2022年3月16日

ドローンはなくてはならない必需品!
ドローン活用の今を徹底解説

ドローンを知らない方はいないと言っていいほど、知名度の高いモノとなっています。ですが、どのようなシーンで利用されているのか、全てを詳しく語れる方は少ないのではないでしょうか?

みなさんの暮らしには直接関係ないとイメージされがちですが、現代ではドローンなくしては、みなさんの生活は成り立たないほど、重要な役割をしているのです。

今や必需品となっているドローンの活用法について徹底解説していきましょう。

ドローンの登場で変わったモノはたくさん存在する

冒頭でもお伝えしていますが、現代ではドローンを知らない人はいないほど、知名度が高くなっています。ですが、ドローンのルーツは80年以上前の第二次世界大戦まで遡ります。

アメリカとイギリスが、無人飛行機の開発に着手したのが現在のドローンの始まりと言われています。ルーツから80年、ドローンが民間企業によって開発・販売されることで、世の中に広く普及するようになりました。

ここでは、ドローンの登場で変化してきたシーンを取り上げてみましょう。

農薬散布が劇的に変化した

ドローンの登場で劇的に変化したのは、農薬散布のシーンでしょう。段階をステップで示すと次のようになります。

ステップ1:人間が背中にタンクを背負って田んぼや畑の中を歩いて散布
ステップ2:ラジコンヘリで企業に委託して自動的に散布
ステップ3:ドローンで誰でもいつでも簡単に散布

ドローンで農薬散布ができるようになったことで、企業に委託してスケジュールを組むことなく、生産者がいつでも好きな時に農薬を散布することが可能となりました。

これは、ドローンの操縦が比較的簡単にできるメリットが活きている結果と言えるでしょう。

点検などの安全性が確保された

大きく変わったシーンは、危険を伴う点検現場です。例えば、100m近い鉄塔上部の確認をこれまで人間の目視で行っていた点検方法が、ドローンの登場で一変します。

目視なら、ドローンを飛ばして映像を撮影すればことが足ります。しかも、人間の目視と違うのは、キレイな映像を録画して何度も見直すことが可能な点です。

ドローンによる映像はクオリティが高いので、このような点検現場では「人の目視⇒ドローンによる撮影」に変わってきています。

ドローンの活用法10シーンをご紹介

先に、2つのシーンがドローンによって劇的に変化したことをお伝えしていますが、ドローンを活用しているシーンは本当にたくさん存在します。

現在では、さまざまなシーンでドローンが活用され、業務が効率化されてきています。ここでは、ドローンを活用している8シーンを解説しましょう。

活用その1:3次元測量

測量の世界ではドローンの登場によって、3次元データの取得がカンタンに行えるようになっています。これまで3次元データを取得する主な測量は、航空機による空中写真測量やレーザ測量でした。

ところが、ドローンが登場しカンタンに空中写真を撮影することができるようになり、そのドローンで撮影した画像から、オルソ写真を作成し3次元データを取得可能な画像処理技術が誕生しました。

その結果、航空機を使わずドローンを飛ばすことで、3次元データの取得が可能となっています。後ほど詳しく解説しますが、工事現場や建築現場などでは、既にドローンによる3次元測量がメインになっています。

活用その2:災害現場


出典:国土交通省 近畿地方整備局 大規模土砂災害対策技術センター
https://www.kkr.mlit.go.jp/news/river/event/2020/ol9a8v000003zgx0-att/ol9a8v000003zh07.pdf

災害現場では、これまで人が立ち入ることのできない場所でも、ドローンによって状況を把握して、要救助者を探したり、被害状況を確認したりすることが可能となっています。

2021年7月に熱海で起きた土砂災害においても、国交省専門チーム「TEC-FORCE」が現地でドローン調査班によって、全天候型ドローンを活用して災害状況の把握と、空中写真撮影を行っています。

災害現場でのドローン活用のメリットは、人が立ち入れない個所の撮影が可能であること。さらに、撮影した画像を解析することで、流出した土砂の量の把握や災害前との地形の比較が直ぐに確認できることにあります。

活用その3:太陽光パネルの点検

環境省が推奨している自然エネルギー活用の一つでもあるのが、太陽光発電です。この太陽光発電に必要なのが太陽光パネルであり、メガソーラーと呼ばれる太陽光発電所はとても広大です。

しかも、太陽光パネルは土台に設置されているので、全てのパネルを目視で点検することができません。そこで利用されているのが、ドローンを活用してのパネル点検です。

ドローンにて太陽光パネルを上空から撮影するだけでなく、画像処理技術を加えることでシステム的にパネルの発電状況を確認し、不具合のある個所の抽出が行えます。

活用その4:インフラの点検

2020年に政府によって、ドローンを活用した公共インフラの点検要領が改定されました。人力やこれまでの点検法では、老朽化してきている「橋・道路・トンネル」などの点検が追い付かないからです。

