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ロームなど、次世代工場向けにセンサノード上で装置の異常を検知する人工知能チップの共同研究を発表



ロームとA*STARのIMEが、次世代工場向けにセンサノード上で

装置の異常を検知する人工知能チップの共同研究を発表

  

  半導体メーカーのローム株式会社(本社:京都市)とシンガポール科学技術研究庁(Agency for Science, Technology and Research、略称A*STAR)の世界的な研究機関であるマイクロエレクトロニクス研究所(Institute of Microelectronics、略称 IME)はこの度、次世代工場向けに、センサノード上で装置の異常を検知する人工知能(AI)チップの共同研究を行うことで合意しました。

  従来の装置の異常検知は、複数のセンサからの大量の情報を装置内のパソコンやサーバーに送信してから処理するのが一般的でした。本研究では、サーバーで処理していた異常検知アルゴリズムを半導体チップに搭載し、センサ情報をセンサノード内で処理することで、システム全体の消費電力を大幅に低減するとともに、あらゆる装置に搭載可能な汎用性の高い異常検知機能を提供します。

  近年、製造業の工場では、装置のログやセンサなどから得たデータをもとに、装置の異常の”予兆“をあらかじめ検知し、故障する前に修理や代替準備などの対策をとる「予兆保全(Predictive Maintenance)」という考え方が広まりつつあります。この予兆保全には、装置の状態をセンシングするための各種センサおよびセンサノード、センサが取得したデータをサーバーに送信するための無線モジュール、そしてデータを処理するためのソフトウェアなどIoT技術が広く使われています。特にソフトウェアの領域では、従来の統計処理に加えて、人工知能(AI)に由来する技術も導入されるようになってきました。

  一方で、こうしたソフトウェアの成果を活用するには、センサから大量のデータを送り続ける必要がありますが、WSN(Wireless Sensor Network)(*1)向けの無線通信技術は大量のデータを送り続けるには通信速度が足りず、今後増え続けるセンサの数に対応できなくなる可能性があるという課題がありました。

(図1)

  こうした中、ロームとA*STARのIMEは、センサからのデータをその場で処理し、異常を検知した場合のみその結果をサーバーに送ることのできる人工知能チップの共同研究を開始しました。ロームが保有する工場で得た大量のデータで実証された人工知能を用いた独自の解析アルゴリズムを、IMEとロームが得意とするアナログ回路を駆使した半導体回路技術に組み合わせ、チップに実装します。(図2)これにより、マイコンやFPGAなど既存の処理系では達成できなかったセンサノードでの高度な処理が可能となり、無線通信によるネットワーク構築を容易にするとともに、サーバーの負荷を劇的に軽減できます。また、ロームが持つセンサや無線モジュール、バッテリレスの通信技術であるEnOcean(*2)と組み合わせることで、あらゆる箇所に簡単にワイヤレスでセンサノードが設置できるようになります。ロームとIMEは本研究を通じて、今後も、世界の工場の次世代化に貢献していきます。

  

  

  

ローム(株)

http://www.rohm.co.jp/

*記載されている製品名などの固有名詞は、各社の商標または登録商標です。