雪崩ビーコン

雪崩ビーコン（なだれビーコン）は、雪崩により雪中に埋没した人の捜索のために作られたトランシーバの一種。中波（MF）に分類される457kHzの微弱電波を利用することが世界的に規格化されている。探知範囲は数十メートルほど。登山者やスキーヤーは雪山に入る際に雪崩ビーコンを身につけておき、雪崩発生の危険が存在する場所での行動中は雪崩ビーコンが常時ビーコン信号を発することができるように雪崩ビーコンを作動させておく。万が一雪崩に巻き込まれて埋没してしまった場合、ビーコン信号により、早期に仲間に見つけてもらえる可能性が高まる。雪崩ビーコンは雪崩遭難の可能性を低減させるものではなく、埋没した遭難者を救助者が発見するまでの時間を短縮するための機器である（→使用方法）。初期の雪崩ビーコンは、利用していた周波数が製品や企業によって異なる場合があった（→歴史）。標準規格が定まってからは高機能化が進んでいるが、かえって倫理的な問題が生じる可能性も指摘されている（→高機能化）。また、近年ではスマートフォンのWi-FiやBluetooth の通信機能を利用した救難用のアプリやガジェットも開発されてる。

歴史

文献記録で確認可能な範囲内では、ベヘラー（F. Bächler）という名のスイスのエンジニアが1940年に考案したデバイスのアイデアが最も古い雪崩ビーコンと考えられる。ベヘラーのアイデアは、発信機の周波数を150kHzに合わせ、10メートル離れた受信機を探すというものであり、発想の基礎には「海賊放送局」を探知するための技術があった。ベヘラーはこれを冬山の危険にさらされる軍人たちのために開発した。つまり軍事用であったが、実用化されずに終わった。彼のアイデアは1964年にスイスの研究者、ヴァリアンとフェルスターが磁力を用いて実施した。彼らのシステムは靴の表面に磁力を発生させるシステムを固定し、磁気を検知することで同システムの場所を特定するものであったが、測定可能な距離が2.0から2.5メートルを越えることはなかった。
同じころイギリスでも、Skilok と名づけられた同様の装置が開発された。これは9kHzの電波を発信し、射程距離を7メートルまで伸ばしたが、電池の持ちが悪かった。1968年にはアメリカ、ニューヨーク州バッファローにあるコーネル航空研究所の研究員ジョン・ロートンが新しい雪崩ビーコンを開発した。ロートンは送信機と受信機をはじめて一体化させ、電池を充電式とした。また、2.275kHzで動作し、ラジオ信号に変換して人の耳で聞けた。最も大きな音を追い、グリッド捜索の手法で利用者は埋められたビーコンの場所を特定できた。ロートンはロートニクスという会社を立ち上げ、1969年4月2日から、北欧神話の女神スカジに由来する Skadi ブランドで、開発したビーコンを販売した。Skadi は1970年の冬シーズンからコロラド州アスペン・スキーリゾートのパトロール隊詰所に採用され、普及が始まった。
ロートニクスの競合他社も一体型ビーコンの開発を進め、1970年代前半にはスイスのAutophon、イギリスのSkilok、オーストリアのPieps、アメリカのSkadiやRamer、ユーゴスラビアのLawinenspecht などが発売されていた。スイス連邦立の研究所群のひとつ、ダボスにある「雪と雪崩研究所」は1964年から種々のビーコンの性能比較や、ビーコンの有用性についての研究を行ってきたが、Skadi は発売以来490人の人命を救ってきたと1974年に発表した。Summit Magazine 誌1974年4月号（p.12）によると、既存の雪崩対策としては、25メートルほどの細いロープでパーティの人員同士の体を繋ぎ、被害遭遇時にロープを手繰って埋もれている仲間を見つけるというのが一般的であったが、発信機と受信機一体型ビーコンの登場で、「従来30％だった生還率が70％にまで向上した」という。同誌は「ほんの数年で雪崩ビーコンは、船乗りにとってのライフジャケット、バイク乗りにとってのヘルメットのような必須装備になるだろう」と伝えている。
