ドローン開発とドローン開発のプログラミング言語について説明します

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コラム
ドローン開発とドローン開発のプログラ

ドローン開発について

ドローンの技術の進歩は目覚ましく、ドローンに関する様々なニュースに触れる機会が増えていると感じている方も多いのではないでしょうか。ドローンはそもそも軍事目的で開発が始まり現在では農業、運送、測量を始めとした様々な分野で導入されており今後もその領域は広がっていくと見られております。また、商業用の需要拡大だけでなく個人の需要も拡大しておりドローンを所持するユーザーやドローンの開発に興味を持つユーザーも増加しております。ドローンの技術の発展にとって欠かすことのできない存在であるのがドローンを開発するエンジニアです。ドローンを開発するためにはプログラミングの知識はもちろんですが、ドローンの操作や専門的な知識を保有していることでより操作性の高いドローンの開発を実現することができます。ここでは、ドローン開発について必要な知識を掘り下げて説明させていただきますので、是非参考にしてみてください。

ドローンの歴史と問題点について

ドローンの歴史について説明させていただきます。ドローン開発の歴史は第二次世界大戦時まで遡り、軍事目的で開発されたことが始まりです。ドローンを投入することで無人遠隔操作による敵の偵察を行うことや無人機にミサイルなどの軍事兵器を搭載し攻撃することなどを実行する目的で研究開発が進められておりました。ただしコスト面・技術面・操作性の問題で実用化は難しく、当時は戦場でドローンが投入される機会はありませんでした。第二次世界大戦後もドローンの研究は続けられ、世界情勢の変化とともにドローン研究の目的や技術が様々な変化を見せながら今日まで続いているというのがドローンの簡単な歴史の説明となります。有名な戦争におけるドローンの投入例で説明させていただくと、湾岸戦争の際には主に偵察任務の用途でドローンが導入されたということが明らかになっております。また、最近では対テロ対策として偵察や監視にドローンが導入されるケースが目立ちます。このように元々軍事目的で開発が行われたドローンですが、実際に使う際に問題的も少なくなくドローンの操作ミスにより無関係の人や物に対して損害や影響がでてしまうケースや悪意をもった活用方法については常に議論される部分です。有名な事件では、2015年にホワイトハウスに勤務する職員がドローンを誤ってホワイトハウス内に墜落されてしまった事故があります。墜落した先に政府の要人や一般人がいたらと考えるとドローンの操作ミスによる危険性がご理解いただけるはずです。また、同年では日本の総理大臣官邸の屋上に放射性物質が搭載された小型の無人ヘリコプターが落下する事件がありました。この事件で逮捕されたのが元航空自衛隊員の隊員であることから、ドローンについて一定の技術をもった人が悪意をもって操作した場合のリスクも大きく問題となりました。こういった事件を経て、ドローンの法的な規制については度々話題に上り議論が行われており、今後の技術の発展と共に注意して見守っておきたいところです。

ドローンが活躍する分野について

ドローンが活躍する分野は様々で、ドローン導入により業務を安全にかつ正確に行うことができるため、技術の発展と共に多くの産業にイノベーションを起こす可能性や人々の働き方が大きく変わる可能性を秘めております。ここではドローンが活躍する分野について3つほど紹介させていただきます。

農業

ドローンが活躍する分野の一点目が農業です。農業分野ではヘリコプターによる農薬散布による業務の効率化が行われてきましたが、農薬散布用のヘリコプターが一台で1000万円以上の価格帯となるため購入者にとっては導入のハードルが高いというデメリットがありました。また、小規模から中規模の農地を保有する農家の場合、ヘリコプターを導入するメリットが少ないため結局作業を手動で行うしかありませんので、業務を効率化することが難しいという業界特有の課題も抱えておりました。ドローン導入でこういった課題を一気に解決することが可能になります。まずドローンを農業に導入することで、低価格で農薬散布が可能になるという点は最大のメリットです。それだけでなく保有している農地の規模により最適なサイズのドローンを購入することでコスト面の無駄を省くことができます。また、ドローンは軽量でコンパクトのため運搬や持ち運びが容易のため、高齢者の方でも気軽に持ち運びができるというメリットもあります。高齢者によるドローン操作が難しいという指摘もありますが、昨今ではドローン操作を外注の業者を利用するなどの方法があるためドローン導入のハードルは低くなっていると言えるでしょう。以上が農業にドローンを導入するメリットとなります。

