YouTube等を利用して、インターネットを介してドローンが撮影した映像をリアルタイムに全世界に同時中継する事も可能です。これが、ドローンが空飛ぶ「IoT」と言われる理由なのです。

このようなドローンの特徴に、業務改革の可能性や新たな収益機会を見出す企業は多く、自社の業務に取り入れたり、企業向けのドローン関連サービスの提供を開始したりする企業も増加しています。産業ドローンの潜在市場規模は14兆円ともいわれており、起業家や投資家に加え、大手企業、政府など、さまざまなプレーヤーが注目しています。

具体的な成長率でいうと、世界では2020年の時点で約1兆3,000億円と試算されており、今後は年率にして約30～40％の成長が見込めると考えられているようです。

ドローンが利用される分野として、ビデオ・画像撮影（27％）と精密農業（23％）が半分を占め、監視／モニタリングや地図測量、点検・整備・工事といった活用例が残りの半数を占めているとの報告があります。

一方、日本の市場規模については2015年時点で約16億円、これが2020年時点で約186億円規模と10倍以上の伸びを見せ、2022年には約400億円市場とする試算があるといわれています。これは、ある程度少なく見積もった場合の予測のようで、官民の取り組み次第で飛躍的なマーケットを創り出す可能性も秘めていると考えられているのです。

ドローンが空飛ぶ「IoT」と言われる理由についてお伝えしてきましたが、いかがだったでしょうか。未来を予測する事は困難ですが、ドローンとIOTを基盤として、AIやビックデータ解析、ブロックチェーン等の新しい技術が組み合わされていくことでしょう。ドローンは私たちの生活にどんな影響を与えてくれるのか、今後も注目していきたいですね。

「第四次産業革命」という言葉自体は、ドイツが2012年から打ち出している技術戦略「インダストリー4.0」を日本語化したものです。

「蒸気」という新しい動力が出現した第一次産業革命は、18世紀から19世紀に渡って英国を中心としたヨーロッパとアメリカで起こりました。「鉄」と「繊維工業」がその中心でした。農村、地方から都市部への人口移動が起こりました。

続く第二次産業革命では「電気」と「石油」による大量生産が実現しました。1870年から第一次世界大戦直前の1914年までの間に起ったとされます。電話機、電球、蓄音機、内燃機関等の技術的革新が起こりました。

第三次産業革命では「コンピュータ」が登場し自動化が進みました。1980年代から始まり、現在も継続中とされています。パーソナルコンピュータ、インターネット、情報通信技術(ICT)が中心となり、デジタル革命とも呼ばれます。アナログ回路及び機械デバイスから今日用いているデジタル技術への技術的進歩を指します。

そして、第四次産業革命はデジタル革命の延長として登場し、さまざまなモノがインターネットにつながり、それを「AI」が制御するようになると言われています。革命は既に始まっています。既に金融取引ではＡＩが主流となって取引を行っています。アメリカでは、家に帰るとＡＩ「アレクサ」が出迎え家族のように話しかけ、家電を操作してくれます。

モノのインターネット(IoT)、ＡＩ（人工知能）、ブロックチェーン（分散台帳）、量子コンピュータ、ロボット工学（ドローン技術を含む）、ナノテクノロジー、生物工学、3Dプリンター、自動運転車などの多岐に渡る分野においての新興の技術革新が相互に影響し合う技術進歩を特徴としています。

第三次産業革命以前までは人間が機械を調整していたのに対し、第四次産業革命では人間の代わりにAIが機械を自動制御します。ここが大きく違います。

では、どのような社会となるのでしょうか？

経産省の試算によると、人工知能関連の国内市場規模は2030年までに86兆円以上になると予測されているものの、経営や商品企画の分野で136万人、製造・調達分野で262万人、管理部門で145万人が仕事を失うという予測が出ています。

世界経済フォーラムの設立者、経営執行役会長であるKlaus Schwab氏は「その変化はとても重大なものである。どのくらい重大かというと、人類史の観点からは、かつてこれより大きな希望、もしくは脅威の可能性はなかったほどだ。」と発言しています。