1970年代までの雪崩ビーコンは、Skadi、Ramer、Piepsが2.275kHzの超長波、その他の製品はもっと高周波の周波数を用いており、各社に互換性がなかった。ドイツ系企業の製品 Lawinenspecht は108kHzを使用していた。1973年に Pieps 1 により市場に参入した後発の Pieps は Skadi と互換性のある2.275kHzを採用した。他方で、スイスの電気通信企業 Autophon AG は、1968年からスイス軍の委託を受けてビーコンの開発を始め、2年後に製品化した。同社のビーコンは競合製品よりも高い周波数、457kHzを採用することで指向性を高めた。同社は1987年に解散するが、ブランドと技術はマムート社が引き継ぎ、1993年までに10万個を販売した。457kHzは志向性の高さゆえに技術的に優れていたが、米海軍が軍事目的でその周波数をリザーブしており、そのことが北米市場での普及における障害となっていた。OstrovoxやArva、Piepsなどのヨーロッパ国籍の企業はアメリカ国籍企業の製品との互換を図るために2.275kHzと475kHz、2つの周波数に対応した製品を出した。
1984年にフランス系のCISA (Commission internationale du secours alpin) とドイツ系の DIN (Deutsches Institut für Normung) が協力した結果、ヨーロッパ規格が457kHzに統一されることになった。さらに、ヨーロッパ国籍企業にとっては幸いなことに、米海軍が占用する周波数を長波に移した。1986年に国際山岳救助連盟（IKAR）が457kHzの周波数を国際標準として勧告する方針を決めた。アメリカ国籍企業はヨーロッパ規格への対応に抵抗を感じながらも少しずつ2.275kHzと457kHzの両方に対応した製品に切り替えていった。1996年には欧州電気通信標準化機構（ETSi）やASTMインターナショナルも457kHzを雪崩ビーコンの国際標準周波数として採用した（ただし、ASTMは2007年に必要性が薄いとして撤回した。別の国際規格への置き換えもされてもいない。）。
457kHzが国際基準になり、基本性能よりも利便性に技術開発の焦点が移った。1990年代にはビーコン信号をマイコンで分析して方向を自動的に割り出すデジタル式が登場した。1997年にバックカントリーアクセス社がウインター・アウトドア・リテイラー・ショーで最初のデジタル式ビーコンをトラッカーのブランド名で発表した。トラッカーDTSは間もなく北米で最も広く使われるようになり、バックカントリー社の熱狂的なファンたちにより使われ続けている。2017年現在はバックカントリー社以外にもオルトボックス、アルバ、ピープス、マムートなどがデジタル式ビーコンを販売している。ビーコンの技術は日々進歩を続けているが、現在でもなお使い方をよく練習することが速やかに救出して死亡率を下げるためには重要である。

