広報誌

Vol.17〈特 集〉

海老名本部でのローカル5G 基地局導入
CONTENTS

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P.6
P.7
P.8

特集：海老名本部でのローカル 5G 基地局導入
研究紹介：NC フライス加工機の異常診断 AI システムの開発
KISTEC 設備ナビ：放射・伝導電磁界イミュニティ測定システム
電子技術部：EMC 試験・高周波測定・電磁界シミュレーションで支援します
研修・教育講座のご案内／ Innovation Hub 2021 オンライン開催のご案内／ SIAA の抗ウイルス性能試験機関に登録されました特 集

海老名本部でのローカル５G 基地局 導入
企画部 経営戦略課 DX・ローカル５G 推進グループ

KISTEC では、新型コロナウイルス感染症拡大の終息後に向けた、県内企業による無線通信を活用した商品や技術開発を促進するため、ローカル5G 等の無線通信等の実証環境を整備しました。令和3年3月31日にはローカル5G（4.8～4.9GHz 帯）の無線局免許を取得し、海老名本部内の4か所でローカル5G の通信環境の運用を開始しています。

5G、ローカル5G とはどのようなものですか？
5G は、高速・大容量の第5世代通信として注目されており、携帯電話事業者（キャリア）の商用サービスも都市部を中心にスタートしています。
5G 通信の主な特徴は、高速・大容量のほか、超低遅延と同時多接続とされています。令和元年12月には、無線局免許を取得する必要がありま
すが、キャリアによる5G 通信サー
ビスとは別に、企業や自治体等が自らの敷地内において5G 通信を行うことができるローカル5G の制度が開始され、工場の IoT 化やスマート化など、産業分野でも活用されることが期待されています。現在では、
Sub6帯では4.6～4.9GHz 帯が、ミ※1

スタンドアロン構成

5G 通信システムでは、通信データだけなく、端末の認証や管理等の制御用データも扱う必要があります。この制御用データの扱いにより、5G 通信システムはスタンドアロン構成（SA 構成）と非スタンドアロン構成（NSA 構成）に大別されます。NSA 構成の 5G 通信シ
ステムでは、通信データは 5G で、制御用デー

2KISTEC NEWS Vol.17

リ 波帯 で は、28.2～29.1GHz の 周

テム全体を KISTEC 内に設置してい波数帯がローカル5G 用に割り当てるため、インターネット区間の影響られています。

を受けない5G 通信を試すことがで

KISTEC で導入した設備について教えてください

きるシステムになっています。また、他の無線通信システムと周波数帯を共用する Wi-Fi と異なり周波数帯を占有できるため、信頼性の高い無線通信が可能であり、SIM カードでセ

今回 KISTEC で導入したローカルキュリティ面も強化されています。

5G は、4.8～4.9GHz 帯のスタンド

ローカル5G に加え、プライベーアロン構成 のものです。利用可能

ト LTE ともいわれる sXGP（1.9GHzな周波数幅が100MHz となってい帯 ）と 通信可能範囲 が 広 い LPWAることもあり、上り / 下り合わせて（Low Power Wide Area）通信 の1.9Gbps 程度が設計上の最大通信ひとつである LoRaWAN（920MHz速度です。5G 規格での最大通信速帯）の無線通信の環境を整備してお度として紹介される10～20Gbps

り（図1）、無線通信に関連する製品とは差がありますので、ご注意くだ

開発にあたって、使用する無線方式

さい。その一方で、通信制御を行うの選定や、開発された製品の評価・機器をクラウド上に配置せず、シス検証の場としてご利用いただくこと※1

タは LTE（いわゆる 4G 通信）で扱われます。
これに対し、SA 構成では通信データと制御用データの両者を 5G で扱います。NSA 構成
は、5G と LTE の通信システムを連携させる必要があり、SA 構成に比べて複雑になりますが、（キャリア等では）既存の LTE を活用できる利点があります。