しかし、欧米と違って、日本では、積極的に変化の肯定的な側面を捉えています。実はすでに第5次産業革命という言葉が登場しています。現在第4次産業革命の真っ只中にも関わらずにです。

第5次産業革命の明確な定義はされていませんが、産業構造審議会の報告書では、人口問題・食糧問題・資源エネルギー問題・高齢化社会といった現代社会が直面する課題への解決策になりうるとして、第5次産業革命というべき変革を生み出す可能性があるとしています。また、経済産業省の資料によるとビッグデータやAIによる、第4次産業革命と最新バイオテクノロジーの融合による、スマートセルインダストリー（生物による物質生産）としており、医療・工業・農業・エネルギー産業など、様々な分野で活用できると期待されています。

現在、日本の第4次産業革命は欧米諸国から大きく後れを取っており、今後は急激に変化してくことが予想されています。

空の産業革命ともいわれるドローン技術も第四次産業革命の技術革新の中に含まれますが、他の技術と相互作用しながら大きく発展していくものと思われます。

江戸時代の浮世絵や、古い民家を見ても煙突が見当たりません。幕末に日本を訪れた外国人が、日本の屋根には煙突が無いことを記述しており、囲炉裏の煙を茅葺屋根の燻蒸に使っていた伝統的な日本家屋には、煙突の概念は無かったのかも知れません。

実は、西欧式の煙突の導入はオランダの書物から得られた知見によって、反射炉の研究と建設から始まりました。江戸時代の後期になると、日本近海に外国船の出没が増えてきました。それに伴い西欧諸国の植民地政策などの情報も入り海防の必要性が問われるようになってきました。

外国船に対抗するには精度が高く飛距離の長い洋式砲が必要とされましたが、従来の日本の鋳造技術では大型の洋式砲を製作することは困難であり、外国式の融解炉が求められたのが反射炉建設の目的でした。

外国の技術者を招聘することが叶わない時代でもあり、伊豆韮山代官の江川英龍、佐賀藩の鍋島直正などが、オランダの技術書（『鉄熕鋳鑑図』Ulrich Huguenin原著、金森建策訳）等を参考に作り始めたのが切っ掛けです。

Firebox=燃焼室,、Hearth=炉　ｗｉｋｉ

江戸時代末期に、技術水準の差はあったものの同時期に伊豆国、江戸、佐賀藩、薩摩藩、水戸藩、鳥取藩、萩藩、島原藩など各地で反射炉が作られました。これらは幕府による伊豆国の韮山反射炉や江戸の滝野川反射炉を除き、主に幕藩体制の藩が中心となりましたが、鳥取藩では郷士で廻船業を営む武信家によって進められ、また島原藩では民間人の賀来惟熊によっても進められました。

反射炉は、2015年に「明治日本の産業革命遺産 製鉄・製鋼、造船、石炭産業」として正式登録されましたが、日本に現存する近世の反射炉は、アヘン戦争に危機感を覚えた韮山代官江川英龍が反射炉の建設を建議した韮山反射炉と萩反射炉のみとなります。残念ながら、薩摩の反射炉は薩英戦争でパーシュース号とハボック号の砲撃によって消失しています。その姿は現在、仙巌園で見る事が出来ます。

反射炉に必要とされた耐火煉瓦の製造技術は、明治時代の洋式建築物に利用されるなど、歴史の転換期に重要な役割を担いました。

1853年に造られた韮山反射炉。鉄骨のフレームは耐震補強用。WIKI

萩反射炉

パドル法で錬鉄を製造する反射炉の断面図　wiki

又、反射炉の製造技術の導入が、日本史において特記されるのは、鉄製の大砲の製造が可能になったからです。当時、日本では青銅砲の段階で技術が停滞したままであった為、反射炉による鉄製砲の製造は、日本にとって鎖国下の技術停滞、開国による技術革新の象徴的な出来事でもあったからなのです。

明治期になると、面白いことに、古来から伝わる登窯にも煙突が利用されるようになりました。こちらは、日本に現存する登窯としては最大級で、傾斜角約17度、8つの焼成窯、高さの異なる10本の煙突が特徴的です。

1887年（明治20年）頃に築かれた登窯（陶榮窯） http://tokoname-kankou.net/contents/miru01-03.html