トルコにおけるスマート水管理システムの強化：
GSLがロバステル で実現する堅牢な遠隔監視
事例研究 – 概要
場所
トルコ
産業
エネルギー・公益事業、農業
製品
- R1511
エンドカスタマー
気象総局（MGM）はトルコ国家気象局であり、トルコ向けの気象・気候データの作成を担当する国営機関である。農林省の管轄下にあり、本部はアンカラに置かれている。
導入パートナー
GSL Mühendislik–https://gsl.com.tr/
GSLは、トルコを代表する産業用ネットワークおよび通信ソリューションのプロバイダーであり、輸送、エネルギー、公共インフラ分野における複雑な導入を専門としています。
課題
トルコの水資源当局は、過酷で遠隔地の地形に点在する流域や高地貯水池を監視する必要があった。多くのセンサーノードは浮標や山頂に設置され、電力網が整備されていないため太陽光発電とバッテリーに依存していた。一方でGSM通信網のカバー範囲は弱いか全く存在せず、SCADAデータの連続性が断たれ、高コストで時間のかかる現地対応を余儀なくされていた。
結果
GSLロバステルを導入し、インテリジェントなフェイルオーバーとセキュアな伝送を備えた低電力・耐障害性セルラーテレメトリーを実現。これによりSCADAへの信頼性の高いリアルタイムデータ供給を回復した。関係機関からは、従来サービスが行き届かなかった地域でのデータ継続性の著しい改善、オフグリッド稼働による運用耐障害性の強化、技術者派遣の削減、将来の展開や管轄区域拡大に向けた拡張可能な青写真が報告されている。
スマート水管理システムの導入事例：ロバステル とロバステル がトルコの水ロバステル
トルコにおいて水は、経済的、生態学的、地政学的に戦略的に極めて重要な資源である。干ばつに脆弱な中央アナトリア平原から、雪に覆われたカルス高原に至るまで、この資源を効果的に管理することは国家的な課題である。同国がデジタル変革の取り組みを加速させる中、堅牢でリアルタイムなインフラの必要性が最も顕著に表れている分野が水質監視である。
2014年以降、 GSLは、トルコを代表するIoTインテグレーターとして、ロバステル 提携しロバステル エネルギー、公益事業、重要インフラ分野における革新的な接続ロバステル 最新の共同プロジェクトでは、トルコ主要水管理機関である気象総局（MGM）、アンカラ水道下水道公社（ASKI）、国家水利事業局（DSI）と連携し、スマート水管理システムの導入に注力しています。
このプロジェクトの中核には、信頼性が高く、拡張性があり、現場対応可能なIoT接続の必要性があります。これらの機関は、反応型のモデルを超え、流域、貯水池、遠隔地の山岳地帯にわたってリアルタイムデータを収集するセンサーベースのシステムを導入しています。SCADAプラットフォームとセルラーテレメトリーに支えられたこのインフラは、環境の持続可能性、公衆衛生、そして世界的な水ガバナンス基準への国家的な順守を確保するのに役立ちます。
ビジネス上の課題
ビジネス課題1：多様な地形が接続性を問題とする
トルコの地理は息をのむほど美しいが、環境インフラにとっては過酷だ。アンカラでは水源地帯が半乾燥性の低地に広がり、広大で到達困難な距離にセンサーを設置する必要がある。一方、北東部のカルス地域は極寒の冬を経験し、高地にある貯水池は数か月間も雪と氷に覆われる。こうした大きく異なる環境条件が、水質監視システムの導入に物流面と環境面の障壁を生み出している。
センサーノードは、遠隔地の貯水池に浮かぶブイ（一部は船でしかアクセスできない）に設置され、他のものは険しい地形の高所に配置された。いずれのシナリオにおいても、技術者が設置・調整・保守のためにアクセスできる機会は限られていた。電源やデータ用の従来のケーブル配線は選択肢から外れた。システムは100%自律的で、気候変動に耐え、物理的な介入なしに長期間稼働できる必要があった。
