インドネシアにおけるドップラーレーダーセンサーの実用化と影響分析

災害救助における画期的なアプリケーション

環太平洋火山帯に位置する世界最大の島嶼国であるインドネシアは、地震、津波、その他の自然災害の脅威に常に直面しています。建物の完全崩壊などの複雑な状況では、従来の捜索救助技術はしばしば効果を発揮しません。しかし、ドップラー効果を利用したレーダーセンシング技術は、こうした状況において革新的な解決策を提供します。2022年には、台湾とインドネシアの共同研究チームが、コンクリートの壁越しに生存者の呼吸音を検知できるレーダーシステムを開発しました。これは、災害後の人命探知能力における飛躍的な進歩を示すものです。

この技術の核となる革新性は、周波数変調連続波（FMCW）レーダーと高度な信号処理アルゴリズムの統合にあります。このシステムは、瓦礫による信号干渉を克服するために、2つの高精度測定シーケンスを採用しています。1つ目は、大きな障害物による歪みを推定・補正し、2つ目は、呼吸による胸部の微妙な動き（通常0.5～1.5cmの振幅）を検知して生存者の位置を正確に特定することに重点を置いています。実験室での試験では、このシステムが厚さ40cmのコンクリート壁を貫通し、最大3.28m後方までの呼吸を±3.375cm以内の測位精度で検知できることが実証されています。これは、従来の生命探知装置をはるかに凌駕する性能です。

シミュレーションによる救助シナリオを通じて、運用効果を検証しました。4名のボランティアが厚さの異なるコンクリート壁の背後に配置され、システムは被験者全員の呼吸信号を検知することに成功しました。最も困難な40cmの壁の条件下でも、信頼性の高い性能を維持しました。この非接触型アプローチにより、救助隊員が危険区域に入る必要がなくなり、二次的な負傷のリスクを大幅に低減します。従来の音響、赤外線、光学式とは異なり、ドップラーレーダーは暗闇、煙、騒音の影響を受けずに作動するため、重要な「黄金の72時間」の救助活動時間帯において、24時間365日稼働が可能です。

表：浸透型生体検知技術の性能比較

このシステムの革新的な価値は、技術仕様にとどまらず、実用性にも及んでいます。装置全体は、FMCWレーダーモジュール、小型コンピューティングユニット、12Vリチウムバッテリーのわずか3つのコンポーネントで構成され、いずれも10kg未満で、オペレーター1人での持ち運びが可能です。この軽量設計は、インドネシアの島嶼地帯の地形や、インフラの老朽化が進む状況に最適です。ドローンやロボットプラットフォームとの統合計画により、アクセス困難な地域への展開がさらに拡大します。

社会的な観点から見ると、浸透型生命探知レーダーはインドネシアの災害対応能力を劇的に向上させる可能性があります。2018年のパル地震津波では、従来の方法はコンクリート瓦礫の中では効果が不十分であることが判明し、防ぐことができたはずの犠牲者を出しました。この技術を広く導入することで、同様の災害における生存者発見率が30～50%向上し、数百人から数千人の命を救うことができる可能性があります。インドネシア・テルコム大学のアロイウス・アディア・プラムディタ教授が強調するように、この技術の究極の目標は、国家防災庁（BNPB）の災害軽減戦略である「人命損失の削減と復興の加速」と完全に一致しています。

商業化に向けた取り組みは活発に進められており、研究者たちは産業界のパートナーと協力し、実験室で試作した装置を堅牢な救助機器へと改良しています。インドネシアでは地震活動が頻繁で（年間平均5,000回以上）、この技術はBNPB（インドネシア国家防災庁）や地域の災害対策機関の標準装備となる可能性があります。研究チームは、2年以内に現場での導入を見込んでおり、単価は現在の試作機の15,000ドルから5,000ドル未満にまで下がると予測しており、インドネシア34州の地方自治体で利用可能になります。

スマート輸送管理アプリケーション

ジャカルタの慢性的な交通渋滞（世界ワースト7位）は、インテリジェント交通システムにおけるドップラーレーダーの革新的な応用を推進してきました。同市の「スマートシティ4.0」構想では、主要な交差点に800台以上のレーダーセンサーを設置し、以下の成果を実現しています。