ローカル 5GsXGP（プライベート LTE）
LoRaWAN（広域省電力無線）
図１

図２

実証スペース（図書室）に設置のローカル５G 等のアンテナ実証スペース（図書室内：約 200㎡）ができます。
特に、海老名本部の図書室の一部を上記の無線通信を用いる実証用

図３

屋外用の LoRaWAN 設備

よび sXGP や LoRaWAN）の利用にご関心のある方は、お問い合わせください。

スペースとして提供しております
のでご利用ください（図2）。なお、
LoRaWAN については、屋内だけでなく屋外での無線通信を試していた
だくこともできます
（図3）
。

現在の状況
ローカル5G の通信は、基地局だけで行うことはできず、基地局と通信端末の両者が必要です。そのため、通信端末の整備を順次進めています。
あわせて5G 等の電波の伝搬状況についての計測・可視化等に取組んでいます。見学や利用相談等を随時お受けしていますので、ローカル5G（お企画部 経営戦略課
DX・ローカル 5G 推進グループ
046-236-1500（代表）sm-keiei̲senryaku@kistec.jp

通信ネットワークの遅延と速度
通信ネットワークの速い／遅いは、主に通信遅延と通信速度で評価されます。通
信遅延は、送信元から送信先へデータが到達する時間であり、制御系などで重視されるリアルタイム性に直結するものです。一方の通信速度は、一定時間に送受信できるデータ量であり Mbps 等で表現されます。通信ネットワークのデータ転送能力ともいえる通信速度は、通信路（チャネル）の容量ともいわれ、理論的な上限値は通信に利用できる帯域幅（周波数幅）に比例することが知られています。例えば、同じ通信方式の 5G でも，利用可能な周波数の幅が 400MHz と100MHz との場合では、通信速度は 4 倍程度の差が出ることになります。

KISTEC NEWS Vol.17

3

連載

KISTEC 研究紹介

─ No.6 ─

図 1：フライス加工機

NC フライス加工※1機での切削加工において、加工条件が不適切な場合には、ワークの加工面粗さ※2の悪化や切削工具の折損に結びつきます。本研究では、NC フライス加工機から取り出せるデータと、簡易に接続できる電流クランプで取得した主軸モータの電流値を利用して、異常診断を実現することを目的としました。併せて、切削条件と NC フライス加工機から取得したデータを用いて、機械学習により加工面粗さを予測することを試みました。
情報・生産技術部システム技術グループ
グループリーダー

なが おたつあき

長 尾 達明NCフライス加工機の異常診断AIシステムの開発
研究内容・成果について教えてください
図1のフライス加工機から取得した電流値などのデータをネットワークにち上げることにより、所内ネットワー予測するモデルを構築しました。単純

クを経由したパソコンの Web ブラウな切削条件（切削速度、刃当たり送り、ザでモニタ可能となります。また、取径方向切込み、軸方向切込み）だけで得したデータは、FTP サーバのパソコなく、切削条件から算出した複合変数ンへ転送されます。

（送り速度、総除去体積）を追加する接続されたパソコンで取得できるシス

図4のように取得した電流値波形にことで予測精度が向上することが分かテムを構築しました。図2のようなシより、工具の破損を検知可能であるこりました。図5右にあるように、加工ステム構成で、フライス加工機のコンとを明らかにしました。切削量が一定

面粗さには、送り速度と総除去体積のトローラから CC-Link のネットワークのフライス加工中は、主軸モータの電影響が大きいことが分かります。

を通して、図3の PLC（Programmable

流値が一定の値で上昇しますが、工具Logic Controller）へ、主軸回転数、X・破損により主軸モータの電流値が変化

Y・Z 座標値などのデータを転送しますることを確認しました。

す。また、電流値は PLC の CT（Current

また、図5のように、機械学習（ラNC フライス加工機の主軸モータのTransformer）入力ユニットで取り込

ンダムフォレスト※3）により、実験条電流値を電流クランプで取得するにあみます。PLC の中に Web サーバを立件を与えることで加工面粗さ（Ra）をたって、想定外にデータの変動が大き※１※2

