Nixieのドローンを使った水質検査は都市行政の時間と費用を節約する

今回は「Nixieのドローンを使った水質検査は都市行政の時間と費用を節約する」についてご紹介します。

関連ワード (Reign Maker、公益事業等) についても参考にしながら、ぜひ本記事について議論していってくださいね。

本記事は、TechCrunch様で掲載されている内容を参考にしておりますので、より詳しく内容を知りたい方は、ページ下の元記事リンクより参照ください。


水路や貯水池の定期点検は、水道を提供する公益企業や行政にとって終わりなき務めだが、そのためには当然、ボートや防水長靴が必要だ。Nixieはその仕事をドローンにやらせて、より速く、安くそして人間があまり水で濡れないようにする。

水源を点検する方法が昔からあまり変わらないのは、それが簡単で有効だからであり、他の方法がないからでもある。川の中へ入って1リットルの水を採取してくれるソフトウェアやウェブサイトは、どこにもない。

しかしプロフェッショナルで頑丈な産業用ドローンの登場とともに、状況は変わった。Nixieはドローンの応用開発メーカーであるReign Makerのプロダクトで、使用するアームをカスタムすることで標本採取用としても、各種現場用センサーとしても利用できる。

標本採取では主に下の写真のような長いアームを使用し、その先端の施錠できるケージに標本容器を収める。そこに空の容器を入れたらドローンを採取現場まで飛ばし、アームが水面下になるように降下するする。ドローンが戻ってきたらホバリング状態で容器を取り出し、新しい容器と交換して次の採取地へ飛ばす。交換作業は最大風速8m/sまで可能、標本を採取は水流が5ノット以下の状況であれば行うことができる。

画像クレジット:Reign Maker

複数の場所で迅速なサンプリングを行えるが、ドローンの最大稼働時間は約20分間であり、天候や場所にもよるが2〜4回の採取が限度だろう。もちろんバッテリーを交換して、次の任務に飛ばしてもいい。

Reign Makerが挙げるニューヨーク水道局の使用事例では、水質標本の採取をボートなどの方法で行なうと1日で得られる標本数が30で、費用(人件費、ボートの燃料など)は1標本あたり100ドル(約1万1000円)だった。複数の作業員がNixieを使用すると、1日に得られる標本数は平均120で、1標本あたりの費用は10ドル(約1100円)だった。確かにニューヨークはすべての物価が高い都市だが、それでもなお、両者の差は大きい。水をすくうためのジッパーは、ドローンの標準装備ではないので850ドル(約9万4000円)で購入することになる。

ただし現在のところ自動操縦ではないのでパイロットの視界線を飛ぶだけだが、その方が規制とその要求も単純だ。これまでボートとそのクルーおよび少量の燃料を要した場所を、2人のチームとわずかな交換バッテリーがあればサンプルを収集できる。使用しているドローンは、DJIのM600とM300 RTKだ。

画像クレジット:Reign Maker

ドローンを使用すると、それぞれの標本のGPSによる正確な位置情報を得ることもできる。また、ボートを使うとどうしてもあたりの水(表層水)を動かしてしまうが、ドローンはホバリングしているだけなので標本にノイズがほぼ混入しない。将来、Nixieのサンプリングがもっと「スマート」になれば、複数のセンサーを搭載して、その場で水質検査ができるだろう。水温やpH、有害有機物、各種の化学物質などの検査が即座に可能だ。試料をいちいち持ち帰る必要がないため検査過程が非常に簡単になる。

現在、Reign Makerは、ニューヨーク市の環境保護局の仕事を行っており、他の部署からの引き合いもある。若干の初期投資と訓練や慣れが必要だが、そんなことよりも速くて安上がりな検査の魅力の方が大きい。

今後、同社の構想の中には、いかにも今風に水質検査とその広域マッピングをSaaSで提供することがある。しかもそのマップは、リアルタイムで自動的に更新される。今はまだ議題にも上がっていないが、もし2〜3の都市で実現したら市民にとって、とても魅力的な行政サービスになるだろう。

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画像クレジット:Reign Maker


【原文】

Regularly testing waterways and reservoirs is a never-ending responsibility for utility companies and municipal safety authorities, and generally — as you might expect — involves either a boat or at least a pair of waders. Nixie does the job with a drone instead, making the process faster, cheaper and a lot less wet.

