[画像] 通信するゴミ箱、沖縄で実証実験。「回収コスト」削減狙いKDDIがLTE-M活用

「日本の街にはゴミ箱が少なすぎる」ーー。そんな外国人の不満を耳にします。ゴミ箱を増やせばいいのに... とも思いますが、運用コストや安全上の配慮から自治体や店舗は設置に及び腰です。

そうした課題も、IoTを使えば解決できるかもしれません。KDDIと沖縄セルラーは、ゴミの集積量をリアルタイムで把握し、クラウドに送信できる「IoTゴミ箱」の実証実験を沖縄県で実施しました。ゴミ箱の設置で障壁となる「ゴミ回収コスト」の削減が期待できるとのこと。将来的には、入れられたゴミの種類を判別し、テロ対策に役立てる仕組みも検討します。

コスト削減、テロ対策への応用も検討


IoTゴミ箱は、上部に搭載した超音波センサーでゴミの量を検知。その情報をクラウドに自動アップロードする、いわば「賢いゴミ箱」です。管理者はゴミ箱ごとのゴミの量をリアルタイムで把握可能。「満杯になりそうなゴミ箱」「まだ回収しなくていいゴミ箱」が一目瞭然でわかるため、ゴミ回収作業の効率化が期待できます。

クラウドサーバーとの通信には、KDDIが2017年度内に商用化予定の「LTE-M」を活用。これはIoTに特化した無線通信で、スループットは最大でも1Mbps。一方で、通常のLTEに比べて広いエリアカバー率と、乾電池2本でも数年間運用できる高い省電力性を売りにします。コンセントなどの外部電源なしで長期間運用できるため、IoTゴミ箱との相性は抜群というわけです。

実証実験では、那覇市の国際通り商店街付近の4か所に「IoTゴミ箱」を設置。ゴミの集積量をクラウドサーバーに送信したほか、市街地におけるLTE-Mの浸透をテストしたといいます。

「同じような4か所だが利用頻度にばらつきがあり、ここは何度も回収しに行ったほうが良い。ここはそんなに頻度を高めなくてもいいということを確認できた」と担当者は語ります。


管理センターでは、ゴミ箱別のゴミ集積量をリアルタイムで確認できる


IoTゴミ箱を解説するKDDI ビジネスIoT企画部長の原田圭悟氏

なおIoTゴミ箱の商用化は現時点では未定。今後の展開についてKDDIの原田氏は「我々としてもテロ対策に結びつくのではないかと考えています。（ゴミ箱にカメラをつけて）動画をとれば、怪しいものが入れられたら警官を呼ぶといった運用もできます」とも語ります。

なおIoTゴミ箱を巡っては、ゴミ圧縮機能を備えた「BigBelly Solar」が日本でも表参道などに設置中。中国のファーウェイも、都市インフラをIoTで効率管理する「スマートシティ」の文脈でIoTゴミ箱を開発するなど、世界的に注目を集めています。ゴミ箱設置の課題である「管理コスト」と「セキュリティ」をIoTで解決できれば、「ゴミを捨てる場所がない」不便さがいずれ解消されるかもしれません。
東京渋谷区・表参道にかしこいIoTゴミ箱設置、ソーラー発電で通信＆ゴミ圧縮「BigBelly Solar」

なぜLTE-Mは省電力でエリアが広いのか


今回の実証実験で、IoTゴミ箱の通信に使われた「LTE-M」です。スマートフォン向けのLTEと同じ基地局・周波数帯を活用しながら、なぜ省電力でエリアも広いのでしょうか。KDDIの松ヶ谷氏はこう解説します。

「普通のLTEは、1.28秒ごとに基地局と通信して、今電話がかかってきているのかどうかを確認しています。LTE-Mならこの間隔を最大13日まで伸ばせるので、電力消費が小さいんです」（松ヶ谷篤史氏）

KDDI技術企画部の松ヶ谷篤史氏


LTE-Mでは着信しない状態に遷移することで、省電力に寄与する

またIoT通信は、データ量の少ないテキストデータのやりとりが大半。さらにデータを送る頻度がスマートフォンに比べて圧倒的に少ないため、その分消費電力は抑えられます。このため、単3乾電池2本で数年単位という長期間の運用が可能になるわけです。

さらに、LTEと同じ周波数帯の電波を使いながら、LTEよりエリアを広げる事が可能。これは、同じデータを複数回送信することで、弱電界でも受信できる確率を高める技術「エリアカバレッジエンハンスメント」を活用します。担当者は「通常のLTEに比べて都市部であれば1〜3km、平地で見通しが効く条件だと5km以上エリアが広がる」といい、携帯さえ繋がらない山間部での利用も想定します。


KDDIはセルラーIoTの「LTE-M」「NB-IoT」商用サービスを2017年度に開始する

なおIoT通信としては、LTE-Mのほかに、免許不要の周波数帯を活用する「LoRaWAN」や「SIGFOX」などがあります。これらと比較したLTE-Mの強みについては担当者は次のように説明。通信速度が1MbpsとIoT向け通信としては比較的高速なほか、移動中の基地局の切り替え（ハンドオーバー）が可能な点などを挙げました。