フライス加工図 6 のように、エンドミルという切削工具を回転させて、アルミや、鉄などの金属を削っていく加工。フライス加工機の主軸モータが、エ ン ド ミ ル を 回 転 さ せ る。 削 る と き に 主 軸モータに負荷がかかるため、電流値が上昇する。

KISTEC NEWS Vol.17

面粗さ表面の凸凹の大きさ。小さくなると鏡のようにツルツルとなる。逆に、大きくなると指で触ってみて、ザラザラしているのがわかる。

図 6：フライス加工
4

苦労した点は何ですか？

図 2：システム構成図

図 4：破損時の主軸モータ電流値波形

図 5：ランダムフォレストでの予測値と実測値

図 3：PLC

くなり、対策に苦慮しました。

おいてはそれぞれの加工条件や部材のサネットを利用して一般的なパソコン

加工面粗さ予測については、実用化種類によって、出来上がりが変わってと接続することができ、今後、このよに向けた予測精度向上が課題です。デー

きます。機械学習により出来上がりをうなシステムは増えていくと思われます。

タ数を増やすために、1加工実験にお予測することで、適切な加工条件を導いて複数箇所で面粗さを測定し、それ出するための試作を少なくすることがぞれのデータを目的変数としたり、切可能となり、資材の廃棄を抑えること削加工の職員と相談しながら有効な説につながります。また、それぞれの加明変数を追加したりしました。

工において、熟練者ではない人でも良この成果はどのような分野で役立つ可能性がありますか？

好な加工を行うことが可能となります。
今回の機械学習ではランダムフォレ
ストを使用しましたが、予測精度を向上させるために、ニューラルネットワー
ク※4の活用を検討する予定です。また、フライス加工に限らず、レーザー加データ取得や保存のシステムについて工やスポット溶接などの様々な加工には、PLC を用いて自作しましたが、イー※3※4

ランダムフォレスト

機械学習の手法の一つで、ある条件で分類し、また次のあ る条件で分類して い く こ と を ツリー状に表現する決定木をたくさん集めて、多数決で決めていく方法。決定木をランダムに集めて、サンプルデータもランダムに選択して、学習することが特徴となる。ただし、学習するデータが少ないと精度が悪い。

研究員紹介

情報・生産技術部システム技術グループ
グループリーダー 長尾 達明●これまでの経歴
大学卒業後、旧神奈川県工業試験所（現在のKISTEC）に就職。
以来、メカトロニクス、ICT技術関連に30年携わる。
●なぜ今の分野の研究をしているのですか？
機械やそれを制御することに興味があったため。
●座右の銘
平常心
●好きなこと、休日にしていること
野 球

ニューラルネットワーク

機械学習の手法の一つで、人間の脳を構成する千数百億個もの神経細胞（ニューロン）と、ニューロンの連携及びそれらの電気信号のやり取りによって行う人間の試行、認識を模倣した数理モデル。

KISTEC NEWS Vol.17

5KISTEC 設備ナビ

放射・伝導電磁界イミュニティ
測定システム

電子技術部 電磁環境グループ グループリーダー

うす いりょう

臼井 亮

電波暗室・電磁波シールド室における EMC（電磁ズを電子機器へ与えて、耐性能力を評価する試験でミュニティ測定システム」を最新の試験規格に適合無線電波に対する民生機器・医療機器・車載機器のイす。放射・伝導電磁界イミュニティ測定システムでは、環境適合性）試験で使用する「放射・伝導電磁界イミュニティ試験が可能です。

したものへ更新しました。イミュニティ（immunity：耐性）試験とは、規格で決められた様々な電磁ノイ〉〉〉 性能 ・ 特長
民生機器・ 放射無線周波電磁界イミュニティ試験
医療機器
IEC61000-4-3
IEC60601-1-2