設置場所の多様性により、画一的なアプローチは不可能であった。このソリューションは、性能を損なうことなく、水上での機動性と陸上の過酷な地形の両方に対応する必要があった。トルコの公共水道機関にとって、全国的な水質モニタリングの一貫性を確保するには、柔軟性があり、頑丈で、両極端な環境にも技術的に適応できるソリューションが求められた。
ビジネス課題2：GSM通信のデッドゾーンがデータ継続性を脅かす
一貫したデータ伝送は現代の水管理の基盤である——しかし、アクセス困難な環境では真っ先に機能不全に陥る要素でもある。カルス県をはじめとするトルコの辺境地域では、GSM信号の品質は弱いレベルから全く届かない状態まで様々だった。インフラ投資で知られるアンカラでさえ、多くの流域や貯水池が通信デッドゾーン、あるいは不安定な帯域幅の領域に陥っていた。
これはMGM、ASKI、DSIが使用するリアルタイムSCADAプラットフォームにとって重大な課題となった。信号の不整合はセンサーデータの遅延や欠落を意味し、汚染事象の検知、pHや導電率の変化の監視、リアルタイム報告義務の遵守といった各機関の能力を損なう結果となった。実質的に、システムが現場で起きている状況を常に「把握」できるとは信頼できなかったのである。
従来のルーターは適応するためのネットワーク耐性を欠いていた。マルチネットワークSIMやインテリジェントなフェイルオーバーをサポートしていなかったため、これらのデバイスは信号が途絶えた際に動作が停止するか、手動によるリセットが必要だった。これは24時間365日稼働が求められ、しばしば無人運用されるシステムにとって容認できない問題であった。
プロジェクトを成功させるためには、接続性が単に利用可能であるだけでなく、不安定なインフラ環境下でも稼働時間を維持できるほど自律的・適応的・知的なものでなければならなかった。
ビジネス課題3：力は当然のものではない
都市部のスマートインフラとは異なり、山間部の監視ステーションは送電網から遠く離れた場所で稼働することが多い。トルコの展開区域の大部分でも同様の状況であり、ブイ搭載センサーも山頂のPLCも、太陽光パネルやバッテリーパックといったオフグリッドソリューションに完全に依存せざるを得なかった。
問題は単に電力網への接続がないことだけではありませんでした。それ以前の通信機器は、エネルギー制約に単純に対応できなかったのです。機器は消費電力が大きすぎたり、バッテリー管理が不十分であったため、太陽光発電が大幅に減少する長い冬の期間中に、早期の停電を余儀なくされていました。
信頼性が低下した。電源を失ったセンサーノードはデータ送信を停止し、環境報告を妨げ、関係機関にトラブルシューティングのための現地チーム派遣を余儀なくさせた。こうした現地調査は費用がかかり、時間がかかり、悪天候時には実施不可能な場合もあった。遠隔地の水系では、1つの故障が数週間、場合によっては数ヶ月にも及ぶ重大なデータ空白地帯を生む可能性があった。
あらゆる実用的な解決策は、最小限の電力で継続的に動作し、変動する太陽光入力を許容し、バッテリー寿命を可能な限り延長する必要があった。これがなければ、最高のデータ収集システムでさえ現場では無用の長物となる。電力耐性は単なる機能ではなく、中核的な運用要件であった。
ソリューション概要
環境的、技術的、運用上の制約を徹底的に評価した結果、トルコの技術インテグレーターであるGSLは、通信インフラの基幹としてロバステルR1511ルーターを選定した。コンパクトで堅牢、産業用途向けに設計されたR1511は、トルコの水質監視近代化プロジェクトのあらゆる要件を満たした。
なぜGSLはロバステル を選んだのか？
- センサー統合のためのRS485：現場レベルでは、水質センサーがRS485経由でPLCにデータを中継し、PLCが中央システムへ情報を送信します。R1511のRS485インターフェースへのネイティブサポートにより、既存の産業用プロトコルとのシームレスな統合が実現しました。
