東京理科大学×IIJ 神楽坂サイエンスアカデミー2017

はじめに

神楽坂サイエンスアカデミーとは?

神楽坂サイエンスアカデミーは、2016年から東京理科大学 川村研究室と株式会社インターネットイニシアティブ(IIJ)が共同で開催している「理系人材」育成を目的とした中・高校生向けの長期研究体験企画です。
エコ・エネルギーである風力発電とインターネット・IoT技術を題材に、今年は6月から9月までのおよそ3ヵ月間にわたり、各チームでオリジナルの風車風力発電機の設計~製作を行ない、さらにIoT技術を活用して風車風力発電機の発電効率の改良を試みる研究活動を行ないます。

ごあいさつ

東京理科大学

 今年もいよいよ神楽坂サイエンスアカデミー(KSA)のシーズンを迎えた。今年は是非、昨年よりももっと盛り上げて行きたい!それを実際に盛り上げてくれるのは、KSA2017にチャレンジしてくれる君たち自身だ!
 KSA2017には、東京理科大学川村研究室の研究テーマであるサボニウス型風車風力発電機と、IIJによるIoTとを組み合わせて、日本国内に、風力発電ネットワークを、高校生のみなさんの力によって構築していこうという大きな野望が秘められている。たとえそこまでいかなくても、みなさんの高校やみなさんの住んでいる地域で、その立ち上げの芽生えがあればいいなと考えている。実際に、いま、どこでどんな風が吹いているのか、その情報を共有するには、IoTの技術がとても大切だ。そして、その情報をもとに、次なるステップが展開される!これがKSA2017だ!

東京理科大学 理学部第一部 物理学科 川村研究室 教授 川村 康文

  • 東京理科大学
  • 理学部第一部 物理学科 川村研究室 教授
  • 川村 康文

株式会社インターネットイニシアティブ(IIJ)

20世紀末に生み出されたインターネットに今、大きな変革が訪れています。それが、神楽坂サイエンスアカデミーで取り上げるIoT(Internet of Things)です。
インターネットとセンサーを使って、リアルな「モノ」にアクセスする、これによって人間だけではカバーできない、距離や時間を超えた「感覚」を得ることができます。様々な最先端企業が取り組んでいるこの技術を体験し、新しいなにかを生み出すきっかけを、この企画で掴んで欲しいと思います。そして、社会を変えうる技術者・研究者になってくれることを期待しています。

株式会社インターネットイニシアティブ 取締役 CTO 島上 純一

  • 株式会社インターネットイニシアティブ
  • 取締役 CTO
  • 島上 純一

研究内容

研究テーマ「IoT技術を活用し風車風力発電機の発電効率の改良を試みよう!」

サボニウス型風車風力発電機にIoT技術を利用したセンサーモジュールを取り付けることで、発電される電力量をインターネット経由でリアルタイムに観察する仕組みを作ります。そして風車を改良することで発電量の改善を試みてもらいます。

IoTとは… Internet of Thingsの頭文字を取った言葉です。「モノのインターネット」とも呼ばれ、身の回りにある様々な「モノ」がインターネットに繋がることで、インターネットを通じて「モノ」をコントロールしたり、「モノ」の状態を確認したりすることを指しています。

(研究テーマ その1)
風車による発電機の製作・改良
 

エネルギー問題を考えるきっかけとして、「自分たちで電気を発電する」ことに取り組みます。また、発電のための風車を自分たちで製作し、発電した電力量を計測します。計測したデータを基に、発電機の改良ポイントを検討し、実際に改良を行ない、再度計測を行なうという実験を通し、科学的なものの見方、考え方を学びます。

(左)発電機 (右)サボニウス型風車

(研究テーマ その2)
「センサーによる発電機の監視」と
「クラウドを活用したデータの可視化」

発電機に取り付けたセンサーとIoT機器により、リアルタイムに発電状況を収集し、データをクラウドに送信します。クラウド上で収集したデータを可視化(グラフなど、見やすい形式で表示)することにより、「仮定・実験・検討」を行なうために必要な情報を得ることができます。こうした仕組みを作ることを通して、IoT技術の具体的な活用を体感します。

IoT機器により可視化された発電量

研究の流れ

研究の流れ

日程・場所

開会式および講義・製作実習
  • 日時:2017年6月11日(日) 11:20~17:45
  • 場所:東京理科大学 神楽坂校舎 1号館 17階 大会議室・実験室
    (東京都新宿区神楽坂1-3)
中間報告会
  • 日時:2017年7月24日(月) 13:00~16:30
  • 場所:IIJグループ本社 13階セミナールーム1・2
    (東京都千代田区富士見2-10-2 飯田橋グラン・ブルーム)

