나가하라 마사아키, 기타큐슈시립대학 환경기술연구소 타니구치 타다히로, 리쓰메이칸대학 정보이공학부 우시후사 요시아키, 기타큐슈시립대학 경제학부 모델 기반 설계 기법은 제어 대상을 수리 모델로 표현할 수 있는 경우에 큰 효과를 발휘한다. 자동차와 항공기에서 가전제품에 이르기까지 그 제어계 설계의 대부분이 모델 기반 설계이다. 제어 대상 모델이 정확할수록 보다 정밀한 제어가 가능하다. 또한, 제어 대상의 모델화 오차가 존재하는 경우에도 그 오차를 잘 모델화할 수 있다면 로버스트 제어가 강력한 기법이 된다. 한편, 최근에는 그러한 공업제품보다 복잡한 제어 대상을 고찰의 대상으로 하는 경우도 많다. 예를 들면 에너지 관리 시스템의 다이내믹 프라이싱에서는 제어하고 싶은 대상은 수요자(인간)의 절전 행동이다. 이 경우 수요자 자체가 자율적인 존재이며, 능동적인 의사결정 주체를 많이 포함한 시스템으로서 기존 제어이론의 틀을 넘어선 논의가 필요하다. 나아가 신종 코로나바이러스(COVID-19)의 감염 확대 억제를 위한 제어법 제안이 최근 많이 이루어지고 있는데, 감염률을 낮추기 위해 사람들의 행동을 억제하는 것은 정치나 경제의 문제도 있기 때문에 매우 어렵다는 것은 매일 나
사카구치 케이·엔도 겐·하타나카 타케시, 도쿄공업대학 / 이 환방, 정보통신연구기구 카와시마 켄지, 도쿄대학 / 하야시 카즈노리, 교토대학 최근 1년 반 정도의 코로나 위기 속에서 회의나 강의 등 여러 가지를 원격으로 하는 습관이 급속하게 사회 전체로 확산됐다. 반대로 말하면 이것은 어떤 일정한 목적을 위해서는 정보통신 기술의 발전이나 사회에 대한 침투가 이미 충분한 정도로 이루어져 있다는 증좌이기도 하고, 코로나 위기가 20년 전 혹은 10년 전에 확산됐다면 동일한 대응이 가능했을지의 여부는 확실하지 않다. 한편, 코로나 위기가 확산된 지 1년 정도 지났지만 긴급사태 선언이 나온 지역이라도 실제로 사무실에 출근해 일하는 사람의 수는 거의 변함이 없는 상황으로, 아직 대면 업무가 요구되는 일이 많이 존재한다는 것을 엿볼 수 있다. 언제 어떠한 때에나 사회적 거리를 확보하는 것이 인류의 행복이라고는 물론 생각하지 않지만, 필요에 따라 그러한 대응이 가능하게 하는 것은 정말로 위드 코로나/포스트 코로나 시대의 사회적 요청이며, 그것에 대응하는 것은 이 분야에 종사하는 엔지니어의 책무라고 생각된다. 이번 주제 ‘모빌리티·로보틱스·IoT’는 그 핵심 요소라고 할 수
[첨단 헬로티] Society 5.0으로 실현하는 초스마트 사회에서는 많은 수의 센서와 액추에이터, 프로세서가 환경 속에 설치되어 있으며, 그들의 에지 노드(네트워크 단말 디바이스)가 네트워크를 구성해 연계함으로써 여러 가지 기능․서비스가 제공된다. 여러 개의 에지 노드 모두에 전원 공급이 필요하지만, 전원 배선 공사와 정기적인 전지 교환을 하는 것이 기술적 혹은 경제적으로 어려운 케이스도 많이 예상된다. 그렇기 때문에 에지 노드에 대한 전원 공급이 Society 5.0 실현의 장해물이 될 가능성이 있다. 그러한 배경에서 새로운 전원 공급 기술로서 주목받고 있는 것이 에너지 하베스팅이다. 우리들 주변 환경 속에는 빛․열․진동․전파 등 여러 가지 형태로 에너지가 존재한다. 에너지 하베스팅 기술은 이러한 에너지를 수확(하베스트)해, 전기 에너지로 변환하는 기술이다. 이 글에서는 에너지 하베스팅 기술의 개발․실용화 동향과 IoT․AI에 대한 활용 사례를 소개하고, Society 5.0 실현을 위한 전망을 살펴본다. 에너지 하베스팅 기술의 개발․실용화 동향 앞에서 말했듯이 에너지 하베스팅 기
[첨단 헬로티] ‘Society 5.0’이란 무엇일까. 우선은 그것에 대해 알아보자. 이 말이 처음 등장한 제5기 과학기술기본계획에 따르면, “ICT를 최대한으로 활용해 사이버 공간과 물리적 공간(현실 세계)을 융합시킨 대응에 의해 사람들에게 풍요로움을 가져다주는 ‘초스마트 사회’를 미래 사회의 모습으로 공유하고, 그 실현을 위한 일련의 대응을 더욱 심화시키면서 ‘Society 5.0’으로서 강력하게 추진해 세계에 선구적으로 초스마트 사회를 실현해 간다.” 라고 되어 있다. 요약하면 초스마트 사회의 실현을 위한 대응의 총칭이 Society 5.0이다(주1). 그러면 ‘초스마트 사회’란 무엇일까. 이것은 위의 문구에 이어서 “필요한 것·서비스를 필요한 사람에게, 필요한 때에, 필요한 만큼 제공하고 사회의 다양한 요구에 세심하게 대응할 수 있으며, 모든 사람이 질 높은 서비스를 받을 수 있고 연령, 성별, 지역, 언어 등의 다양한 차이를 극복, 생기 넘치고 쾌적하게 사는 것이 가능한 사회” 라는 정의가 눈에 띈다. 아직은
[첨단 헬로티] 초스마트 사회 실현을 위해서는 대규모 도시 시스템의 이종·이구조 계층적 사이버 피지컬 시스템(Cyber Phy-sical System : CPS)으로서 모델링과 제어·최적화가 중요하다는 것은 말할 필요도 없지만, 이에 더해 에너지 관리, 인프라 제어, 주민의 의사결정과 반영법을 모두 다룰 필요가 있다. 지금까지는 각각의 사회 인프라 시스템이 독립적으로 관리·제어되어 왔기 때문에 수직적인 시스템의 최적화만 이루어지고, 사회 전체의 효용이나 주민의 이익이 충분히 고려되지 않았다. 지구적 관점에서 온난화·에너지 문제를 해결하면서 대규모로 복잡화되는 도시 기능을 건전하게 발전시키기 위해서는 이종·이구조의 사회 인프라 시스템을 수평방향으로 연결시켜 구조적으로 다루는 시스템을 만드는 것이 중요하다. 전력 네트워크는 도시 인프라의 근간을 이루는 대규모 복잡 계층형 시스템이라고 할 수 있다. 에너지 문제나 지구 온난화가 세계적으로 긴급한 과제가 되고 있으며, 에너지 절감, 코스트 절감의 관점에서 세계적으로 태양광 발전이나 풍력 발전 등의 분산형 전원이 대량으로 전력계통에 연계되고 있다. 그러나
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