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技術面から見た、アマゾンの「ドローン配達計画」が現実的でない理由
技術面から見た、アマゾンの「ドローン配達計画」が現実的でない理由
http://zasshi.news.yahoo.co.jp/article?a=20161109-00010004-biz_lifeh-sci
ライフハッカー［日本版］ 11/9(水) 22:10配信
Inc. : アメリカ連邦航空局（FAA）は無人航空機（ドローン）による航空写真の撮影や荷物の配送などの商業利用に関して 新たな規制を発表しました。商業利用といっても、その形態はさまざまですが中でも特に話題を呼んでいるのが、Amazonが発表した「Prime Air」計画です。これはドローンを使い、重さ5ポンド（約2.27kg）までの荷物を30分以内に家の玄関先や裏庭に届けるというものです。
■新たな規制では利用不可能
FAAの新しい規制のもとでは、ドローンは操縦時に必ず操縦者が、航空機や送電線、さらに地上にいる人間や物と衝突するのを防ぐために離陸から着陸に至るすべての飛行経路を肉眼で確認できなければならないと定められています。
しかし、衝突の危険を検知し回避するシステムやGPS、遠隔操作技術が発達すれば、この規制もやがて撤廃されるとされています。飛行機の自動操縦や自動着陸システムも、同様の時間を経て今では信頼を得ていますし、ドローンについても同じような道をたどることでしょう。
■規制以外の問題点
Amazonの「Prime Air」計画が掲げるドローンを使って5ポンド（約2.27kg）の荷物を30分以内に運ぶという目標の前には、法律以外の障害も立ちはだかっています。それは技術面での問題です。
例えば、レース用のドローンでは最高時速が130km近くに達するものもありましたが、これはバッテリーが尽きるまでわずか2〜3分ほどしかありませんし、配達に特化したドローンでは、時速65km以上に達する性能を持つものはほとんどありませんでした。ほとんどのドローンは、最長20分しか連続して飛行することができず、さらに配送する荷物などを積んでいれば、さらにスピードは遅くなるといえます。
■ドローンの飛行時間が20分以下に限られている原因
大半のドローンは電気モーターとバッテリーを使用しています。今回の調査で、現在のバッテリーはおおむね重さ1ポンド（約453.6g）あたり65Wh（電力量）の容量を持つことが判明しました。ホバリングをしているとき、あるいは一定の速さで飛行する場合、必要とされる電力は、ドローンの総重量1ポンドにつき100Wでした。さらに浮上や高速飛行する場合は、1ポンドあたりの必要な電力が200Wにまで上昇します。最後に、モーターとスピードコントローラーといった駆動系には、バッテリーなどを除いたドローン本体の重さ1ポンドあたり1000Wが供給されます。
数字について長々と話をして読者の皆さんを退屈させたくはないので、このあとの過程は省略します。上に挙げたような計算の結果、以下の結論が導き出されました。
飛行時間が5分の場合、総重量は荷物の1.5倍で十分ですが、30分間の飛行時間を確保するには、ドローンの総重量（本体＋バッテリー＋荷物）が、荷物の重さの20倍は必要です。この重量の大半はバッテリーが占めています。
計算を進めていくと結果的に、ドローンには32分以上の飛行は不可能となり、どんなものであれ荷物を運ぶのは不可能と考えられます。
■制限の中では軽い荷物しか運べない
「5ポンドの荷物を30分以内に届ける」というAmazonの計画では、離着陸の時間を含め往復で30分以内に配達をしなければならないということになります。片道15分以上かかる場所には飛ばすことができず、速度も時速65km程度です。しかも、荷物の重さの20倍はあるドローンを開発しない限り、この計画自体が成り立ちません。
つまり、5ポンドの荷物を運ぶのには100ポンド（45kg強）のドローンが必要になるのです。現在FAAではドローンの重量を最大55ポンド（約25kg）までに制限しているので、顧客のところまで片道15分で飛ぶドローンを用いた場合、運べる荷物はわずか2.75ポンド（約1.25kg）という計算になります。
■飛行可能距離の問題
離着陸に時間がかからないと仮定した場合、時速約65kmで15分の距離ということは、届け先の家から約16km以内にAmazonの倉庫がなければなりません。
現在、Amazonはカリフォルニア州に9つの配送センターを設けており、これで約42万4000平方kmある州内全土をカバーしています。州内すべての顧客を配送センターから半径16kmの範囲内に収めるには、521ものセンターが必要になります。さらに70万平方km近くあるテキサス州の場合、この数は855にまで跳ね上がります。Amazonがこのサービスをユーザー全員に提供するならば、利用可能エリアを非常に狭い地域に限定する必要があります。
■「Prime Air」は実現できるのか
というわけで、ここまで読めばもうおわかりだと思いますが、現在のドローン技術で5ポンドの荷物を顧客に届けるというのは、現実とはかけ離れた話です。少なくとも、電気モーターの効率とバッテリー容量に関する技術が飛躍的な進歩を遂げない限りは無理でしょう。残念ながら、この2つの技術については、過去数十年にわたり、大きな進歩は起きていないのです。
Why Drones Actually Can't Deliver Packages to Homes | Inc.
Yoram Solomon（訳：長谷 睦／ガリレオ）
Photo by Pixta
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