鉄道業界におけるデジタル変革は着実に拡大しており、従来の輸送システムを近代化するための様々な革新的なソリューションが利用可能になっています。EN50155規格に準拠した車載ファンレスコンピュータは、以下の最新の鉄道技術を実現するための重要な構成要素です。
EN50155およびEN50121-3-2へのEMC適合性
ワイヤレス接続
M12コネクタを備えた鉄道車両向けI/O
コンピュータビジョン
ケーブルレス＆ファンレス
ACO-6000-CML車載コンピュータは、鉄道車両での使用を想定して設計されています。このコンピュータはEN50155規格に準拠しており、最大18台のIoTデバイスを同時に接続できるほか、Power over Ethernet（PoE）およびM12接続タイプにも対応しています。
ECO-1000シリーズEDGEBoost EnergyPackは、特に鉄道インフラにおけるミッションクリティカルなコンピューティング環境向けに、電力バックアップの冗長性を再定義するために設計された産業グレードのスーパーキャパシタです。
コンピュータビジョン技術の統合は、様々な産業に革新的な変革をもたらしました。鉄道業界の近代化に不可欠なコンピュータビジョン技術を、Premioの車載コンピュータで効率化しましょう。予測的な車両検査や効率的な鉄道運行経路設定といったアプリケーションは、保守プロセスを自動化し、予測分析を導入します。
受動的な監視をスマートな監視へと変革します。スマート監視は、鉄道輸送の様々な重要な側面を監視・分析することで、生産性と効率性を大幅に向上させます。車載および線路脇のスマートCCTVソリューションは、潜在的な問題を早期に検知して事態の悪化を防ぐことで、鉄道の安全性を高めます。また、リアルタイムのデータ収集を自動化することで、迅速な意思決定と予測パターン分析を可能にします。
運転席内：
道端：
センサーフュージョンは、複数の種類のセンサーから収集した情報を活用して、より正確なモデルを構築し、環境をリアルタイムで把握するための重要な概念です。レーダー、ライダー、カメラなど、多様なセンサーが鉄道インフラを監視するために戦略的に配置されています。センサーフュージョンは、複数の情報源からのデータを統合することで、鉄道システムが複雑で動的な状況にも正確に対応できるようにし、最終的に、より安全で効率的な輸送を実現します。
デジタル列車位置情報システムは、特にGPSが利用できない環境において、輸送効率と生産性の最適化に不可欠な役割を果たします。SD-WAN、UWB、またはSatacomを介して車載コンピュータとリアルタイム車両テレマティクスを活用することで、運行事業者と乗客双方にとって、各機関車の状態を完全に把握できるという利便性が向上します。
世界の鉄道市場規模は2022年に2,812億4,000万米ドルと評価され、2023年から2030年にかけて年平均成長率（CAGR）5.6%で成長すると予測されている。
- グランドビューリサーチ
鉄道車両は、極端な気象条件、電力供給の不安定性、継続的な衝撃や振動など、多種多様な過酷な環境にさらされます。鉄道車両に産業用コンピュータを搭載する場合、多くの場合、EN50155鉄道規格への準拠が必須とみなされます。この厳格な規格では、機器の適合性や耐久性を確保するために、運用能力に関する厳密な試験が実施されます。
堅牢なエッジコンピュータは、過酷な環境下でもミッションクリティカルなワークロードを確実に実行できるよう、耐久性と堅牢性を高める設計が施されています。Premioの産業グレード設計は、主要技術と拡張性とモジュール性を備えたソリューションを組み合わせることで、信頼性と拡張性を向上させ、堅牢なエッジAIの実現を支援します。
AIは堅牢なエッジAIの基盤を形成し、エッジデバイスが膨大なデータをリアルタイムで分析し、インテリジェントで自律的な意思決定を行うことを可能にします。パフォーマンスアクセラレータと組み合わせることで、AIアルゴリズムは推論を用いて予測分析やデータ処理における複雑なタスクに取り組むことができ、堅牢なエッジAIの導入において非常に貴重なものとなります。
高密度ストレージ容量により、データの保存、収集、クラウドへの容易な転送が可能になります。クラウドストレージを活用することで、エッジデバイスは処理タスクをオフロードし、ストレージ容量を最適化し、他のシステムとの連携と統合を促進できます。
