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设备与工具由于人口老龄化和出生率下降导致工人短缺成为迫在眉睫的社会挑战，使用无人机为人类行动提供后援和支持的趋势日益增加。本文介绍了日立如何使用无人机的示例，同时描述了日立与工业界，学术界和政府合作的工作。
在城市化进程加快的发达国家，由于人口老龄化和出生率下降，城市发展面临日益严峻的社会挑战，例如基础设施恶化和工人短缺。预计利用小型无人驾驶飞机（“无人机”）将提供克服这些挑战的有效手段；工业界，学术界和政府正在开发技术，以实现无人机的社会实施；立法也正在迅速提出。这是实现“超级智慧社会”的努力之一，这是日本政府“社会5.0”愿景的目标。
在这种背景下，日立制作所的物联网业务促进部于2017年4月启动了“无人机业务项目”，并开始为利用无人机的企业开发创意。由日立集团开发的基于无人机的解决方案得到了整合，以构建日立无人机平台。
与此同时，日立公司还负责日本无人系统交通和无线电管理联盟（JUTM）的秘书业务，以便对无人机的社会实施和要求有更深入的了解。该财团由促进工程研究基金会成立，该基金会是一个执行组织，支持各种政策的实施并促进商业化。
图为：Hitachi无人机平台和解决方案概述
2.城市发展面临的挑战
据日本媒体近年来报道，战后繁荣时期建造的桥梁和隧道等基础设施正在迅速恶化。
由于东日本大地震和定于2020年举行的国际体育赛事的体育馆建设之后，重建工作的需求很大，因此日本的土木工程和建筑领域也面临劳动力短缺的问题。
在农业领域，需要通过使用机械的进一步工作自动化和信息通信技术（ICT）的发展来提高效率。
在日本的物流业务中，卡车运输中的劳动力短缺正变得更加严重。特别是，有必要在日本偏远的岛屿之间重建物流网络，并向农村地区的消费者提供所需的商品，这些消费者对购物设施的访问有限。
可以看出，在城市发展的许多领域中，劳动力短缺是一个重大挑战，通过利用无人机提高工作效率有望克服这一挑战。日立无人机平台正在为广泛的领域开发，其目标不仅是用无人机代替人工操作，而且还要在客户的整个操作和价值链中创造新的价值。
3.日立无人机平台为城市发展做出贡献
3.1基础设施检查
2016年9月，日立系统有限公司开始提供“无人机集成中心”服务，该服务利用无人机飞行和图像捕获，捕获图像的处理和分析以及公共云。一站式服务涵盖了从无人机准备，操作到数据管理的所有内容，并且可以为没有无人机知识的客户提供。（请参见图2）。
例如，无人驾驶飞机已开始用于高处的基础设施检查工作，而以前这是人工执行的。在这种情况下，事先制定详细计划以查明使用无人机对检查工作是否更有效非常重要。具体地，需要对无人机的现有检查手册进行修改，并根据裂缝，生锈等检查目标来选择无人机的型号和摄像机。为了识别具有目标尺寸的裂缝，需要创建一个深入的计划以提供信息，例如要捕获的图像数量，无人机到对象的距离，相机的百万像素等等。
此外，“ 3D分类帐管理系统”可以用作识别捕获图像的位置的简便方法，而“实时传输系统”可以用于使用户可以实时查看捕获的图像。不同的位置。此外，“ 3D分类帐管理”还可以用于自动生成检查报告，这比常规的手动工作效率更高。
下一步，日立的目标是利用人工智能（AI）和深度学习来自动识别裂缝和生锈，然后提供可以预测基础设施恶化的解决方案。
图为：无人机集成服务概述
3.2测量（i-Construction等）
在土木工程测量领域，日本国土交通省（MLIT）目前正在推广“ i-Construction * 1 ”，该项目旨在通过利用ICT提高建筑工地的效率。具体而言，自2016年4月起，需要预算在3亿日元以上的建筑项目来创建3D模型，以使用无人机显示建筑工地的地形。MLIT计划建议使用3D数据对所有施工过程进行综合管理。但是，创建勘测结果的3D表示形式需要对大量航空照片进行组合和分析。因此，由于一架无人机的飞行时间约为30分钟，因此必须制定航线计划以确保有效运行。
日立系统公司的“无人机集成管理服务”在云上执行高速3D数据处理，还可以通过“多重传输”将大量数据高速传输到云中。这些技术将实现有效的3D数据创建从未来一次无人机飞行中捕获的图像中。