• 適応型信号制御によりピーク時の混雑を30%削減
• 平均車両速度が12%向上（18km/hから20.2km/hへ）
• 試験交差点での平均待ち時間が45秒短縮

このシステムは、熱帯雨における優れた性能（豪雨時のカメラの検知精度85%に対し、99%）を誇る24GHzドップラーレーダーを活用し、車両の速度、密度、渋滞長をリアルタイムで追跡します。ジャカルタ交通管理センターとのデータ統合により、固定スケジュールではなく実際の交通量に基づいて、2～5分ごとに動的な信号タイミング調整が可能になります。

ケーススタディ：ガトット・スブロト道路回廊の改良

• 4.3kmの区間に28個のレーダーセンサーを設置
• 適応信号により移動時間が25分から18分に短縮されました
• CO₂排出量は1日あたり1.2トン減少しました
• 自動執行により交通違反の検出数が35%減少

洪水防止のための水文モニタリング

インドネシアの洪水早期警報システムは、18の主要河川流域にドップラーレーダー技術を統合しています。チリウン川流域プロジェクトは、この応用の好例です。

• 12の流量レーダー観測所が5分ごとに表面流速を測定している
• 流量計算用の超音波水位センサーと組み合わせる
• GSM/LoRaWAN経由で中央洪水予測モデルに送信されるデータ
• ジャカルタ首都圏の警報発令までの時間が2時間から6時間に延長

このレーダーの非接触測定は、従来の流速計が機能しないような、土砂が堆積した洪水時に特に有効です。橋梁に設置することで、水中の危険を回避しながら、堆積物の影響を受けない継続的な監視が可能になります。

森林保全と野生生物保護

スマトラ島のルセル生態系（スマトラオランウータンの最後の生息地）では、ドップラーレーダーが以下のことに役立っています。

1. 密猟防止監視

• 60GHzレーダーが密生した葉の間から人間の動きを検知
• 密猟者と動物を92%の精度で区別
• ユニットあたり半径5kmをカバー（赤外線カメラの場合は500m）

2. キャノピーモニタリング

• ミリ波レーダーが木の揺れのパターンを追跡
• 違法伐採活動をリアルタイムで特定
• パイロットエリアで無許可伐採を43%削減

このシステムは消費電力が低いため（センサーあたり 15W）、遠隔地でも太陽光発電で動作し、疑わしい活動を検出すると衛星経由で警報を送信します。

課題と今後の方向性

有望な結果にもかかわらず、広範な導入にはいくつかの実装上の障壁が存在します。

1. 技術的な制限

• 高湿度（80%以上）では高周波信号が減衰する可能性がある
• 密集した都市環境はマルチパス干渉を引き起こす
• メンテナンスに関する現地の技術的専門知識が限られている

2. 経済的要因

• 現在のセンサーコスト（1ユニットあたり3,000～8,000ドル）は地方予算に負担をかけている
• 資金不足の自治体にとってROIの計算は不明確
• コア部品の海外サプライヤーへの依存

3. 制度上のハードル

• 機関間のデータ共有は依然として問題を抱えている
• レーダーデータ統合のための標準化されたプロトコルの欠如
• 周波数割り当てにおける規制の遅れ

新しいソリューションには次のものがあります:

• 耐湿性77GHzシステムの開発
• コスト削減のため現地組立施設を設立
• 官学産業界の知識移転プログラムの構築
• 影響の大きい分野から段階的に展開戦略を実施する

今後のアプリケーションとしては、次のようなものが考えられます。

• 災害評価のためのドローンベースのレーダーネットワーク
• 自動地滑り検知システム
• 乱獲を防ぐためのスマート漁場監視
• ミリ波精度の海岸侵食追跡

適切な投資と政策支援があれば、ドップラーレーダー技術はインドネシアのデジタル変革の礎となり、17,000の島々のレジリエンス（回復力）を高めるとともに、現地で新たなハイテク雇用機会を創出する可能性があります。インドネシアの経験は、適切なローカライズ戦略に基づいて導入することで、高度なセンシング技術が開発途上国特有の課題への対応にどのように適応できるかを示しています。

本出テクノロジー株式会社までお問い合わせください。

Email: info@hondetech.com

企業ウェブサイト:www.hondetechco.com

電話: +86-15210548582