テクノロジー TECHNOLOGY

スポーツから保育まで。体の動きや状態を計測するスマートアパレル「e-skin」の可能性

浅羽 晃

東京大学発のスタートアップである次世代スマートアパレル e-skinは、伸縮性エレクトロニクスの技術を用いた“着る”インターフェイス。ジャイロセンサ、歪センサ、バイタルサインのセンサなどの各種センサを適所に配置することにより、体の動きや状態を、正確に計測し、通信することができる。用途は、スポーツのフォーム解析、リハビリテーションのサポート、乳幼児の午睡の見守りなど幅広い。株式会社Xenomaの網盛一郎代表取締役CEOにお話をうかがった。

ドイツの人工知能研究センターとともに
高精度モーションキャプチャを実現

場所を問わず、リアルタイムで高精度のモーションキャプチャを取ることができる。

東京都大田区の工場アパートに入居するXenomaのオフィスを訪ねると、まず目に入ったのはハンガーに吊るされたシャツやスパッツ、マネキン、裁断の作業台などだった。オフィスを見る限り、IT企業というよりは、アパレルメーカーのイメージである。この意外性は、Xenomaが開発した次世代スマートアパレル e-skinの特質を象徴していると言えるのかもしれない。e-skinは、着心地のいい衣服でありながら、その実、さまざまなデータを採取・通信できるインターフェイスなのだ。

着脱式のハブ(黒い円盤状のパーツ)を外せば水洗いできるので、繰り返し使える。

「僕は東京大学のJST ERATO(科学技術振興機構の戦略的創造研究推進事業・総括実施型研究)、染谷生体調和エレクトロニクスプロジェクトで伸縮性エレクトロニクス開発を行っていました。次世代スマートアパレル e-skinはその技術を用いたものです。通常、電気の流れる物質は、金属がそうであるように、あまり伸びないのですが、Xenomaの伸縮性エレクトロニクスは1.5倍くらい伸びます。そのため、服に組み込んでも壊れることがありません」

ひと言で言うなら、次世代スマートアパレル e-skinは、電気信号を伝えることのできる服だ。つまり、脈拍、温度、呼吸といったバイタルサインのセンサ、ジャイロセンサ、歪センサなどの各種センサを配置することにより、体の動きや脈拍、体表面温度、呼吸などの体の状態を、服を着たままで正確に計測することができる。たとえば、スポーツやスポーツ医療の分野で役立つモーションキャプチャは、e-skinの得意とするところだ。

「モーションキャプチャは、ドイツのDFKI(ドイツ人工知能研究センター)というところといっしょに研究開発しました。彼らは地磁気を使わないモーションキャプチャのアルゴリズムを持っていて、それと僕らのe-skinを組み合わせると、ほぼリアルタイムで、どんな場所でも高精度のモーションキャプチャを取ることができるのです」

現在、モーションキャプチャはカメラを用いる方法が主流となっているが、e-skinを用いるとカメラにはないメリットが得られる。

「カメラの場合、撮影のできる場所であることが必須条件であり、また、そのような場所では運動に多少の制約が出ることもありますが、e-skinなら場所や動きの制約はありません。マラソンのように、長距離を移動する運動でもパフォーマンスの解析ができます」

午睡チェックのサポートに
54の保育園で1500台が稼働している

高齢化社会が進み、より重要性が増しているリハビリテーションの分野でも、e-skinは有効利用されることになるだろう。

「日本ではまだ顕在化していませんが、世界的には、在宅リハによる運動機能の低下が問題になっています。病院でリハをして運動機能が回復し、家に戻っても、その後のリハが不十分であったり、不適切であったりすることで、運動機能が低下してしまうのです。在宅でもe-skinを着用してのリハなら、理学療法士さんがデータを見ることによって介入することができますから、適切なリハを続けることができます。日常の行動を見ながらトレーニングプログラムを提供することができれば、運動機能の低下は防げるはずです」

保育の分野に目を向けても、e-skinは有益性が高い。乳幼児の死亡原因として多い乳幼児突然死症候群(SIDS)は、何の予兆や既往歴もないまま乳幼児が死に至る原因不明の病気で、窒息などの事故とは異なる。SIDSの予防方法は確立していないが、厚生労働省が真っ先に挙げる予防法は、“寝かせるときは仰向けに寝かせる”ということだ。データ上、仰向けのほうがSIDSのリスクは低いのである。

「e-skinであれば、赤ちゃんの姿勢を常に見守ることができます」

東京都福祉保健局などの行政は保育施設に対して、SIDSの予防と睡眠中の事故防止のために、“0歳児は5分に1回、1~2歳児は10分に1回、必ず1人1人チェックし、その都度記録すること”という指針を出している。乳幼児の生命を守るためには必要な策だが、保育士の仕事量はその分、増えている。

「以前は添い寝をして寝ついたら、自分の書類仕事ができたのに、いまは5分に1回見て、うつ伏せだったら仰向けにして、記録する必要があります。書類仕事は後回しになるので、残業時間は確実に増えていると思います」