此外，日立解决方案有限公司提供了“库存测量和管理系统”。该系统可以处理无人机从沙子或矿物挖掘现场捕获的图像，从而创建3D模型，以有效地计算原材料量。以同样的方式，日立还开发了用于测量建筑机械在施工过程中挖掘的土石料量的解决方案。
3.3作物生长分析
日立解决方案正在开发基于“日立解决方案地理空间物联网平台”的无人机解决方案。人们对农业领域的使用提出了特别高的期望，其中来自各种传感器的信息与空间信息相关联以监控农作物的生长（见图3）。 ）。
例如，通过使用“田土管理系统”，可以将广泛的信息与地图关联起来，并进行管理，以准确，快速地评估每个农民的数据，例如耕种系统，产量等。这使农民能够根据当前情况制定具体的农业计划。“基于云的种植管理服务”使农民可以使用Internet直接注册，浏览或搜索生产历史记录，打印分类帐单，模拟农药的使用以及查看农药信息。这支持了农民根据适当的农用化学品指令标准生产安全可靠的食品的努力。这种增长管理涵盖在运营技术（OT）领域中，而诸如实地图，生产历史，而天气数据则属于IT领域。这些被实现为日立的物联网（IoT）平台Lumada的解决方案之一。
图为；Hitachi Solutions Geospatial IoT平台
3.4物流与灾难响应
JUTM在2017年3月和10月两次在福岛县福岛Hamadori机器人测试现场组织了一次大规模的现场演示。在此演示中，多个运营商在无人飞机系统（UAS）交通管理（UTM）系统的控制下测试了多个无人机的同时，安全运行，以实现后勤，测量和灾难响应等目的。
10月的示威活动对于全球首例成功的“基于无人机的共享交付，包括城市地区”案例尤为显着。具体来说，在多家物流运营商在Namie镇合并其包裹后，这些包裹被运至相距不远的工厂。使用小型重型无人直升机约16公里。然后，在Minamisoma，每个运营商再次使用无人机将包裹交付给客户。
在灾难响应方面，在南相马市灾难响应总部的指挥下，进行了成功的示范，支持了应急物资的运输和寻找幸存者。这些操作通常由每个操作员单独执行。
这些演示是使用Hitachi，Ltd.的UTM实施的，如下所述。UTM分为“飞行信息管理系统”和“ UAS服务提供商”。使用“飞行信息管理系统”可以实现跨多个运营商的共享交付和灾难响应（参见图4）。
图为：共享交付和灾难响应模式
4. JUTM和飞行管理系统
无人机业务中的大多数当前用例都是由个别运营商在有限区域内自行执行航班组成的。但是，预计将来会有许多无人机同时飞行。为了确保安全运行，将需要飞行管理系统来防止无线电波干扰以及多架无人机之间以及无人机与有人驾驶飞机之间的碰撞。特别是对于需要长距离飞行的运营商（例如使用无人机的物流运营商）而言，UTM的构建对于实现超出视线范围的飞行操作可能至关重要（请参见图5）。
JUTM成立于2016年7月，是讨论无人机飞行管理的论坛。该领域的领先专家，东京大学航空航天系的铃木伸二教授被任命为主任。该财团由150多名成员组成（截至2017年9月1日）。来自行业，学术界和政府的各种相关组织和公司已加入JUTM。除了前面描述的现场演示之外，JUTM还通过工作组和其他论坛进行研究。在国际活动方面，日立有限公司组织了一个JUTM国际标准化工作组，该工作组积极参与国际标准化组织（ISO）下的无人机标准化活动。
此外，日立公司还被选中负责NEDO示范项目中的“ UTM的研究与开发”，以利用机器人和无人机实现节能社会。该计划于2017年在经济，贸易和工业部（METI）的管辖下启动。日立正与其他研究公司根据三年计划* 2进行飞行管理系统的研发。由于进行了NEDO的这些活动，在安全，可靠地利用无人机方面取得了进展。
图为：UTM
克服城市发展中的这些挑战是实现Society 5.0愿景的关键组成部分，日立无人机平台的各种解决方案正在做出重要贡献。同时，日立公司通过JUTM的活动与工业界，学术界和政府合作，促进无人机的社会实施。
今后，日本国内和国外的公司将继续基于创造新价值的“开放式方法”并以建立超越单个公司的“全面创新生态系统”为目标的主动合作。
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