・80MHz ～6GHz において
電界強度1～10V/ ｍ（AM80％）
・医療機器のワイヤレス通信機器に対する385MHz ～5.785GHz までの個別周波数において電界強度最大28V/ ｍ（PM、FM）

無線周波電磁界によって誘導する伝導妨害 ・150kHz ～80MHz においてに対するイミュニティ試験
電圧レベル1～10V（AM80％）電源ポート、LAN ポート、USB ポー
IEC61000-4-6
トへ対応
IEC60601-1-2
車載機器

路上走行車 - 狭帯域放射電磁エネルギーに ・1MHz ～3MHz においてよる電気的妨害のコンポーネント試験方法
電流レベル60× F/3～200× F/3ｍ A-BCI 試験・3MHz ～200MHz において
ISO11452-4
電流レベル60～200ｍ A
・200MHz ～400MHz において電流レベル60×200/F ～200×200/F ｍ A〉〉〉 こんな分野におすすめ！
この装置の特徴は、医療機器に特別に要求されているワイヤレス通信機器における個別周波数の試験が可能なところです。公設試で、この試験ができるところは限られており、医療機器メーカーのご利用をおすすめします。

〉〉〉 こんなお悩みを解決！
「開発品の耐性能力が規格に適合しているかを製品化前に評価したい」、「既に販売している製品に誤作動トラブルが発生していて、原因を知りたい」、

写真１：電波暗室内での測定の様子

そのようなときは当研究所へ是非ご相談ください。

基本データ
機器名称

放射・伝導電磁界イミュニティ測定システム

型

式（特注システム）

メーカー（株）東陽テクニカ

導入年度

2020 年度

利用料金等
E1472 放射無線周波電磁界イミュニティ試験
E1482 放射無線周波電磁界イミュニティ試験
E1553 誘導伝導電磁界イミュニティ試験
E1554 誘導伝導電磁界イミュニティ試験

始めの２時間まで１時間増すごとに始めの１時間まで１時間増すごとに32,450円
12,980円
18,920円
12,650円

メール技術相談フォーム
https://www.kistec.jp/e̲mail̲consul/
電子技術部 電磁環境グループ
046-236-1510

6

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写真２：強電磁界用パワーアンプ

電子技術部EMC 試験・高周波測定・電磁界シミュレーションで支援します
電子技術部 電磁環境グループ グループリーダー

電子技術部電磁環境グループでは、「EMC（電磁うす いりょう

臼井 亮

子材料の高周波測定のニーズが増えています。

環境適合性）試験」、「高周波測定」、「電磁界シミュレー

電磁界シミュレーションでは、有限要素法・有限ション」をキーワードとして、電気製品・電子部品・積分法・伝送線路行列法によるアンテナ・プリント電子材料などの開発支援を行っています。以下に概基板・金属筐体などの解析支援を行っています。シ

要を紹介します。

ミュレーションにより、事前に最適な条件を解析すEMC 試験では、海老名本部の 3m 法電波暗室とることで、開発期間・コストの削減が期待できます。

電磁波シールド室において、国内自主規制協会の上記の技術支援以外にも、アンテナパターン測定

VCCI 規定に適合した EMI（電磁障害）測定や、IEC（国や無線通信応用機器の開発支援を行っています。詳際電気標準会議）
61000-4 規格に適合したイミュニ

細についてはお気軽にお問い合わせください。

ティ（耐性）試験を行っています。EMC 試験は電気製品の開発において欠かせないものであり、非常に多くの企業の方にご利用いただいています。
高周波測定では、ネットワークアナライザにより最大 40GHz までの測定が可能です。マイクロ波帯で使われる電子材料の誘電率・透磁率測定や、プリント配線基板などの伝送特性解析、さらに、電磁波シールド材の評価を行っています。IoT・5G・電気自動車などの開発に伴い、使用される電子部品・電図 2：
【高周波測定】同軸管法による誘電率測定