0歳児は概ね3人に保育士1人、1、2歳児は概ね6人に保育士1人という配置基準もあり、午睡の安全を確保するためにはかなりの労力が必要だ。見守りが自動化できれば、保育施設の労働環境は少なからず改善できる。

「オムツに取り付けるタイプのセンサが、すでに54の保育園で、1500台くらいが稼働し、毎日、午睡のデータを取っています」

日立製作所や紳士服のAOKIなど
有名企業とのコラボレーションも話題

e-skinは着心地のいい服でもあるので、被験者に負担をかけずにさまざまなモニタリングができるのも特徴だ。たとえば、睡眠の科学的研究とは親和性が高い。

「ドライバーの眠気を察知し、事故を防止することができると考えています。カメラによって眠気を察知する方法もありますが、これだとマイクロスリープを見逃してしまう。心拍の間隔変動や体温、呼吸、上体の動きなど、総合的に見ることによって、察知の精度は高くなるのです」

またe-skinは、IoTで利用することもできる。

「温度や湿度が不快で眠りの質が悪いときは、e-skinがバイタルサインや動きによってそれを察知し、エアコンを調整する。これは一例ですが、e-skinはインターネットとつながっている機器との連動ができるのです」

e-skinに搭載されたすべてのセンサは着脱できる1個のハブによって管理される。数多くのセンサを1つにつなげるこの技術もXenomaならではの技術だ。センサと配線には防水加工がされているため、ハブを外せば洗濯も可能だという。

「一般的にウェアラブルのデバイスは、1デバイスに電池が1個ついて、通信機能もそれぞれについていますが、e-skinの電池と通信機能はコントローラ的なハブに搭載しています。1個のハブを充電すればいいのですから、管理は楽です」

e-skinの技術は確立しているので、今後の展開の鍵を握るのは、市場の開拓であり、他企業とのコラボレーションだ。

「ローカルミニマムに陥りがちになるので、会社の陣容においても、ビジネスの選択肢においても、多様性を意識しています」

すでに寝具メーカーの西川、紳士服のAOKI、日立製作所などとコラボレートしている。次世代スマートアパレル e-skinが身近な存在になる日は近いのだろう。

網盛一郎(Ichiro Amimori)
株式会社Xenoma Co-Founder & 代表取締役CEO。1994年、東大院農・農芸化学専攻修士課程修了後、富士フイルム株式会社入社。2012年、同社を退職、フリーランスとして大学や企業と共に新規事業開発を行う傍らで、東京大学大学院情報学環・佐倉統研究室において科学技術イノベーション論として「先端技術をどうやって社会価値に結び付けるか」や「人と機械の関係の未来」を研究し、その実践として2014年より東京大学・JST ERATO染谷生体調和エレクトロプロジェクトに参画、2015年11月にXenomaをスピンオフ起業。2006年、米・ブラウン大院卒(Ph.D.)。

(text: 浅羽 晃)

(photo: 増元幸司)

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【HERO X × JETRO】たった30分で食の品質検査を可能に スイス発の驚くべき技術

HERO X編集部

「New Normal (ニューノーマル) 社会と共に歩む」をテーマに昨年開催された日本最大級のテックイベント『CEATEC 2020 ONLINE』にて、17カ国・地域から45社の有力スタートアップが集結した、JETRO設置の特設エリア「JETRO Global Connection」。参加した注目の海外スタートアップ企業を本誌編集長・杉原行里が取材。ブランドに深刻なダメージを与える恐れのある食品の品質を追求し、世界の食品サプライチェーンの信頼性を確保するためにDNA検出技術の開発に邁進するSwissDeCode社。信頼性のある食品とは? スイスの新興企業トップ100の一つにも選ばれた同社CEO・Brij Sahi氏に話しを聞いた。

DNA検査で食の信頼性を高める

杉原:まずは御社の事業内容について、どのようなことをされているのかをお聞かせください。

Sahi:2016年にSwissDeCodeを設立し、主に食品の信頼性を確保することを目的として農家や食品メーカーの安全な食品の栽培および生産を支援しています。そして世界の食品サプライチェーンの信頼性を確保するために迅速でポータブルなDNA検出技術『DNAFoil®』を開発しました。また同年には、アメリカで開催された「MassChallenge」(世界最大級のピッチコンテスト。アーリーステージの起業家たちが資金調達を目的として参加するコンテスト)に参加し、金賞を受賞しました。

杉原:素晴らしい。御社の取り組みが、多くの企業から共感を得たということですよね。その『DNAFoil®』というのは一体どういったものなのですか?