報告会終了後、任意参加の懇親会を予定しています(17:00~19:30)。

研究発表会
  • 日時:2017年9月23日(土) 13:00~16:30
  • 場所:IIJグループ本社 13階セミナールーム1・2
    (東京都千代田区富士見2-10-2 飯田橋グラン・ブルーム)

TV会議参加について
遠隔地居住者は、TV会議システムを使って報告会・発表会に参加して頂く事も可能です。TV会議システムが設置されているIIJの支社・支店までお越しください。(札幌・仙台・富山・名古屋・大阪・広島・福岡・沖縄)

研究期間

  • 1.2017年6月12日(月)~7月23日(日)
  • 2.2017年7月25日(火)~9月22日(金)
  • 場所:各学校または参加者の自宅敷地

参加対象・定員

全国の高校1年生~3年生※中学生の応募も可能です。
10チーム(各チーム 3~4名)
  • -同じ学校に通う生徒3~4名1組のチーム単位でご応募ください。
  • -人数が集まらない場合は事務局にご相談ください。

各学校1名の引率者(学校の先生もしくは保護者)が必要です。
応募多数の場合は選考となります。
応募条件の詳細はこちらをご確認ください。

参加費

無料

交通費は自己負担となります。
遠方から参加の場合は交通費の一部を補助します。(東京までの交通費一往復分を想定)
引率者が学校教員の場合、事務局にて交通費を全額負担できる場合がございます。事務局に個別相談ください。
参加者のイベント保険費用は事務局で負担します。

参加者への支給品

研究課題に取り組むにあたり必要となる機材を以下のとおり支給します。

(*)のついている備品は閉会式後に事務局へ返却いただきます。

  • 試作品の風車およびIoTセンサーモジュール 製作部品一式
  • 研究データ送信用の通信機器(*)
  • 風車の製作費 (部品代) ※精算方法については別記

参加者が用意するもの

以下の物品については参加者が用意してください。

(*)のついているものについては、事務局から貸し出すことができる場合もあります。

  • スマートフォン(事務局やチーム間の連絡手段として利用、チーム1台以上)(*)
  • パソコン (データ処理・プレゼン用、チーム1台以上)(*)
  • インターネットが利用できる環境(*)
  • 工具一式

製作の様子(2016年の同イベントより)

風車風力発電機の製作

風車風力発電機の製作

IoTセンサーモジュールの製作

IoTセンサーモジュールの製作

講義の様子

講義の様子

スケジュール

プログラム日程

事柄 日付 時間 所要
時間
内容 場所
開会式
講義・製作実習
6月11日(日) 11:20~12:00 40分 開会式 東京理科大学 神楽坂校舎
1号館 大会議室
12:00~12:50 50分 講義(風車風力発電機のしくみとITシステムの概要)
13:00~17:00 240分 風車風力発電機の試作品・IoTセンサーモジュールの製作 ※途中休憩あり
17:15~17:45 30分 講義(中間報告会までの過ごし方)
17:45 解散
研究期間 6月12日(月)~7月23日(日) 各学校に戻り、チーム毎にオリジナルの風車風力発電機を設計、製作する。 各チームの学校又は自宅敷地内
中間報告会までに、どんな風車風力発電機を設計し製作するか発表資料をまとめる。
中間報告会 7月24日(月) 13:00~16:00 180分 各チームの発表と川村研究室・IIJによるフィードバック、質疑応答。※途中休憩あり IIJ 本社13階 セミナールーム
16:00~16:30 30分 講義(研究発表までの過ごし方)
16:45 解散
17:00~19:00 120分 懇親会※任意参加
研究期間 7月25日(火)~9月22日(金) 各学校に戻り、チーム毎にオリジナルの風車風力発電機を製作する。 各チームの学校又は自宅敷地内
より発電効率の良い風車に改良する。実施レポートを週1回程度提出する。
研究内容を発表資料にまとめる。
研究発表
閉会式
9月23日(土) 13:00~16:00 180分 各チームの発表と川村研究室・IIJによるフィードバック、質疑応答。※途中休憩あり IIJ 本社13階 セミナールーム
16:00~16:30 30分 審査発表&閉会式&記念撮影
16:30 解散

