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更新日:2022年05月05日 訪問者数:376
雪山登山 山道具・装備
スマホでビーコン 〜第2報
pekopoko
はじめに
第1報は以下の内容でした。
・雪崩に巻き込まれてから15分から20分以内に救出できれば生存率は高いため、雪崩遭難者の生命は、その場に居合わせた人達により短時間で救助できるかにかかっている。
・雪山に入る登山者全員がアバランチビーコンを携帯するのが理想。ただし、現状では雪山に入る登山者の多くが携帯しているとは考えにくい。一方、現在多くの登山者はスマホを携帯して登山しているため、スマホのBluetoothを使った簡易的なビーコンアプリでも、何も持たないよりも救助の可能性が高くなるのではないか。
・四阿山でテストした結果、アバランチビーコンと同じようには使えないものの、埋没地点周辺(5〜10m)で検知でき、ある程度実用性はあるのではないか。

今回の第2報では、4月30日に至仏山でもスマホビーコンの確認をしたので、その結果を記載し、実用性の範囲について追加の考察をしてみました。
至仏山でのテスト結果
ビーコン信号を発信するスマホを埋める雪穴の深さは、前回の四阿山と同じ30cm程度で実施。
スマホを埋めたポイントの直上での受信強度は、前回の四阿山では-62dBmだったのが、今回は-70dBmで大幅に低下。
ビーコン信号の検知範囲も、上記の写真の距離(約4m)に短縮。前回の四阿山でのテストより厳しい結果となった。ビーコン信号の検知範囲が短くなった原因としては、雪質の違いによるのではないかと考えています。
第1報で、「性能は限定的でもある程度実用性はあるのではないか」と書きましたが、今回の至仏山の結果から、Bluetoothビーコンの性能は環境条件の影響をかなり受けるようなので、雪質の違いによる影響や埋没深さの影響など実用性の範囲についてもう少し考察しようと思います。
実用性の考察 〜雪質と通信距離
雪質の違い、特に雪の含有水分量による電波伝搬性能への影響は非常に大きいようです。
参考情報よりBluetoothの周波数2.4GHzの雪の中の伝搬損失は以下の値を読み取りました。
・冬期の表層の雪質(水分含有率2%):6.5[dB/m]
・冬期の中間層の雪質(水分含有率5%):20[dB/m]
・融雪期の表層の雪質(水分含有率14%):60[dB/m]
上記データを基にビーコン信号の検知範囲を計算してみました。
埋没深さ30cmにおけるビーコン信号の伝搬距離は
・冬期の表層の雪質では埋没ポイントから8m弱の範囲。
・冬期の中間層の雪質では埋没ポイントから3.5mの範囲。
・融雪期の雪質では埋没地点の直上付近のみでビーコン信号を検知。
実用性の考察 〜埋没深さ
スマホの埋没深さは30cmでテストしてきましたが、実際の雪崩遭難での埋没深さも実用性を考察するうえで重要です。参考にした情報はこちら
https://journals.plos.org/plosone/article/figure?id=10.1371/journal.pone.0175877.g001

参考情報より雪崩遭難の累積件数50%の埋没深さは87cm。
埋没深さ87cmでのビーコン信号の検知範囲を計算してみました。
埋没深さ87cmにおけるビーコン信号の伝搬距離は
・冬期の表層の雪質では埋没ポイントから5mの範囲。
・冬期の中間層の雪質では埋没ポイントの直上付近のみでビーコン信号を検知。
・融雪期の雪質では埋没ポイントの直上でもビーコン信号を検知することができません。
埋没深さ2mの場合
雪崩遭難の累積件数で90%程度をカバーしていそうな埋没深さ2mでは、冬期の表層の雪質(表層雪崩)の場合にのみ埋没ポイントから3m弱の範囲でビーコン信号を検知。
まとめ
スマホのBluetoothのビーコン信号の性能はアバランチビーコンの性能には全く及びません。
アバランチビーコンよりも、ゾンデ棒での探索のようなピンポイントの探索に近い性能であり、埋没地点の直上付近で検知できそうです。実用性能の範囲をまとめると

■雪崩遭難のうち埋没深さが87cm(累積50%)までのケース
冬期の表層の雪質(水分含有率2%)による雪崩では埋没地点から5mの範囲、冬期の中間層の雪質(水分含有率5%)による雪崩では埋没ポイントの直上付近でビーコン信号を受信でき、遭難者を救助できる可能性がある。
融雪期の雪質による雪崩では、埋没深さ30cm程度であれば埋没ポイントの直上付近でビーコン信号を受信でき、遭難者を救助できる可能性がある。

■雪崩遭難で埋没深さが87cmを超える場合
雪崩遭難で埋没深さが87cmを超える場合でも、冬期の表層の雪質による雪崩(表層雪崩)の場合では、埋没ポイントの直上付近でビーコン信号を検知でき、遭難者を救助できる可能性がある。
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コメント

スマホをビーコン代わりにする実証実験が2018年の電子情報通信学会誌に出ていたのを以前日記に書きました。
https://www.yamareco.com/modules/diary/75709-detail-159680

学会誌は処分して手元にないので検索してみたら関連した次の記事が見つかりました。
「携帯・スマホ等を活用した遭難者の位置特定」
https://www.journal.ieice.org/summary.php?id=k101_2_191&year=2018&lang=J

記事は有料なので、他にもないかと探したら、多分同じ実験の次の記事がありました。

「携帯やスマホのGPS機能で雪山遭難者の位置を特定する実証試験」
https://qzss.go.jp/info/archive/softbank_161215.html

他にも電子情報通信学会の論文で次のようなものがあり、PDFでダウンロードできます。

「携帯・スマホ等を活用した遭難者の位置特定」
https://www.journal.ieice.org/summary.php?id=k101_2_191&year=2018&lang=J
「携帯やスマホのGPS機能で雪山遭難者の位置を特定する実証試験」
https://qzss.go.jp/info/archive/softbank_161215.html

以上、ご参考まで。
2022/5/4 23:29
guchi999さん
コメントありがとうございます。これまでも様々な取り組みがあったのですね。
アバランチビーコンがもっと軽量安価になって、多くの方が携帯できるようになるのが一番いいと思っています。
2022/5/5 7:54
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