The most common methods of testing water quality haven’t changed in a long time, partly because they’re effective and straightforward, and partly because really, what else are you going to do? No software or web platform out there is going to reach into the middle of the river and pull out a liter of water.

But with the advent of drones powerful and reliable enough to deploy in professional and industrial circumstances, the situation has changed. Nixie is a solution by the drone specialists at Reign Maker, involving either a custom-built sample collection arm or an in-situ sensor arm.

The sample collector is basically a long vertical arm with a locking cage for a sample container. You put the empty container in there, fly the drone out to the location, then submerge the arm. When it flies back, the filled container can be taken out while the drone hovers and a fresh one put in its place to bring to the next spot. (This switch can be done safely in winds up to 18 MPH and sampling in currents up to 5 knots, the company said.)

Image Credits: Reign Maker

This allows for quick sampling at multiple locations — the drone’s battery will last about 20 minutes, enough for two to four samples depending on the weather and distance. Swap the battery out and drive to the next location and do it all again.

For comparison, Reign Maker pointed to New York’s water authority, which collects 30 samples per day from boats and other methods, at an approximate cost (including labor, boat fuel, etc) of $100 per sample. Workers using Nixie were able to collect an average of 120 samples per day, for around $10 each. Sure, New York is probably among the higher cost locales for this (like everything else) but the deltas are pretty huge. (The dipper attachment itself costs $850, but doesn’t come with a drone.)

It should be mentioned that the drone is not operating autonomously; it has a pilot who will be flying with line of sight (which simplifies regulations and requirements). But even so, that means a team of two, with a handful of spare batteries, can cover the same space  that would normally take a boat crew and more than a little fuel. Currently the system works with the M600 and M300 RTK drones from DJI.

Image Credits: Reign Maker

The drone method has the added benefits of having precise GPS locations for each sample and of not disturbing the water when it dips in. No matter how carefully you step or pilot a boat, you’re going to be pushing the water all over the place, potentially affecting the contents of the sample, but that’s not the case if you’re hovering overhead.

In development is a smarter version of the sampler that includes a set of sensors that can do on-site testing for all the most common factors: temperature, pH, troubling organisms, various chemicals. Skipping the step of bringing the water back to a lab for testing streamlines the process immensely, as you might expect.

Right now Reign Maker is working with New York’s Department of Environmental Protection and in talks with other agencies. While the system would take some initial investment, training, and getting used to, it’s probably hard not to be tempted by the possibility of faster and cheaper testing.

Ultimately the company hopes to offer (in keeping with the zeitgeist) a more traditional SaaS offering involving water quality maps updating in real time with new testing. That too is still in the drawing-board phase, but once a few customers sign up it starts looking a lot more attractive.

(文:Devin Coldewey、翻訳:Hiroshi Iwatani)

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COMMENTS


44520:
2021-06-27 17:44

Last sprint=「最後のスプリント」って、もしかして和製英語の「ラストスパート」のことか。一般のスポーツファンでもない日本人にスポーツ表現の「最後のスプリント」と訳して伝わるのか。それからglobal goodも「世界の慈善事業」ではな…

44522:
2021-06-27 17:21

新聞記者にあっては公益性とさその第四の権力とまで言われた事業に公益性あるべしという自戒の為に用いる言葉であって、他人に自分達の所業を容認させる為に用いるもんじゃないと思いますよ。

44523:
2021-06-27 07:42

実績がなさすぎて無理だと思っていたが、自分がどうしてもやりたいことを率直に書いて採択して頂いた。一生懸命頑張りたい。 過去の助成事業 - 公益財団法人立松財団

44521:
2021-06-27 04:45

先日ホワイトハウス発表のインフラ投資計画で「アセットリサイクリング」という用語。「政府や地方自治体が既に保有する空港、港湾、道路、公益事業などのインフラを民間業者に売却もしくはリースし、そこからの収益を新たなインフラ事業に投じる」…

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