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セキュリティアプリケーションにおけるLiDAR - ゲームチェンジャー

セキュリティアプリケーションにおけるLiDARは、時代遅れのレガシーシステムに対する切望されたブレークスルーになりえます。LiDARがセキュリティシステムにおいてどのように機能するか、その典型的なアプリケーション、そして他のセンサーと比較して何が優れているのかを学びましょう。
Florian Petit Blickfeld founder

従来のセキュリティシステムは非常に複雑で、CCTV(閉回路テレビ)カメラやレーダーなどの複数のセンサーで構成されていますが、エラーや抜け穴が多く、それゆえに多くのリスクや課題を抱えています。例えば、誤報、高い設置費用とメンテナンス費用、天候の影響を受けやすく、システム全体の有効性と信頼性が損なわれてしまうことなどが挙げられます。

そのため、セキュリティソリューションプロバイダーは、上記のような問題を回避しながら、ビルの境界、空港、工場などのセキュリティを強化するための代替テクノロジーを模索してきました。セキュリティ分野のLiDARは、その優れた操作性と機能により、これらの問題を解決することができます。LiDARは、高解像度の3D画像を作成し、視野角内の物体の大きさや方向、速度などを正確に検出することができます。他のセキュリティ技術もその一部を実現していますが、LiDARの正確度と3D画像処理能力を真似ることはできません。また、カメラと異なり、LiDARはあらゆる照明や大気条件で動作し、リアルタイムの追跡が可能で、妥協やハッキングが非常に困難です。これらの特質が、セキュリティアプリケーションにおけるLiDARを魅力的な提案にしています。

LiDARセキュリティソリューションの構成

セキュリティアプリケーションにLiDARを使用することは、必ずしも他のすべてのセンサーを見捨てることを意味しないことに留意することが重要です。むしろ、他のすべてのテクノロジーを補完し、セキュリティシステムを真に「スマート」で「フールプルーフ」にするために脆弱性を補うものです。

例えば、企業のビルの境界セキュリティを担当する典型的なセキュリティ・システムは、複数のセンサーで構成されています。モーションセンサー、ガラスやドアの破損を検知する侵入検知センサー、LiDAR、レーダー、赤外線カメラなどの物体検知センサー、CCTVやIPカメラなどの目視確認センサーなどです。

先ほどの例で言えば、LiDARベースのセキュリティソリューションを導入しているビルであれば、様々なポイントに取り付けられたLiDARがインフラの境界に散在し、オブジェクトの検出を容易にする構成になります。LiDARセンサーの総数とその位置は、採用するセンサーの種類によって異なります。LiDARは、最初の物体/人物の検出メカニズムとして使用することができます。つまり、異常が検出された場合にのみ、CCTVカメラやその他の適切なセンサーをオンにすることができるのです。LiDARのデータは、AIベースの3D認識ソフトウェアプラットフォームに送られ、処理、追跡、分類を行い、アラームを発するかどうかを決定します。色情報ではなく距離情報を持つデータの特性上、検出された人物の匿名性を高く保ちつつ、貴重なリソースを節約することができます。

LiDAR can be used for perimeter security

また、LiDARを搭載することで、バウンディングボックス方式によるターゲット位置の自動PTZ(Pan-Tilt-Zoom)制御が可能となり、常にターゲットを追従することができます。また、地図上で脅威の正確な位置をピンポイントで特定し、セキュリティ境界の完全かつ繊細な見通しを提供します。誤報の可能性が非常に低いため、セキュリティ担当者は自信を持って脅威に対応することができ、警報疲れを防ぐことができます。

LiDARは、補完的なセンサーとともに環境データを収集し、保護された空間の完全な概観を作成します。このオブジェクト情報は、通常サードパーティーのサーバーにあるVMS(ビデオ管理システム)にリアルタイムで送信され、VMSは関係するすべてのセンサーからのデータを統合し、全体像を作成するためにそれらを集計します。

セキュリティにおけるLiDARの一般的なアプリケーション

境界セキュリティ

LiDARはフェンスを監視し、設定された境界内にある予期せぬ物体を高い正確度で検出することができます。さまざまな照明条件下で長距離測定、センチメートル単位の正確な距離測定をリアルタイムに行うことで、3D空間の全体像を生成することができます。また、カスタマイズされたデジタル境界、柵のないバリア、繊細な境界侵入検知(PID)システムの実装など、高度なセキュリティ技術の実現も可能です。一方、LiDARベースのセキュリティシステムは、敷地全体を監視し、環境の詳細な3Dモデルを作成し、人や物を追跡することもできます。

