2019年度コンテストでは10校が採択されました。各校では、プロジェクト計画を策定し、予算を確定させて、開発を開始しています。 目下、計画に基づき、プロジェクトに必要な装置、測定器、部材、各種ソフトなどを調達しながら設計や試作に取り組んでいます。ここでは、各校の開発風景、実証風景を紹介します。

Telexistence Cybernetics Crow:Crow Projectチーム:木更津高専

実証概要

カラスとコミュニケーションを図ることで、効果的にカラス被害を抑制できるようにするために、以下の実証を行う。

進捗状況

ハードウェア設計は、カラスロボットを試作し多自由度実現のためサーボワイヤーの機構を取り入れている。地上型カラスロボットユニットについては剥製作成依頼を行い、剥製の中身の作成を行っている。

ソフトウェア設計は、PC環境で撮影した映像にカラスが写っているかの画像判定をリアルタイムで行うシステムの開発を行った。

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木更津高専メンバー写真
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多自由度実現のためのカラスロボット機構の開発
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多自由度実現のためのカラスロボット機構の開発

余っている計算リソースをシンクライアントや貧弱なハードウェア等でリアルタイムに活用し経済効果を生み出すためのリソース共有プラットフォーム:Resource Alvitrチーム:津山高専

実証概要

スマホなどのデバイス能力を超えた演算を行うため、他の余裕のあるデバイスの能力を借り、仮想的にリッチな計算が可能になる。その結果、高負荷なシステム(グラフィカルなゲーム等)を実行可能にするものである。

進捗状況

現在、KubernetesとOpenStackを用いてインフラ基盤を整備中である。 ソフトウェア設計は、計算量を可視化するためのベンチマークシステムを設計完了し、クライアント側のアプリケーションをJavaで制作中である。

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津山高専メンバー写真
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メンバー開発風景
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システム構築風景

美ら海の守り神「ポセイドローン」:チーム・ポセイドン:沖縄高専

実証概要

地球温暖化や海洋ゴミが海の生態系へ与える影響が懸念されるなか、本プロジェクトでは5Gを用いた海洋生物調査システム(名称:ポセイドローン)を開発している。ポセイドローンは、5G回線で海中ドローンを低遅延に制御し、海中から高精細画像を取得する。画像からAIにより魚やサンゴの情報を抽出し海洋生物の状況をモニタリングする。

進捗状況

生物認識技術(魚AI)は、48種類までの機械学習を完了(認識率80%)し、60種類以上の魚AIの完成を目指している。 生物認識技術(サンゴAI)は、サンゴAIの開発のメドが得られた。今後は、実際の環境で取得したサンゴ画像からサンゴAIの開発を行い、複数の海域におけるサンゴの密度マップを作成する予定。

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沖縄高専メンバー写真
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水中ドローンの動作確認(高専内プール)
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水中ドローンが撮影したサンゴの画像(本部町瀬底島)

水田遠隔監視システムとドローンを併用したスマート稲作:team Smart Rice Project:旭川高専

実証概要

高効率で収益性の高い稲作の実現を通じて地域の稲作農家および全国の稲作農家を活性化するために、水田状態測定装置とドローンを組み合わせたシステムによる病害虫発生や生育状況をリアルタイムに把握できるスマート稲作の実現を目指す。

進捗状況

水田状態測定装置の試作1号機の本体を完成させた。生育状態推定・病害虫推定システムに使用するAIプログラムは作成中である。それに必要な画像データは、研究室に既存のドローンとマルチスペクトルカメラを用いてデータ収集を実施した。現在、得たデータを学習用データにするための前処理を実施している。収穫量および病害虫発生に関するデータは、協力先からのデータ提供を待っている。

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旭川高専メンバー写真
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水田状態測定装置試作1号機
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マルチスペクトルカメラで撮影した画像
生育状況を分かりやすくしたNDVI画像

高齢者いつまでも元気はつらつ応援ツール:dMoniチーム:一関高専

実証概要

軽度認知機能障害の場合、治療によってその約半数が正常に回復しており、認知症の早期発見が重要となる。歩行時の特徴を解析することで認知症判別が可能である。そこで、インソール内蔵圧力センサとコントローラー、通信機器を用いて、普段の生活状況(歩行)の特徴を解析することで認知症判別を行う。

進捗状況

圧力センサ内蔵インソール、圧力センサ内蔵インソールI/F基板を靴に取り付けるケースの設計中である。設計後、3Dプリンターで製作する。圧力センサ内蔵インソール用コントロールソフトウェアの制作を協力会社で制作中である。

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一関高専メンバー写真(1名は10月まで短期留学中)
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足に取り付けるセンサ基板の実装方法の検討作業
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圧力センサ内蔵インソールを履いた高齢者の歩行プレ実験

METERAI 工場の製造における品質改善:プレラボチーム:長岡高専

実証概要

工場内のアナログ、デジタルメータの値をAIとIoTを駆使し、リアルタイムで取得して見える化を行う事で品質改善につなげ、工場の製造における品質改善、工場のスマート化を実現する。さらに蓄積されたデータをAIで解析するサービスを提供、品質向上や効率向上により利益率を上げ日本のモノづくりに貢献することを目指す。

