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夏期観測 2019 研究速報
1.氏 名（和文及び英文）加藤 俊吾
Shungo Kato
2.所 属（和文及び英文）
富士山測候所を活用する会、Mount Fuji Research Station
3.共同研究者氏名・所属
荒島 謙治
Kenji Arashima
ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社
Sony Semiconductor Solutions Corporation鴨川 仁
Masashi Kamogawa
富士山測候所を活用する会、Mount Fuji Research Station
4.研究テーマ（和文／英文）
ELTRES を用いた富士山頂通年科学計測
Annual scientific measurement using ELTRES wireless communication at the top of Mt. Fuji
5.研究結果の概要
5.1 和文ソニーは、高感度であることから遠距離や高速移動中でも安定的な無線通信を実現できる新たな低消費電力
広域ネットワーク技術：ELTRES(エルトレス)を開発した。本無線通信技術は、空中線電力が 20mW の免許不要の特定小電力（Sub-GHz）無線でありながら、見通し 100km 以上の通信距離、および時速 100km 以上の高速移動中でも通信可能という特長を持つ。
また ETSI（European Telecommunications Standards Institute）
において国際標準規格として公開された。ELTRES 対応通信モジュールは商品化されており、2019 年秋に「ELTRES IoT ネットワークサービス」が開始予定である。
2018 年 8 月 22 日に開始した越冬通信実験では、富士山測候所の屋内窓際に ELTRES の送信機 4 台を設置して温度データを 920MHz の電波として空中線電力 20mW で送信し、100km 以上離れた東京都心を含む複数の実験受信局で安定受信し、1 年間の連続通信（送信頻度は 3 分に 1 回）に成功した。送信機を越冬設置することで、夏季観測が終了して無人となった測候所内の温度データをリアルタイムに把握することができた。
冬季に商用電源の供給が無く通信手段が限られる富士山の山頂から、単一型リチウム一次電池 6 本だけで 1 年間の通信を実現できたことで、電源をあまり気にせず極地での環境科学の測定・研究を行うことができる。さらに、受信信号強度のデータを蓄積することで、気象変化による 920MHz 通信への影響がないことを確認できました。2019 年は、新たにアナログ 2ch 接続が可能な ELTRES 端末を開発し、火山ガスセンサーを接続して計測する越冬実験と、地磁気センサーと接続して計測する越冬実験を行う。また、ELTRES の新しい機材の安定稼働を確認する為、2018 年から動作している越冬機器 1 台を残置する。
富士山頂での火山性ガスの越冬観測を目的として、閉所前に SO2 センサーおよび H2S センサーを設置し、これらの測定データを ELTRES により web サイトにリアルタイムでアップロードして閲覧できるようにした（http://npo.fuji3776.net/info/H2S-monitoring2019.html）。これらの測器は鉛蓄電池で駆動させており、電源解析では 2020 年の開所まで動作しつづける。2019 年９月末時点では順調に SO2 および H2S の測定データをリアルタイム配信している。
次に、噴火予測おいて重要な役目を担う全磁力観測を山頂で将来行うべく、観測システム全体の動作確認を測候所内において行う。全磁力測定は測候所内で行っているため測定値は意味をなさないが、ELTRES の通信、バッテリーの稼働など含めたシステムの動作を確認する。ただ越冬観測に入る前 2019 年 8 月 24 日~25 日に屋外で臨時観測を行い測定値の妥当性は評価している。火山性ガス観測と同様、2019 年 9 月末の時点では、システムは問題なく稼働していることが確認されている。なお全磁力測定ではテラテクニカ社のご支援を受けた。

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図 1．測候所内の送信機の温度データ(最低値/日)。期間は 2018/8/22~2019/8/21。Lowest temperature
data per day of trackers in the weather station on Mt. Fuji. Period: 2018/8/22 – 2019/8/21.

図２．火山ガス計測 のリアルタイムデータ（例︓2019 年９月 25 日）。Real-time monitoring results of SO2and H2S at the summit of Mt. Fuji (September 25, 2019).

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図 3．2019 年 8 月 24～25 日に屋外試験観測されたときの全磁力データ。櫛形状の波形は、アナログ収録レンジの制限から発生するオフセット変化で実際のデータは連続になっている。Total magnetic force data on 24 – 25 ofAugust, 2019 for outside campaign observation. Restricted range for analogue records indicatescomb-shape signals. Real recorded data is continuous.

5.2 英文Sony developed newly Low Power Wide Area (LPWA) wireless network technology which is termed
ELTRES. This technology using unlicensed Sub-GHz wireless with EIRP 20mW output cancommunicate, allowing long distance more than 100km, i.e. line-of-sight, and high-speed movementwith more than 100km/h. The ELTRES technology goes public with ETSI (EuropeanTelecommunications Standards Institute) as international standard. The ELTRES Communication
Module contributed to delivery and then ELTRES IoT Network Service is scheduled to begin service
rollout forthcoming autumn 2019.
In last year communication trial on Mt. Fuji, ELTRES tracker sent temperature data by 920 MHz
EIRP 20 mW wireless from near window in the weather station on Mt. Fuji to trial gateway stations
one of which is 100 km distance in Tokyo. It has success to receive data every 3 minutes for 1-year
stability from 22nd Aug 2018 to 21st Aug 2019. It has got real time temperature data of the unmanned
weather station after finished summer observation. It has provided low power long distance wirelesscommunication technology with 6 D-size batteries for support environmental research on Mt. Fuji
which is no grid power and limited mobile network during winter season. Also, we have studied noweather influence on constant wireless communication.
In this year, we have developed Analog 2ch input ELTRES device and we started to measure
Volcano Gas Sensor and Magnetism Sensor using ELTRES for 1-year. We are continuing to trial oneof ELTRES trackers from last year for checking stable operation of new devices.

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For real-time measurement of volcanic gas at the summit of Mt. Fuji, SO2 and H2S gas sensors
were set up before the closing of the Mt. Fuji observatory at the end of August. The obtained data
were uploaded to web site by ELTRES, and we can see SO2 and H2S data at our web site(http://npo.fuji3776.net/info/H2S-monitoring2019.html ) .
We also installed the total geomagnetic force measurement system including ELTRES toinvestigate the precursor of volcanic eruption. In this year, we focus on the feasibility of thesystem, although the measurement data is low quality because the sensor was set up inside theconductive building. So far, our system is working.

6.研究成果の公表予定
NPO 富士山測候所を活用する会の成果報告会にて報告予定