高機能化に伴う倫理上の問題

W-Linkには埋没者の個人情報を表示する機能があるが、W-Link対応ビーコンには個人情報を表示しないという暗黙のルールがある。生存の可能性が高い埋没者が近くにいるにもかかわらず、他の人を恣意的に優先して救出してしまう問題をこれにより排除できる。埋まっている人が誰であるのかということを特定せず、誰を救出するべきかという決定を救出者任せにしないことにより、救出者が恣意的な選択をしたとして批判を浴びることを防げる。W-Linkの生体反応送信機能は、たとえ個人情報を提供しなかったとしても、W-Link機能があるビーコンを持つ埋没者と持たない埋没者との間に差別が生じるため公平な救出活動を難しくするという点で特に批判がある。高級機または最新機種を持つ埋没者の救出活動が優先され、公平に救出されるチャンスを失うことにつながると批判されている。このためビーコンメーカーのArva Equipmentは同社のLinkシリーズでは生体反応情報を受け取っても表示させないという選択をした。Beacon Review は次のような例を提示して、W-Linkについての議論を喚起した。
4人のグループが雪崩の危険がある奥地へのツアーへ行く。ある夫婦はいずれもW-Linkの生体反応検知機能を持つビーコンを所持していた。彼らは前日に別の2人と出会い合流した。この2人のうちの1人は基本的な機能を持つデジタルビーコンを持ち、もう1人はW-Linkに対応しているものの生体反応データ送信機能を持たないビーコンを持っていた。ツアーの最中に3人が雪崩に閉じ込められ、夫婦の内の夫が取り残され、救出することになった。かれはすぐにビーコンを使って3人の被害者の場所を特定した。ディスプレイには正面の10～12メートル先に2つのビーコンが表示され、1つはW-Linkの反応があり、もう1つは普通のシグナルのみだった。また33メートル後ろにはW-Linkで生体反応が送られており、生きていることが示されていた。
この状況において、各ビーコンは名前を表示していないが、3人の被害者を区別可能である。彼の妻は33メートル後方におり、残りの2人は近くにいて、お互いの場所も離れていない。夫は他人の2人を危険に晒して妻を救うか、妻を見殺しにして他人の1～2人を救うかという選択に迫られる。もしこうした追加の情報がなければ救出者はまず近くの2人を救出するだろう。もし夫がこの選択をして妻が死亡した場合でも、妻を見殺しにしたという後悔に一生悩まされることがないかもしれない。

パッシヴ・リフレクタとの比較

雪崩ビーコンと同じく雪崩遭難者の捜索を目的として、電波を利用する技術としては、RECCOの商品名で販売されているようなパッシヴ・リフレクタのシステムがある。このシステムにおいては、スキーヤーの衣服やヘルメットなどにトランスポンダが取り付けられる。トランスポンダは電磁照射に晒された際に1.8GHZ程度の周波数で発信するように設計されている。ディテクタはトランスポンダから帰ってきた電磁波に基づいて埋没者の位置を特定する。本項の主題とするビーコンと比較すると、リフレクタに電源が必要なく、手動で作動状態にする必要がない代わりに、リフレクタのみでは救助側に回ることができない。
また、生存者の呼吸や拍動による微小変移をマイクロ波ドップラー・レーダーにより検出する電磁波人命探査装置が開発されている。

スマートフォンを活用した捜索アプリ

近年ではスマートフォンのWi-FiやBluetooth の通信機能を利用した救難用のアプリやガジェットも開発されてる。これらはISM周波数を使うため、積雪内での周波数の減衰が専用の雪崩ビーコンと比較すると大きく、性能は劣るものの、費用対効果に優れており、実用上は一定の効果があるとされる。また、近年開発されている落し物の探索装置も類似の機能を備える。いずれも専用の機材ではないので過信は禁物。

iSis

予め登録したグループに遭難を知らせるメッセージを送信する。GPS、Wi-Fi (1000mまで)とBluetooth(45mまで)を組み合わせて捜索する。

Snøg

Snøg (アンドロイド端末用)はWi-Fi信号を送信する無料の救難用のモバイルアプリで、SnøgはWi-Fiの送信機がWi-Fiネットワークへの接続を試みるのと類似の機能を利用する。信号の強度が捜索者のスマートフォンの画面に表示され、正確な距離ではないものの、おおよその距離と方向の目安になる。

SnoWhere

SnoWhereはiPhone用のアプリでBluetoothでGPSから取得した位置を送信する。GPSで取得した位置情報をBluetoothで送信することには著しい問題がある。積雪下でのGPS信号の受信はスマートフォンに内蔵されている受信用アンテナでは感度が不十分なので困難で精度がそれぞれiPhones 4と4Sでは、±5mでiPhones 3Gと3GSでは±10mまで低下するとされる。