農業・防災の分野に
IoT技術を導入

　そして、次に前山教授が取り組んだのは農業や防災などの分野へのIoT技術の導入。IoTを実現するためにはアンテナや通信の技術が必要とされているからである。

「2018年、猛暑の影響で養蜂家の方々が育てていた蜂が大量に死んでしまったのです。そこで、蜂の巣箱の中にIoTのデバイスを設置し、温度や羽音のデータをクラウドに飛ばすことで、常に蜂の様子を把握できるシステムを導入しました。この分野はまだほとんど研究している人がいないので、まだまだ発展の可能性があります」

　さらに、拓殖大学のある八王子市と地元企業との産学官連携事業で、川の増水を知らせるIoTの開発にも取り組んでいる。

「これまで、大雨が降ると市の職員の方が市内を流れる複数の川へ見回りに行っていました。それを、センサで川の水量を測るデバイスを橋桁に設置することで代替しようという研究です。これは研究室全体で取り組んでいるのですが、テレビ局が取材に来るなど注目を集めました」

電波環境のシミュレーションで
5Gが使用できる周波数帯を見極める

「電磁波解析」の技術を軸に幅広い分野の研究に挑戦してきた前山教授が現在、最も力を入れているのが次世代通信規格5Gだ。

「来年には、5Gのサービスが開始されます。今まで携帯電話の通信に使用してきた電波だけでは足りないので、5Gでは『ミリ波』と呼ばれる高周波の電波を使うのですが、ミリ波は周波数が高くアンテナも小さくなるため解析は非常に難しい。また、限りある周波数を効率的に利用する通信システムのシミュレーションも行っています」

　具体的には、電波環境のシミュレーションによって「使用ができる周波数帯」を見極めていくのだという。

「電波の干渉を防ぐには、まずは人々がどのように電波を使うのかを把握しなくてはいけません。シミュレーションによって電波が使用される時間帯と周波数帯をグラフ化し、いつ・どの周波数の電波が使えるのかを数値解析で理論化します。また、シミュレーションだけではなく実際に渋谷の街頭などでどのような電波が使われているのかのデータを収集することもあります。いかに効率よく電波を使うかを理論化して5Gの本格的なサービス導入に備えるのが、この研究の目的です」

　5Gのフルサービス開始は2025年と言われている。通信の「高速化」「大容量化」「低遅延化」を実現したこの通信技術は、私たちの社会をどう変えていくのか。前山教授の研究にかかる期待は大きい。