安全なエントランスとチェックポイント

LiDARは、混雑した環境で人を追跡するのに適していますが、その人の身元に関する情報は収集できません。企業ビルからコンサートホールまで、LiDARはエントランスを通過する人の数をカウントし、効率的なアクセスコントロールと群衆管理を可能にします。

ソーシャルディスタンシング

コロナ・パンデミックによって、私たちの生活に多くの新しい用語や現象が導入されましたが、ソーシャル・ディスタンシングもその一つです。効果的なソーシャルディスタンシングのための重要な方法の一つは、特定のエリアにいる人の数を制限することです。ここで、LiDARの非常に正確な人数カウント能力を活用し、公衆衛生安全対策を実施することが可能になります。

LiDAR can help in maintaining social distancing
LiDARは人々を検知し、その距離を追跡することで、コロナウィルスの蔓延を食い止めることができます。

セキュリティシステムにおけるLiDARのメリット

LiDARと他のセンサーとの比較

LiDARは、セキュリティや監視のアプリケーションで人気を集めており、長距離、センチメートルレベルの正確度、高い信頼性、多様な照明条件で動作する能力などの特性で、カメラやレーダーなどの同等のセンサーを容易に凌駕しています。

これに対し、CCTVカメラのような一般的な技術は、ほとんどが受動的で、リアルタイムに詳細な情報を提供するのに苦労しています。その代わりに、抑止力として、あるいは事件の様子を撮影して後で見るための手段として主に使用されます。また、悪天候や暗い場所ではハードウェアを追加しないと動作しない、目の錯覚が起こりやすい、2次元的な結果しか得られない、などの問題があります。CCTVカメラを使ったセキュリティシステムは、例えば夜間や吹雪の中では基本的に盲点となります。赤外線カメラやサーモグラフィを使えば、低照度下でもかなり正確に対象物を特定できますが、非常に高価で、やはり3D画像を作成することはできません。これらの問題を回避するために、セキュリティシステムの中にはレーダーセンサーを組み込んだものもあります。しかし、レーダーの最大の欠点は、画像の鮮明度や解像度がLiDARよりも低いことです。そのため、カメラを効果的に補完し、十分な正確度で物体を検出・分類することも難しいのです。

セキュリティにおけるLiDARはプライバシーを保証します

カメラよりもLiDARを物体検出の最初のソースとして使用するもう一つの重要な利点は、プライバシーの保護です。LiDARは色情報ではなく3D情報を取得するため、個人を3Dオブジェクトとして表現し、認識可能な画像を作成することはありません。そのため、LiDARが提供する情報は匿名化されており、監視アプリケーションにおける顔認識に関するあらゆる懸念に対応することができます。これはカメラ画像とは対照的で、群衆管理や人数を数えるようなアプリケーションにおいて非常に貴重なもので、一般市民のコンプライアンスを促進します。

Blickfeld LiDAR detecting two people hugging while keeping their identities entirely anonymous
Blickfeld社のLiDARは、2人の身元を完全に匿名にしたまま、抱き合う2人を検出します。

LiDARセキュリティソリューションはより安価に

ある種のLiDARセンサーは、一般的なカメラの最大4倍の面積をカバーすることができ、必要なセンサー総数が少ないため、セキュリティ・アプリケーションに最適で、物流や設置のコストを大幅に削減することができます。LiDARセンサーは一般的にCCTVカメラなどよりも高価ですが、赤外線カメラやサーモグラフィと同程度の価格です。

LiDARシステムは管理が容易

ほとんどのLiDARセキュリティおよび監視ソリューションは、機械学習と3D認識アルゴリズムを採用し、自動的に視野角をスキャンし、点群データを生成し、匿名化した情報をシステムに送り込みますので、セットアップと管理が簡単です。これにより、完全に自動化されたセキュリティソリューションが実現し、カメラベースのシステムと比較して、セットアップの効率性と簡素化という利点もあります。また、LiDARのデータは他のセンサーに比べて処理速度が速く、必要な演算能力も少なくて済みます。

LiDARは未来

少し前までは、セキュリティシステムや監視機器を設置することは、大がかりで無駄な努力であると考えられていました。しかし、今日では、最新のセキュリティ機器を備えたインフラは、常に物理的な脅威にさらされています。そのため、レガシーシステムをアップグレードし、スマートで効率的、かつ自動化されたセキュリティシステムのために、より微妙なアプローチと高度なツールを採用することが不可欠となっています。LiDARベースのセキュリティシステムは、これらの機能をすべて備えており、プライベート空間と公共空間の両方で効果的かつリアルタイムに脅威を検知することができます。

Florian Petit Blickfeld founder

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