コマツとNVIDIAがドローンの活用も含めた建設現場におけるAIの導入で協業

コマツとNVIDIAがドローンの活用も含めた建設現場におけるAIの導入で協業

大手建設・鉱山機器メーカーの株式会社小松製作所(本社:東京都港区、代表取締役社長(兼)CEO:大橋徹二、以下:コマツ)は、建設現場の安全と生産性を高めていくために、ドローンの活用も含めて建設機器へのAI導入を目的にNVIDIAとの協業を発表した。


安全な自律型インテリジェント建設機器を目指すAI活用

NVIDIA の創業者兼 CEO であるジェンスン・フアン (Jensen Huang) 氏

 安全で生産性の高いスマートな未来の現場を目指すコマツのスマートコンストラクションでは、工事の現場に関連するすべての機器をICTで有機的につなぐ取り組みを推進している。NVIDIA の創業者兼 CEO であるジェンスン・フアン (Jensen Huang) 氏は、日本で開催されたGTC Japanというプライベートカンファレンスの基調講演で「コマツが建設現場全体を可視化し、分析するために、NVIDIA の GPU を活用していきます」と発表した。また「AI は今さまざまな業界で導入されています。AI で変革する次の新たな分野は、自ら考え移動できる頭脳を持つ、自律型インテリジェントマシンといえるでしょう。将来のマシンは周辺環境を認識し、事故や故障を常に予測・警告することで、オペレーターがより効率的かつ安全に作業できるよう支援するのです。建設業や鉱業において、多大なる恩恵をもたらすでしょう」と話す。
 建設業界は、NVIDIA が業務の変革支援を目的としてこれまでに市場リーダーと契約を交わしてきた一連の業界のなかで、もっとも新しい事例となる。これらのパートナーシップには、医療画像分野の GE Healthcare や Nuance、ロボット工学分野の FANUC のほか、自動運転車の実現を目指す Audi、Tesla、Toyota、Volvo をはじめとする 225社を超える自動車メーカー、スタートアップ、研究所などが含まれている。
 日本の建設業界は、高齢化と熟練工の減少などによる深刻な労働力不足に直面し、困難な状況に置かれている。 一般社団法人日本建設業連合会によれば、技能労働者約 340 万人(2014 年時点)のうち、1/3 にあたる約 110 万人が今後 10 年間で高齢化などで離職する可能性が高いことが想定されている。
 これらの課題に対処するため、コマツは、2015 年以降「スマートコンストラクション」事業を展開し、建設現場に携わる人・モノ (機械、土など) についてのさまざまな情報をつなぐことで、建設現場の安全、生産性を向上させてきた。同事業はこれまでに累計で、国内の 4,000 以上の建設現場に導入され、世界への展開も視野に、これからも増え続ける予定。
 コマツの常務執行役員 CTO、岩本 祐一氏は「コマツは、建設現場に NVIDIA の GPU を導入し始めます。NVIDIA の画像処理や仮想化、そして AI における豊富な技術やノウハウを活用することで、建設分野を『未来の現場』に変革させることができるでしょう」と話す。
 NVIDIA の GPU はドローンやカメラと通信することで、現場全体の可視化と分析を実現する AI プラットフォームになる。GPU はコマツのパートナーである SkyCatch のドローンと通信し、空撮画像を3次元化して地形を可視化する。一方、IoT管理ソフトウェア企業のOPTiMは、現場のカメラから集めた人や建機のデータをGPUで認識し、現場の地形情報に紐付けて可視化するためのアプリケーションを提供する。SkyCatchとOPTiM はいずれも、将来有望なAI企業に対する NVIDIAのInceptionプログラムに参加しているスタートアップ企業。
 今回の協業の中心となるのは、エッジで AI コンピューティングを提供するクレジットカードサイズのプラットフォーム NVIDIA Jetsonシリーズ。NVIDIA のクラウドテクノロジーと連携する Jetson は、コマツの建機に搭載されることで、建機の周りにいる人や機械を直ちに認識できる 360°映像を提供し、接触や衝突などの事故を防ぐ。
 さらに Jetson は、建機の運転席に設置されているステレオカメラにも使用され、刻一刻と変化する状況をリアルタイムに認識し、建機のオペレーターに的確な指示を与えることを可能にする。また、将来的には、機器の自動制御に加えて、建設現場や採掘現場の高解像度レンダリングや仮想シミュレーションなどの利用も予定している。

DJIのM100をベースに開発されたドローンとJetson TX2を組み込んだEdge1

会場に展示されていたSkyCatch社のドローン

 コマツの提供するスマートコンストラクションのためのドローン測量は、米国SkyCatch社の機材を利用している。展示会場に吊るされていたドローンは、DJIのM100をベースに製品化されたモデルで、Grand Station Proによる自動飛行に対応している。SkyCatch製ドローンは、新たに開発されたNVIDIAのJetson TX2を組み込んだEdge1という地上側の機器と連携する。飛行後に撮影した画像データの記録されたSDカードをEdge1に差し込むだけで、数センチの精度の3D画像を作成し、コマツの提供するクラウドサービスにデータをアップロードする。飛行から3D化までをほぼ自動化することで、建設現場でも担当者が毎日のようにドローン測量を行えるようになる。現在は、まだコマツ内部でのみの利用だが、将来的にはレンタルなどの形でコマツの建設機械を利用する建設現場への提供も計画している。

SkyCatch社のEdge1という画像データの加工ボックス

ドローンとAIとHOLODECKによる未来の建設現場

NVIDIAの描く未来の仮想化された建設現場

 GTC Japanの基調講演で、フアン氏は建設現場の未来の姿にも言及している。NVIDIAのAIやHOLODECKという仮想現実(VR)技術を組み合わせることにより、将来的にはドローンなどで空撮した工事現場のデータを仮想化し、操縦者は離れた場所に居ながら、HOLODECKを通して現場の建機を操作できるようになるという。また、コマツでもHOLODECKの利用に関しては不明だが、NVIDIAのAIを活用することで、近い将来には自律運転が可能な建機を現場に投入できるのではないかと考えている。

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