- セルラー耐障害性：インテリジェントなフェイルオーバー機能とフォールバック機構を備えたR1511は、1つのGSMネットワークが切断されてもデータ伝送を継続しました。この機能だけで、信号状態が劇的に変化するカルスの山岳地帯における稼働率が大幅に向上しました。
- 太陽光発電との互換性を考慮した低消費電力：多くの現場がオフグリッドで稼働するため、電力効率は極めて重要でした。R1511の低エネルギー消費特性は、太陽光パネルやバッテリー駆動システムに最適であり、大規模な電力投資を必要とせずに稼働時間を延長します。
- 堅牢設計：産業環境向けに設計されたR1511は、極端な温度や高湿度下での動作を可能にします。筐体と内部部品は広範囲の動作環境に対応しており、雪、氷、高温にも耐性があります。
- SCADA互換性：R1511は多様な産業用通信プロトコルをサポートし、MGM、ASKI、DSIが使用する既存のSCADAプラットフォームとの互換性を確保します。これにより統合のオーバーヘッドが最小限に抑えられ、導入スケジュールが加速されました。
- コンパクトで設置が容易：小型設計とDINレール取付オプションにより、スペースが限られた環境や非標準的な現場筐体でも迅速な設置が可能。これにより、GSLが数百箇所の監視ポイントに必要とした迅速な展開が実現した。
将来の拡張に向けたRCMS
ロバステルプラットフォーム「RCMS」ロバステル、将来的な機能拡張として導入が可能です。RCMSを完全に導入すれば、主要な関係者は中央ダッシュボードからルーターの状態を遠隔監視し、ファームウェア更新をプッシュし、デバイスの稼働時間を確保できるようになり、運用効率がさらに向上します。
主要な成果
パートナー主導の導入成功
2014年よりロバステル として、GSLはソリューション選定だけでなく、複雑な地形における迅速な調達・設定・導入の実現においても重要な役割を果たしました。現地のインフラと規制枠組みに関する深い知見を活用し、GSLの技術チームはロバステル511ルーターを介してRS485ベースのセンサーデータを中央SCADAシステムに統合。最小限の電力要件でリアルタイム通信を実現しました。
彼らの専門知識は設置作業に留まりませんでした。GSLは継続的な技術サポートを提供し、季節サイクルを通じた稼働時間とシステムの安定性を確保しています。R1511の選定は、産業用グレードの性能と以下の独自機能に支えられています：
- 雪、暑さ、湿気における環境耐性
- 低消費電力設計により、太陽光発電システムやバッテリーとの互換性を実現
- 自動GSM再接続のためのスマート再起動
- 不安定な電波エリアでも安定した4G/4.5G接続
- VPN対応の安全な伝送
- ネイティブRS232/RS485サポートによるシームレスなPLC統合
主要な成果
- データ継続性：これまでサービスが十分に行き届いていなかったGSMエリアにおいても、リアルタイムデータ伝送が劇的に改善されました。SCADAシステムは現在、中断のないセンサー入力を受信しており、環境変化へのタイムリーな対応を可能にしています。
- 運用上の耐障害性：低消費電力のR1511は、冬季の電力制限にもかかわらず、ブイベースシステムや高高度観測所を含む全設置サイトにおいて稼働時間を維持した。
- 規制対応の信頼性：信頼性の高い集中監視システムにより、MGMのような機関は環境報告義務を履行し、pH変動や汚染物質の急増といった異常の早期検知を支援できるようになりました。
- 設計における拡張性：モジュール式でプロトコル柔軟なアーキテクチャにより、農業、エネルギー、廃水処理を含む他の地域や分野への迅速な展開が可能となる。
- ステークホルダーの信頼：当局は運用上の信頼性向上、技術者派遣の削減、気象要因による脅威へのより迅速な対応を挙げている。
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