応募方法

応募期間

2017年3月22日(水)~2017年4月28日(金)12:00

  • 申込多数の場合は選考となります。
  • 選考結果は5月8日(月)までに引率者の方に電話または電子メールにてご連絡いたします。

以下の応募条件にご承諾・同意いただける場合、エントリー課題および引率者、参加者情報などの必要事項をご記入のうえ、ご応募ください。応募フォームのご記入・登録は引率者の方にお願いいたします。

エントリー課題

本イベントに対する、応募動機と課題に対する意気込みを400字以内の文章にまとめてください。エコ・エネルギーや、風力発電、IoT(インターネット)についてどのような興味を持っているか、もし、今までに行なった取り組みがあればご記入ください。また、今回の研究に期待することについてもご記入ください。

応募条件/注意事項

  • 日本国内の中学・高校に通う生徒で、同じ学校に通う3~4名1組のチーム単位でご応募ください。
  • ひとつの学校から複数チームの応募も可能です。
  • 人数が3名集まらない場合は事務局にご相談ください。
  • 各学校1名の引率者(学校の先生もしくは保護者)が必要です。
  • 学校またはチームメンバーの自宅敷地内(屋外)に風力発電機を設置する場所を確保できること。(学校に設置することを推奨します)
  • 発電機のサイズ・外観はこちらを参考にしてください。

大きさ 風力発電機 縦50cm×横80cm×高さ150cm

風車風力発電機(大きさ:縦50cm×横80cm×高さ150cm 程度)

  • 開会式・製作および中間発表会、研究発表会に参加できること。
  • ただし中間発表会と研究発表会に関しては、遠方の方で会場に来るのが難しい場合には、IIJの支社・支店にお越しいただきテレビ会議での参加が可能です。申込の際、事務局にご相談ください。
  • 実験期間中に週1回程度のレポートを提出できること。
  • 事務局やチーム間での連絡手段として、スマートフォン(最低1台)を所持すること。
  • 誰も持っていない場合は、事務局にご相談ください。
  • 簡単な工作・パソコンの操作が行なえること。
  • カッター・ペンチなどを使った工作・簡単な電子回路の半田付けを行ないます。
  • キーボードを使ったプログラムの入力・研究発表資料の制作が行なえること。
  • 制作日当日は補助のスタッフがつきます。
  • 開会式・製作および中間発表会、研究発表会の会場にメディア(新聞・雑誌・TV・Webニュースなど)の取材が入る可能性があります。また開会式や閉会式では記念写真を撮影し、本サイトに掲載する予定です。お顔や学校名が公開されることに、ご理解・ご了承いただける方のみご応募ください。

応募から参加までの流れ

引率者の方へ

神楽坂サイエンスアカデミー2017への参加ご検討ありがとうございます。
本企画の参加者の指導は、東京理科大学川村研究室・IIJのスタッフが行ないますが、ご引率いただく先生・保護者の方に一部ご協力をお願いする事項がございます。授業・校務でお忙しい中恐縮ですが、ご協力いただけますと幸いです。

  • 会場に集合しての実習・発表会について
    講義・製作実習は東京理科大学 神楽坂キャンパス(東京都)にて実施します。発表会は株式会社インターネットイニシアティブの本社(東京都)もしくは各支社・支店でのTV会議で実施します。会場まで参加者のご引率をお願いいたします。
  • 研究期間中の活動について
    研究期間中の活動は、各学校または参加者の自宅で実施します。また、製作した風車・発電機のデータ取得のため、校内に風車を設置する場所をご用意いただく必要があります。活動場所、風車の設置場所の確保にご協力をお願いいたします。
    また、研究期間中にスタッフが各校を訪問して活動状況の把握、アドバイスを行なう予定です。スタッフの学校への立ち入りについて、お取りはからいください。
  • 部品の購入について
    各参加者が考案した風車を製作するにあたり、部品の購入手配は各参加者に行なっていただきます。購入のための費用は一定額まで事務局が負担いたします。事務局に直接請求をいただくことが可能な販売店をご紹介する予定ですが、ホームセンターなどその他の販売店で部品を購入される場合、一時的に費用を立て替えていただく場合があります。予算管理、立て替え払いの方法について、参加者へアドバイスをしていただければ幸いです。

問い合わせ先

株式会社インターネットイニシアティブ 〒102-0071 東京都千代田区富士見2-10-2 飯田橋グラン・ブルーム

応募に関するお問い合わせ
  • 【メール】 【電話】 03-5205-6310(担当/IIJ広報部 村田・堂前)
    [受付時間]平日(月~金) 9:00 ~ 17:30(祝祭日除く)
報道関係のお問い合わせ
  • 【メール】 【電話】 03-5205-6310(担当/IIJ広報部 増田・荒井)