バイオ×IoT技術で「自然の声」に耳を傾ける
高度かつスピーディーな情報処理を実現するAI、モノとインターネットがダイレクトにつながるIoT。近年、進化目覚ましいこれらのテクノロジーを地球温暖化対策のための国民運動「COOL CHOICE」に活かすべく誕生したのが、この「BIoT」プロジェクトだ。「BIoT」とは、バイオとIoTを組み合わせた造語である。現在、AIやIoTは家電や医療などの分野に続々と実装され、暮らしの向上に寄与しているが自然へのアプローチは道半ばとなっている。プロジェクトでめざしたのは、CO2削減の影響を受ける存在として、生活に密接している植物などの自然の情報を可視化すること。また、それによって促される、人間の意識と行動の変容だ。
主導したのは、東京大学生産技術研究所とデザイン思考で社会課題を解決するプロダクトデザインに習熟した英国の大学院大学、ロイヤル・カレッジ・オブ・アート（RCA）が共同設立した「RCA‐IIS Tokyo Design Lab」。
デザインラボを率いるマイルス・ペニントン教授や野城智也教授、今井公太郎教授、森下有助教をはじめとするメンバーが、ワークショップを通して生まれたアイデアを、最新の研究動向を踏まえながら、約1カ月にわたりブラッシュアップした。
自然界のインターネットに着目
今回のプロジェクトで着目したのが1989年に発見された、植物同士が共生するための情報網「ファンガルネットワーク」である。いわば、自然界に存在するインターネットともいえるもので、キノコなどの菌が樹木などの植物の根の表面や内部に糸状の根（菌根）を伸ばし、共生状態を維持している。このファンガルネットワークを通じて、子孫を根付かせるために効果的な栄養素の運搬をはじめ、地中に存在するリン酸や窒素を樹木や草花に提供する代わりに、それらの植物が光合成で生み出したエネルギーを受け取っていることが研究によって明らかになっている。2017年には、ネイチャー誌により、植物がリアルタイムで発している電子シグナルを計測したことが発表された。これまで独立した存在と考えられてきた植物が、シグナルを発しながら自然界でお互いに情報を交換し、生存しているという事実は、自然が発する声を汲み取る可能性にもつながる。
そこで、プロジェクトでは、ファンガルネットワークを利用して、植物の健康状態や息遣いをキャッチし、その情報を映し出すことで可視化するデバイス「BIoT」をコンセプトモデルとして開発した。建物の窓などに取り付けられた「BIoTデバイス」により、近隣の樹木がどのくらいCO2を消費しているのか、水分や栄養は足りているか、天候等によるストレスはないかなどを、常時モニタリングできるというものだ。
植物等のデータを分析し可視化
人間の活動と自然界の営みが同時に可視化できるようになることで、我々人間も地球の一部であり、双方向的に影響し合っていることを自覚し、行動変容を促すことを狙いとする「BIoT」。
BIoTデバイスと地面をつなげる構造体は、有機合成材料を用いた三次元プリンタによって作成。ファンガルネットワークがこの構造体を登り、発する電子信号をセンシングする仕組みを採用する。
読み取られた植物の健康状態を示すデータは、AIにより分析整理され、クラウドに集積。分析されたデータは、BIoTの画面にネットワーク上のノードとして表示する。
また、同じ画面上に自身のネットワークに接続しているIoTデバイスから得られるCO2排出に関する情報を重ねて見ることもできる。現在、暖房器具や照明、冷蔵庫などの家電製品がIoTに対応をはじめており、スマートフォンがリモコンとして代用できたり、運転状況を確認できたりと、操作性が高まっている。十数年後には、それぞれの製品を使うごとに、どのくらいのエネルギーを消費しているのかをセンシングし、モニタリングすることができるようになると予想される。人間の暮らしから排出される二酸化炭素量を解析し、リアルタイムで表示させることも可能になるのだ。
BIoTから得られる情報とIoTから得られる情報をクラウド上でAIが分析し、CO2の排出と吸収のバランスを表示することで、温室効果ガスの削減に向けて一人ひとりが日常生活で消費するエネルギー量を意識できるようにする。具体的には、AIは個々の省エネ行動を誘発するべく、個別の状況に合わせた行動アドバイスを提供する。
自然との共生への最適化
現在、AIが建築界で実用化レベルに達している例としては、個別の建物のデータから、その空間に最適な空調制御を学習し、改善することなどが挙げられる。近い将来は複数の建物同士での相互学習も可能となり、建築群でのエネルギー消費量を減らしていけるようになる。
このような人工物による情報のネットワークに、ファンガルネットワークからの情報が加わることで、将来のAIは人のための最適化のみならず、自然との環境共生を目的とする制御のための学習をするようになるだろう。
BIoTから得た植物の健康状態のデータは、クラウドで共有され天気予報のように地域や国全体の二酸化炭素バランスの予報として発信。植物との共生が日常化していく社会を目指す
これまで、植物の健康状態を正確に把握し、身近な存在として認知することは難しかった。しかし、これからは、先端技術を応用したBIoTのようなデバイスが自然の声を人間に届け、さらに人間自身のエネルギー消費とのバランスを可視化することで、「COOL CHOICE」が促進されるのではないだろうか。
爆笑問題は「BIoT」をこう見る！
小説家・水上勉がかつて向田邦子との対談で「東京がコンクリートで覆われても、地球にとっては”かさぶた”でしかない。地中には自然が広がっている」という主旨の話をしていました。地球の将来は悲観論で語られがちですが、BIoTのようにストレートな省エネ製品ではなくても、いずれその素材で建物を造れるかもしれない。それって人工物が自然そのものになり、地球と一体化するってことですよね。アンビリーバボー！（太田光）
BIoTは、SF小説に登場するようなアイテムですよね。昔から「大地の声を聞け」「地球が怒っている」とか、さまざまな表現で自然によりそう必要性がしきりに言われてきましたけど、本当に自然の声が聞こえるようになれば、とんでもない発明だな！と思いました。CO2排出量はもとより、自然の声が正確に視覚化されるとなれば、夢があるなと思います。災害や地震の予知に発展できたら素晴らしいですよね！（田中裕二）
デザイン×技術でイノベーションをもたらす
世界トップレベルのデザインラボ
英国にあるロイヤル・カレッジ・オブ・アート（RCA）は、デザイン教育の最高峰として知られ、世界で唯一のアート・デザインの修士号以上の学問を扱う大学院大学。2015～2017年には、QS世界大学ランキングのアート・デザイン分野において世界1位に選ばれた。ダイソン社の創業者、ジェームズ・ダイソン氏、現代美術家でありMITメディアラボでも助教を務めていたスプツニ子！氏を輩出している。
2017年2月、RCAと東京大学の工学系研究室約110が含まれるエンジニアリング組織である生産技術研究所のコラボレーションによって誕生したのが、「RCA‐IIS Tokyo Design Lab」である。
ミッションは、デザインとエンジニアリングを融合させ、世界に普及するイノベーションを創出すること。デザイナーが生産技術研究所の研究室を訪問し、未来をカタチづくる宝を探す、「トレジャーハンティング」と呼ばれる活動を通し、技術の可能性を探る。
また、学会の場だけではなく、産学連携をはじめ、積極的な展示も実施。世界における日本のクリエイティブ力を高めるべく、テクノロジーとデザインの間を越境するコンセプト立案も進行している。