土木・建築・測量

ドローンが活躍する領域の二点目が土木・建築・測量です。ドローンが土木の業界に導入されることとなったのは2015年前後となり、国土交通省が2015年に発表した施策「i-Construction」の影響が大きいと言われております。「i-Construction」とは国土交通省が掲げる施策であり、測量・設計・施工・検査・維持・管理の事業プロセスで建設業界の生産性向上を目指す取組みのことを指します。「i-Construction」の中で具体的にドローンの活用などについても記述がされていることもあり、これ以来、土木・建築・測量の領域において積極的にドローンが活用されることになりました。ドローンを使った測量工程は「ドローンの飛行ルートの設計」「座標データ入力」」ドローンによる空撮」「データ分析」「3D化」という流れで行われます。また、ドローンを使うことが人が立ち入ることができない地域の空撮も可能になり、より正確なデータを入手することが可能になります。ドローンを導入することで高コストである人材コストの削減や業務効率の向上など様々な問題の解決が行われます。

運送

ドローンが活躍する領域の三点目が運送です。日本ではドローンを使った運送サービスはまだ実験段階であり実用化までは至っておりません。墜落のリスクや盗難のリスクがあるため、コスト面を考慮すると一般ユーザーが気軽に利用するにはまだ時間がかかりそうです。また、法的な制限（飛行禁止区域）もあるためドローンの運送ビジネスにおける実用化はまだ課題を残します。一方で災害時における運送や運搬など、国家が主導し進めることで多くの役に立つことは間違いありません。実際に陸上自衛隊では大規模災害の際のドローン活用や操作練習を行うなどドローンの活躍の場は広がっていくでしょう。

ドローン開発に使われる言語について

ドローン開発に使われる言語について説明させていただきます。ドローン開発に使われる言語は主にPythonやC言語となりますので、それぞれについて説明させていただきます。

Python

Pythonは1991年に設計開発されたプログラミング言語です。 Pythonは読みやすさや効率性を重視したコードが特徴で、簡潔でわかりやすいプログラミングが可能で様々な開発において導入されているプログラミング言語です。ドローン開発においてもPythonは活躍します。「Tello」はRyzeTech社の小型のドローンです。「Tello」をPythonを使い飛行されるためのコードは様々なところで公開されておりますので、一般ユーザーが参考にドローンを飛行させてみることが可能です。非常に簡単なコードを打ち込みTelloとPCをWiFiでつなぎコマンドを実行するだけですので、プログラミング初心者でも気軽にドローンとプログラミングを楽しむことができます。

C言語

C言語は1972年に開発されたプログラミング言語です。ドローンにおけるC言語は機体の制御を始めとする様々な行動をコントロールするために必要となります。ドローンを本格的に開発する場合、「機体に関するハードウェア開発」と「自動制御プログラムやアプリに関するソフトウェア開発」に分かれそれぞれの専門家により開発が行われます。 C言語は後者に分類されますがハードウェア寄りの開発知識をもつことでさらに開発の幅を広げることができます。また航空工学、材料力学、電子工学の知識を保有しているエンジニアはさらに専門的なドローン開発を実現することができるでしょう。

ドローン開発とドローンコードジャパンプロジェクト

ドローン開発とドローンコードジャパンプロジェクトについて解説させていただきます。本文でお伝えしたようにドローン開発の技術は様々な分野にその影響を与えると予想されており、それに伴いドローンのソフトウェア開発の技術は非常に注目を浴びております。その中でも「ドローンコードジャパンプロジェクト」は大きな関心を集めており、このプロジェクトではドローンの開発のオープンソース化や開発者の育成やプラットフォームの提供など様々な取り組みを行っております。

まとめ

いかがでしたでしょうか？ドローン開発について必要な知識を説明させていただきましたので参考にしていただけましたら幸いです。