5G接続は高速無線通信を実現し、データテレメトリの遅延と帯域幅を削減します。5Gはエッジとクラウド間のリアルタイム転送を可能にし、即時応答とデータ伝送が不可欠なアプリケーションを強化します。
豊富なI/Oインターフェースとプラグアンドプレイによるモジュール設計により、堅牢で信頼性の高いIoTセンサー接続を実現します。デバイスとシステム間の相互接続と通信を可能にすることで、IoTデバイスはデータを収集・共有し、堅牢なエッジAIによる監視、制御、最適化を可能にします。
鉄道用途では、一般的に他の産業の電圧入力要件を上回ります。当社の車載コンピュータは、EN50155規格に準拠しつつ、多様な鉄道展開環境において最適な柔軟性を提供するため、9～48VDCおよび48～110VDCに対応するよう専用設計されています。
オンボードのデュアルSIMスロットとPCIeモジュールにより、移動中でも途切れることなく接続を維持できます。5G、4G/LTE、Wi-Fi、Bluetoothといった広帯域通信をシームレスに利用できます。ミッションクリティカルなデータをリモートで確実に交換し、リアルタイムの洞察と意思決定を実現します。
Premioは、半導体シリコンソリューションと強力な処理技術への特別なアクセスを提供するIntelのパートナーアライアンスプログラムに参加しています。PremioはTitaniumメンバーとして、エッジからクラウドまで、システムレベルのコンピューティングソリューションを設計・製造しています。
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Premioは、機械学習と人工知能を支える最新技術に関する深い知識を提供するNVIDIAパートナーネットワークの一員です。当社の堅牢なエッジコンピューティングソリューションは、NVIDIAのコンピューティング、仮想化、およびビジュアライゼーション製品ポートフォリオに含まれるエンタープライズパフォーマンスアクセラレーションカード（GPU）をサポートすることが検証されています。
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Premioのエッジコンピュータは、IoTネットワーク向けに分散型処理プラットフォームを必要とする開発者向けに、AWS IoT Greengrassを実行する認証を取得しています。AWS IoT Greengrassは、エッジコンピュータが収集および生成したデータに対してローカルでアクションを実行できるようにします。
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Premioは、Hailoのハードウェアパートナーエコシステムの一部であり、テクノロジーリーダーがドメイン固有のパフォーマンス加速機能を備えた高度なディープラーニング機能をさまざまなエッジコンピュータにもたらすことを可能にします。
コンピュータビジョンは、IoTカメラから物体を検出・識別する画像ベースの技術です。鉄道分野に応用することで、欠陥検査、予知保全、その他多くの重要な技術を効率化・自動化できます。コンピュータビジョンについて詳しくは、こちらをご覧ください。
鉄道業界では、予測保守、欠陥検査、車両管理、危険箇所の検出など、さまざまな用途でコンピュータビジョンが活用されています。これらのアプリケーションは、コンピュータビジョンを活用することで、鉄道インフラの効率性、安全性、精度を向上させています。
スマート鉄道システムとは、AI技術を活用して、予測保守から安全監視まで、鉄道の様々なプロセスを大幅に改善する、近代化された鉄道システムのことである。
2023年現在、鉄道における最新技術は、成長を続ける鉄道業界の様々なプロセスを改善するためにAIを活用した技術である。コンピュータビジョンは、欠陥や危険をリアルタイムで検出するための主要な技術となっている。
Premioの鉄道向けIoTおよびIIoTソリューションは、ACO-6000シリーズ車載コンピュータとECO-1000 EDGEBoost EnergyPackです。ACO-6000-CMLは、エッジAIアプリケーションを有効化および効率化し、最大16台のIoTデバイスへの接続を提供します。ECO-1000 EDGEBoost EnergyPackは、スーパーキャパシタ技術を採用することで、電力の信頼性と冗長性を向上させています。
