5G SAとARを活用した組み立てナビの低遅延と安定稼働を確認日立とドコモ

日立製作所は2022年3月30日、NTTドコモと共同で、製造業や社会インフラ分野でのDX推進に向け、5G SA（スタンドアローン）とARを活用した組み立て作業支援の実証実験を2022年3月1日～29日まで実施したと発表した。実証の結果、4G LTEでは満たせなかった、AR技術を活用した組み立て作業支援のアプリケーション（以下、AR組み立てナビ）の安定稼働の許容条件をクリアできることを確認した。

今回、日立の技術と5Gを活用した現場作業支援のユースケースとして、ドコモオープンイノベーションクラウド上で、現場の大容量映像データを扱うAR組み立てナビを動作させる実証実験を実施。5G専用の基地局と5G専用のコアネットワークを用いるSA方式で、AR組み立てナビが安定稼働できるかを確認した。

現在、技術開発しているAR組み立てナビは、AIでリアルタイムに、作業現場の映像データを分析／判断し、作業台上にプロジェクターから、プロジェクションマッピングで作業者がとる行動を表示し、的確な作業を支援する。リアルタイムでこうした映像データを分析／活用する取り組みでは、無線と大容量／低遅延に処理できるエッジコンピューティング環境が求められる。

実証実験では、ドコモオープンイノベーションクラウド上でAR組み立てナビを稼働させ、日立中央研究所内の研究開発拠点「協創の森」の実証環境とドコモオープンイノベーションクラウドを5Gサービスで接続した。日立が開発した5Gハンドリングミドルウェアを高い信頼性や安定性の確保に用い、パケットを複製し、メイン回線のSA方式の5Gとバックアップ回線のNSA方式の5G双方で伝送し、二重化した。

実証実験の構成イメージ

AR組み立てナビをドコモオープンイノベーションクラウドで稼働させ、前工程の作業完了を検知してから次工程の作業指示を投影するまでの応答時間を測定し、アプリケーションが実用に耐えられるか検証したところ、安定稼働を確認した。

具体的には、3秒以下を応答時間の目標として設定して検証。その結果、応答時間が目標値以下の1.5秒となり、実用に耐えられることを確認した。4G LTEを使った評価が4.2秒だったため、応答時間が2.7秒短縮されている。複数の作業指示からなる工程全体では、生産性が40％向上している。

また、5Gハンドリングミドルウェアにより、SA方式の5G通信に遅延があっても、データがバックアップ回線であるNSA方式の5G通信から届くため、通信が途切れずに、AR組み立てナビを安定稼働できた。

両社は今後も連携し、高信頼で安定したパブリック5G環境とその環境を生かした効果的なユースケースを確立し、製造業や社会インフラ分野のDXを支援していく。

5G SAとARを活用した組み立てナビの低遅延と安定稼働を確認　日立とドコモ