ドローンの空中写真や動画撮影は、人の目視検査と同じ役割を果たします。高所の点検が必要な場合は、高所作業車が必須であり確認時に作業者の体制も辛い状況となるのが現状です。

ドローンを活用すれば高所作業車も不要で、辛い作業体制も必要なくカンタンに画像撮影することで目視点検を行うことが可能です。

さらに、画像処理技術を利用すれば、道路のひび割れ、凸凹、舗装の有無など、さまざまな解析を行うことができるので、クオリティの高い点検作業が可能となります。今後、公共インフラの点検は、ドローンを活用することがメインとなっていくでしょう。

活用その5:農業サポート

先にも農薬散布でドローンが活躍していることをお伝えしましたが、農業分野でのドローン活用は農薬散布だけではありません。

作物の生育状況を確認、収穫時期の確認、耕作物の病気の状況など、さまざまな農業シーンでドローンが活用されています。もちろんこの場合も、ドローンで撮影した画像を解析してシステムチックに確認が行えるようになっています。

多くの方が、ドローンで画像を撮影してその画像をチェックしているとイメージしているはずですが、そうではありません。広大な農地を撮影した画像を見るのも一苦労ですから、画像処理システムにて、弱点をピンポイントで把握したり、収穫時期を可視化したりして、効率化が図られています。

また今後のドローンの農業分野での活用については、農林水産省が「農業用ドローンの普及拡大に向けた官民協議会」を立ち上げて、官民が連携して農業シーンでのドローン活用を進めています。

活用その6:不動産業界

不動産業界でも、ドローン活用は普及してきています。不動産とドローンってあまりイメージできないかも知れませんが、意外にベストマッチな組合せなのです。

例えば、住宅全体の点検時には足場を組む必要があり、点検も人の目視で行われます。住宅全体を覆うように足場を組めば、それだけで高額な費用が発生します。必然的に、その費用は点検費用に上乗せされるので、オーナーの負担は大きいものでした。

ところがドローンを利用して点検を行えば、足場費用は不要となりますから、オーナーの負担はかなり減ることとなります。

さらに、ドローンでの点検にはメリットがあり、ドローンで撮影した画像をAIで解析することで、不良個所を確実に見つけることができるからです。まだ、実用段階には至っていませんが、剥離しそうなタイル個所や、雨漏りの原因となり得る屋根の診断ができるソフトなどを、開発中のようです。

活用その7:物流の輸送

現在の小型ドローンでは、大きな荷物を運ぶことはできません。ですが、物流の分野でもドローンの活用が見直されているのは事実です。国土交通省では、「物流分野におけるドローンの活用」として、過疎地域等における無人航空機を活用した物流実用化事業を展開しています。

過疎地域等への輸送をドローンで行うことで、買い物難民をなくして自動車から排出される温室効果ガス対策も、同時に行う手法としてドローンの活用に取り組んでいます。

また、各企業もドローンを活用した配達サービスを検討していて、楽天ではドローン物流サービス「そら楽」をプロジェクト化しています。既に、千葉県にあるキャメルゴルフリゾートにて、1ヶ月にわたり実証実験が行われました。

近い将来物量も、トラックに変わってドローンで行う時代が来るのかも知れません。

活用その8:生態調査

ドローンは生態調査にも活用されています。植物の生態調査では、やはり画像解析技術はセットのようです。例えば、動物の生態系を支える植物の生育状況を、ドローンで空中から画像撮影します。

撮影した画像は解析ソフトを利用して、植生状況を確認したり、撮影範囲を3Dモデル化して現状の地形変化から植生に与える影響を解析したりしています。

動物の生体では、絶滅危惧種の個体に簡単なセンサーを取り付けて、ドローンでセンサーの信号を追って活動範囲を確認、解析しています。この場合も、センサーの信号を解析するソフトとドローンの組み合わせによって、生態調査が可能となっています。

ほとんどの活用で「ドローン×画像解析」となっている

先に解説した、ドローン活用法10のシーンでは、そのほとんどがドローンでの画像撮影だけでなく、AIを利用した画像解析がセットになっています。

確かに、ドローンで空中から写真や動画を撮影して、その画像だけを利用しているのはテレビ局の撮影とドローンレースくらいでしょう。物流での活用でも、位置情報を利用した配達ソフトが必要ですし、届ける際には顔認証やチケットのバーコードなどの読み取りなど、ここでも画像処理が必要となります。

つまり、ドローンの活用にはAIによる画像解析は必須であると言っても過言ではないでしょう。

建設業界ではドローン測量が熱い

建設業界では、国土交通省主導のもとで「i-Construction」が実施されています。ICTの全面的な活用を建設現場に導入することによって、建設生産システム全体の生産性向上を図り、魅力ある建設現場を目指すことを目的に導入されているのが「i-Construction」です。

ではなぜ、「i-Construction」でドローン測量が熱いのか、その理由を解説しましょう。

最初にドローンによる3次元測量を行う手順となっている


出典:国土交通省i-Construction
https://www.mlit.go.jp/common/001137123.pdf

先のフローは、国土交通省が公開している資料によるものです。確認するとお分かりのように、これまでは通常の測量を行った後に、設計・施工計画を立てて、その後「3次元データ」の作成を行っていました。