スマート鉄道システムとは、AIを活用した鉄道システムであり、利便性、通信、安全性、耐久性を向上させるために、様々なプロセスを近代化・最適化するものです。コンピュータビジョン、センサーフュージョン、デジタル列車位置情報／信号システムといった主要なアプリケーションが、従来の鉄道システムをスマートインフラへと移行させるために現在導入されています。
鉄道におけるAIの活用分野は大きく分けて2つあります。車載と地上線路です。
車両車載：AIコンピュータビジョンを組み込むことで、検査手順を自動化し、線路上の物体を検出・識別して安全性と保守性を向上させています。さらに、車載スマートCCTVによる運転室および沿線監視により、乗客の安全と交通分析の両方を改善しています。
地上線路：センサーフュージョン、鉄道信号、デジタル列車測位などのアプリケーションにより、リアルタイムのデータテレマティクスと正確な交通分析を提供します。これらの技術は、鉄道の効率性と管理・意思決定プロセスを大幅に向上させます。
デジタル列車測位とは、GPSが利用できない環境下でも列車の位置とテレマティクス情報を正確に把握するために、様々な技術（GNSS、IMU、沿線無線通信ネットワークなど）を利用することです。デジタル列車信号システムとは、従来の列車通信システムをデジタル化し、リアルタイムの車両監視と通信を実現するものです。
鉄道のデジタル化とは、AI（人工知能）やコンピュータビジョンなどの高度なデジタル技術を導入し、鉄道業界における様々な効率性を向上させることです。これらの最新技術は、リアルタイムデータ分析のための高精度な車両テレマティクスや、沿線および／または車載車両の異常を検知するためのインテリジェントなAI駆動型アルゴリズムを導入することで、既存の鉄道インフラを改善します。
EN50155規格に準拠した産業用コンピュータは、一般的に鉄道車両に搭載されます。EN50155規格は、鉄道用途への電子機器の導入に特化した規格であり、電子機器が過酷な鉄道車両環境下で機能的に正常であることを保証するためのものです。EN50155規格の重要性については、こちらのブログ記事をご覧ください。こちら。
産業用コンピュータは、リアルタイムのエッジAIコンピューティングや、すべてのIoTデバイスへの電力供給と処理を行う集中型接続ホストとして利用されています。産業用コンピュータは、接続されたすべてのIoTデバイスにシームレスに電力を供給し、収集されたIoTデータを用いてAI技術を実現するため、インテリジェント鉄道システムの頭脳であり心臓部とも言えるでしょう。
インテリジェント鉄道監視システムまたはCCTVシステムは、IoTカメラと産業用コンピュータを組み合わせて動作します。IoTカメラは、鉄道車両または線路脇に設置されます。そして、産業用コンピュータに接続され、カメラ自体に電力を供給し、カメラが収集するデータを処理します。産業用コンピュータにはAIアルゴリズムがインストールされており、カメラから物体を検出および識別します。異常またはイベントが発生すると、コンピュータはデータをディスパッチにアップロードして、さらに分析します。鉄道監視の事例研究については、こちらをご覧ください。
旅客情報システム（PIS）は、公共交通機関に関するリアルタイムの情報や最新情報を表示する、交通機関専用のシステムです。インタラクティブな路線図、プラットフォーム/ゲートの割り当て、遅延や到着予定時刻など、さまざまな情報表示にPISが活用されており、乗客は旅行に関する貴重な情報を迅速に入手できます。PISやその他の関連製品については、こちらをご覧ください。
鉄道インフラ監視システム（RIMS）は、予測保全などの技術とツールを統合したもので、重要な情報を選別して運行管理部門に提供し、さらなる分析と意思決定を支援します。鉄道管制センターに送られる情報量が膨大であるため、RIMSは情報をそれぞれのカテゴリに分類・集約し、専門家が詳細に調査できるようにします。
センサーフュージョンとは、複数のIoTデバイスから収集したデータを組み合わせて、より正確で信頼性の高いモデルを開発することです。センサーフュージョンの詳細については、最新のブログ記事こちらをご覧ください。