進捗状況

現在、Jetson Xavierの環境構築し、実際の物体アリゴリズムを動かす検証を行っており、システムに導入する小型デバイスESP32CAMの調達と環境構築を行う。 複数桁のデジタルメータに対応した認識アルゴリズムを開発した。何桁でも読み取ることは可能だが、データ不足により精度は71%となっている。そのため、転移学習により精度改善を図っている。今後は、より精度の良いアナログメータ認識アルゴリズムを開発していく。

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長岡高専メンバー写真
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地元企業との打合せ
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開発ハード
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開発風景

あやなす -黒谷和紙×IoTによる綾なすインテリア-:地方活性あやなすプロジェクト チーム:舞鶴高専

実証概要

伝統工芸品の後継者不足が課題となるなか、伝統文化を伝える場づくりとして、黒谷和紙とIoT技術をかけ合わせたIoTインテリア:「あやなす」を試作し実証する。本実証実験は、実際に一般の利用者や職人にシステを体験してもらい評価を行う。

進捗状況

あやなす障子・襖の製作を行う前に、1/2サイズで設計したが、かなり重量かつコードが煩雑になることが分かった。その後、修正を重ねLEDマトリクス1つを使った行灯、9枚使った和額、16枚使った屏風の3種類の試作品を製作し、展示を行った。LEDマトリクス制御は、RaspberryPI及び専用コントローラーを使用した制御が可能になった。雰囲気判定は、FaceAPIを用いることでRaspberryPIのカメラから感情を認識することに成功した。また、その情報をもとにLEDマトリクスを制御することも成功した。

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舞鶴高専メンバー写真
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あやなす障子・襖
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試作品

GPS付き同期式点滅照明端末システム:チームヒロセン:広島商船高専

実証概要

広島はカキの養殖が盛んで、広島湾内をはじめ瀬戸内海にはカキの養殖いかだがたくさん設置されている。夜間、湾内を航行する船舶がカキの養殖いかだに事故が多発するなか、本プロジェクトは、船舶といかだの衝突事故を減らし、いかだの持ち主の損害を減らすために、いかだにGPSと照明を取り付け、目視および地図上でいかだの位置を確認できるシステムを実証する。

進捗状況

マイコンとGPSを接続し、位置情報を正しく受信することができた。LPWA無線通信モジュールとマイコンを接続し無線設定をすることで、無線通信モジュール間の通信を確認することができた。このふたつを組み合わせて子機となる端末からGPSの位置情報を無線によって親機となる端末へ送信できることを確認した。また、いかだの位置を知らせるためのLEDの点灯回路もマイコンからの信号で点滅できることを確認した。現在、ハードウェアに関しては、それぞれのモジュールを実装する段階であり、1台分の動作が確認できた後に十数台の端末を量産する。端末から送られてくる位置情報や温度等のセンサからの情報は、PCに接続された親機端末が受信し、PCにデータを蓄積していく。そのデータはWEBサーバを通じてインターネットを通して閲覧できるようにする。現在は、マイコンからのデータをPCで受信・保存できることは確認しており、データの表示プログラムを作成している。

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広島商船高専メンバー写真
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試作品

Wi-SUN機器と船舶基地局による離島のための災害時通信網の確立:瀬戸内無線局:大島商船高専

実証概要

離島での大規模停電をともなう災害発生時に対応した安否確認ネットワークの構築を提案し、日本初の通信規格「Wi-SUN FAN」を用いて,本校が位置する屋代島(山口県周防大島町)にて実証実験を行う。

進捗状況

船舶基地局は70%、親機は80%、端末機は70%、中継機は60%の進捗である。端末のスイッチを読み込む機能とWi-SUN FANの設定を自動で行うスプリクトが完成している。VirtualBoxを用いてwindows上でxubuntuを動作させ、Wi-SUN FANにアクセス可能に環境整備が完了している。
ブログ解説による広報

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ブログ解説による広報
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公共施設屋上での実験風景
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端末機の設置風景
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小型船舶を用いた実験風景

山間部における電線点検作業員の見守りシステム:MI Lab.チーム:香川高専

実証概要

山間部で危険な作業を行う電線点検作業員の見守りシステムを研究開発し実証実験行う。我々のライフラインを守る電線点検に関わる鉄塔・電線点検作業員は携帯電話の繋がらない山中で鉄塔上の電線に宙乗りになるなど非常に危険な作業を行っている。そのためLPWA通信等を使用し新しく開発したバイタルデータ取得ユニットを研究・開発し身体情報を取得し、作業員が安心して作業できる環境を提供したいと考えている。

進捗状況

システム検討を十分に行い製品化に近い形の試作品で実証実験できるようにプロトタイプ開発を重視して開発を行っている。プロトタイプでは、いろいろな条件(立位、歩行、走行、転倒など)について測定を行い、動作検証している。

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香川高専メンバー写真
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違和感の少ないセンサー開発
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立位歩行時のセンサー情報
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転倒実験時のセンサー情報