それが、i-Constructionでは、最初にドローンなどによって3次元測量を行い、取得した3次元データを基に設計・施工計画を立てる手順に変わっています。

ドローン以外での3次元データの取得は、レーザースキャナーによる計測などの手法もありますが、この測量法は定点観測となるので、補助的な役割が大きいです。やはりメインは、ドローンによる3次元測量となってしまいます。

このように、i-Constructionの手順に、「ドローンなどによる3次元計測の実施」と定められて、ドローン測量が必須となるので「建設業界ではドローン測量が熱い!」と言えるのです。

ドローン測量で得られる3次元データの活用法

ただし、単にドローンがあれば3次元測量が可能になる訳ではありません。ドローンで撮影した画像を解析する優秀な画像解析ソフトが必須となります。

ですから、利用する画像解析ソフトの優劣によって、第一段階である「3次元データの取得」が早く取得できるか否かが決まってしまいます。

i-Constructionは2015年12月に、国土交通省が表明して既に6年が経過しました。当初こそ、3次元データを取得するためのソフトは少ない状況でしたが、今ではAIを搭載した優秀な画像解析ソフトが多く存在することとなり、i-Constructionの第一段階は、非常に早く正確な3次元データの取得が可能となっています。

マニアックなシステムから、誰もが使えるシステムまで幅広く存在

ドローンで撮影した画像から3次元データを作成するには、概ね次の手順で解析が行われます。

ステップ1:ドローンで画像を撮影
ステップ2:SfM(Structure From Motion)多視点画像からの3D形状復元

このSfM処理を行うことで、ドローンで撮影した画像から3次元データの取得が可能となります。高密度点群データを生成するには、MVS(Multi-View Stereo)処理を必要としますが、テクスチャ付きのポリゴンモデルを生成するのでなければ、SfM処理で取得した3次元データで十分利用できます。

システムにて3次元データを取得する理屈は、先に解説した通りですが、一番の問題はこの処理が自動で行われるのか、手動操作が必要なのか、にあります。

画像解析システム(ソフト)には、さまざまなモノが存在しており、ある程度専門知識や操作性を知っておかなければ解析できないシステムから、誰もがカンタンに使えるシステムまで幅広いのも、解析システム(ソフト)の特徴でしょう。

ドローンの測量データを最大限活用できる「くみき」をご紹介

ドローンで撮影した画像を解析して、3次元データを取得するシステムに、スカイマティクスが提供する「ドローン計測サービス くみき(KUMIKI)」があります。

くみきにおける画像解析は、クラウド上でAIによって自動で行われるので、誰でもカンタンに3次元データを利用することが可能な測量サービスです。

くみきの特徴はカンタンで誰もが利用できること

くみきの特徴としては、ドローンで撮影した画像を専用のクラウドサイトにアップロードするだけで、自動で画像解析してくれます。ですから、短時間で地形データを生成できますし、専門知識も不要で誰でも利用が可能。クラウド上で処理するので、スペックの高い高価なパソコンなどの機器を必要としません。

くみきは全工程が5ステップで完了!オフィスでの作業はたったの3ステップ

ステップ1:フライトアプリでフライトプランを作成 ⇒現地
ステップ2:フライトプランに基づきドローンで地形を撮影 ⇒現地
ステップ3:撮影画像を専用のクラウドサイトにアップロード ⇒オフィス
ステップ4:クラウド上で画像を自動解析 ⇒オフィス
ステップ5:クラウド上で3次元データを利用 ⇒オフィス

各種機能でさまざまな現場で活用できる

くみきは、直感的な操作で高度な計測・分析を可能とする「ドローン測量機能」と、地図上で現場の写真・動画データを保存・共有できる「コンテンツ管理機能」が 1つのクラウド上で使える唯一無二のサービスです。

ですから、活用できる範囲も豊富で「造成現場の簡易測量」「圃場の均平調査」「砕石所の安全管理」など、測量から調査、管理など活用シーンは多様にあります。

ドローンの活用はこれからもどんどん広がっていく

ドローンの活用は、国家プロジェクトとして進行しているケースもあるので、これからもどんどん広がっていくでしょう。それに伴って、優秀な解析ソフトの誕生も期待されます。

ドローンで撮影した画像さえあれば誰もがカンタンに、3次元データを利用できる測量サービスくみき(KUMIKI)のように、測量の専門知識や、画像解析の専門知識を持っていなくとも、3次元データを扱うことのできるサービスはとても有効です。

せっかくドローンでカンタンに画像撮影できても、肝心の解析を専門企業に委託したり、専門知識の取得が必要だったりするなら、今後のドローン利用の広まりは小さな範囲で留まってしまうでしょう。

くみきのような、誰もがカンタンに利用できるシステムがあればこそ、今後のドローン活用に期待が持てると言えるでしょう。