写真 1：
【EMC 試験】
電磁波シールド室における電源・通信ポート伝導妨害波測定

電子技術部 電磁環境グループ
046-236-1510
https://www.kistec.jp/e̲mail̲consul/

図 3：
【電磁界シミュレーション】
金属ケース開口部からの電磁界放射

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7Innovation Hub 2021
オンライン開催のご案内

企業の研究者・技術者等を対象とし、今年度も学習効果を高める工夫をこらしたオンライン講座

Innovation Hub は、KISTEC や連携機関で得られた研究・業務成果をご紹介し、研究者・技術者や少人数での対面講座を開催しています。
1

不具合・故障解析実務セミナー

作って、売る医療機器〔設計・製造編〕

3

品質管理講習会（技術課程）

11月4日（木）～2022年2月24日
（木）
4

5

7

全15日間
オンライン

11月11日（木）～12月7日（火）

全5日間

射出成形現象工学

11月18日
（木）
、19日
（金）

全2日間
オンライン

全3日間

研究者、技術者のための応用数学オンライン

12月1日
（水）
～12月9日（木）

全4日間

電子技術科「半導体コース」

オンライン

2022年1月12日
（水）
～2月2日
（水）

全4日間

9❸ ❹ ❾ 人材育成部 産業人材研修グループ
046-236-1500
上記以外 人材育成部 教育研修グループ
044-819-2033※対 面講座は社会的状況によりオンライン講座に変更して開催する場合があります。
詳細は HP をご覧ください。

8

https://www.kistec.jp/innovation-hub2021/

2021 年 11 月 12 日（金）17 時
企画部

連携広報課

046-236-1500

sm-innovation@kistec.jp

全5日間
対面講座

先端暗号技術入門※期間中はオンデマンド配信〇ライブ配信日：1 1 月 26 日（金）・12 月 1 日（水）・12 月 3 日（金）・12 月 8 日（水）に職員・研究員等による講演※参加は事前登録制・無料です。

オンライン作って、売る医療機器〔法令・QMS 編〕

11月25日（木）～11月30日
（火）
8

オンライン

生産管理と製造マネジメント講習会

11月16日（火）～12月14日
（火）
6

全2日間

〇オンライン開催期間：
11 月 24 日（水）～12 月 8 日（水）SIAA 抗ウイルス性能試験機関登録のお知らせ
KISTEC は、2021 年 8 月 1 日に抗菌製品技術協議会（SIAA）より、全国の公設試験研究機関としては初めて、抗ウイルス性能試験機関として認定・登録されました。
こ れ に よ り、殿 町 支 所 で は、従 来 か ら の「抗 菌SIAA マーク」に加え、「抗ウイルス SIAA マーク」取得に必要な抗ウイルス性能評価試験データを提供することができるようになりました。より幅広い製品開発のお役に立てるよう、今後も信頼性の高い評価サービスを提供してまいります。
研究開発部

044-819-2031

なお、SIAA 抗ウイルスマークや認定に係る手続きについては、抗菌製品技術協議会の HP をご覧ください。
h ttps://www.kohkin.net/

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県内4拠点
海老名本部、溝の口支所、殿町支所、横浜相談窓口（よこはまブランチ）

https://www.kistec.jp/mailmag_add/

https://www.kistec.jp/e_mail_consul/

https://www.kistec.jp/access/

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企画部 連携広報課
TEL：046-236-1500 E-mail：renkei_koho@kistec.jp

10月14日
（木）
、15日
（金）

対面講座

開催概要

2021 年 9 月発行

2

ビデオ340分+2日間

Vol.17

10月1日（金）～11月5日
（金）

オンライン
対面講座

等の交流・技術連携の場として、企業の新製品開発、技術力の高度化・研究開発力の向上につなげていただくために開催しております。

©2021 Kanagawa Institute of Industrial Science and Technology

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