Sahi:ターゲットのDNAのコピーを数百万のコピーに増幅する弊社独自の革新的なDNA検出技術です。最初のクライアントはスイス政府でした。チーズの安全性を高めるために、チーズに生息するバクテリアを検出し、農場から販売するまでのすべての工程で追跡できるようにして欲しいと依頼されました。

また、西アフリカのチョコレート製造工場では、カカオ植物を枯らしてしまうウイルスに長年悩まされており、年間生産量の10%が被害にあっていました。それにより、世界中にカカオを(安定)供給するために農園の拡大を余儀なくされ、広大な森林伐採にも繋がっていました。そこで我々はこの工場で『DNAFoil®』のテストをし、(このような問題の解決のため)植物が症状を示す前にウイルスの存在を検出することに成功しました。我々がこの迅速なオンサイトのDNA検出技術を開発した世界初の企業なのです。

杉原:検査からデータが出るまでに、どのくらい時間がかかるんでしょうか。

Sahi:わずか30分で結果を出すことができます。

杉原:なるほど。思ったよりもスピーディーですね。具体的にはどのような検査方法なのですか?

Sahi:このDNAテストには、以下の4つのステップがありますが、一般的な妊娠検査薬をイメージしてもらうとわかりやすいと思います。非常に簡単にテスト結果が出るようになっています。
1. DNAサンプル準備、2. DNAの抽出、3. DNAコピーの増幅、4. DNAの検出、という流れです。

杉原:これなら、簡単に取り入れることができそうですね。

Sahi:はい。しかしあるクライアントからテストの要望がきたのですが、『DNAFoil®』だと(テストに)35時間もの時間を要すだろうという状況でした。そこで新たに開発したのが『BEAMitup』(EUが資金提供するISO認定のDNAスクリーニングプラットフォーム)です。採取したサンプルを専用デバイスにセットしてボタンを押すだけで簡単にDNA検出ができるというものです。検査に要する時間は1分足らず。農場、倉庫、スーパーマーケット、レストランなど、様々な場所で簡単にテストができるようになったのです。

BEAMitup

杉原:それは素晴らしい!!

Sahi:そして、弊社の研究所は「ISO17025」に認定されています。これは、試験結果が信頼性のあるものかどうかを判断するための世界基準で、世界中の大きな研究所が認定されているものと同様です。通常は、まず企業がサンプルを研究所に送り、その試験結果とともにISO17025証明書を得るのですが、『BEAMitup』のプラットフォームを使用すると、研究所にサンプルを送らずして、同じISO17025証明書付きの結果を30分以内に得ることができます。

杉原:時間の短縮に加え、顧客からの信頼性の獲得にも繋がるということですね。

Sahi:その通りです。

杉原:『BEAMitup』を使って DNAを検出することによって、どのようなメリットがもたらされるのでしょうか?

Sahi:現在はPCR検査がDNAを検出するための世界標準になっていますよね。DNAというのは食品だけではなくどこにでも存在するものなので、『BEAMitup』を使うことによって、あらゆる場所で簡単にさまざまなウイルスの存在を証明できるということなんです。

我々が描く未来は、『BEAMitup』が使用されることで、あらゆる場所でISO17025証明書付きの迅速なオンサイトテストが実施できるようになるということです。

コーンの検査にも使われている『BEAMitup』。検査から30分以内に「ISO17025」証明を受け取ることができる。

杉原:御社のテクノロジーはとても革新的だと感じているのですが、今後、このテクノロジーは食品以外の分野にも活かされていくのでしょうか?

Sahi:医療分野でもこのテクノロジーを使用することができると思っています。しかし、これにはまた別の認証を取得する必要がありますがかなり複雑で、残念ながらまだ少し時間がかかりそうです。

杉原:なるほど。レストランなどには導入される可能性はあるのでしょうか?

Sahi:もちろんです。まずは大きな産業からはじめて、そこから小さなユニット、例えば小さな工場やレストランに導入したい。そしていつかは家庭にも入れていきたいと考えています。

杉原:それはどのぐらい近い将来でしょうか? 5年後? もっと先?

Sahi:そうですね…、実現するためには…まずは資金が必要になりそうです(笑)。

いま我々は、食品の品質と信頼性にフォーカスしています。なぜなら、現在の食品の安全性が非常に不安定だからです。例えば、法律ではサルモネラ菌やリステリア菌は25グラムの食品に対してゼロであるということを証明しなければなりません。しかし、ゼロであるということを証明するためにできる唯一の方法は、サルモネラ菌やリステリア菌の“分子のひとつがある“ことを証明することなのですが、実は現在のテクノロジーではまだそれは不可能なのです。そこで我々は、その菌を培養するのですが、現状では培養に約6時間かかってしまう。もう少し改善が必要だと思っています。

杉原:日本ではどのようなアライアンスパートナーを探していらっしゃるのですか?

Sahi:わたしたちの理想のパートナーは、穀物やデリ、肉などの事業セグメントを持ち、既にそれらを食品業界に供給している企業や、自社で食品の成分を分析する機械、研究所を持っている企業です。今年の12月には、遺伝子組み換えトウモロコシを検知するため、農産物・食品分野をリードする世界的なサプライヤーと共同開発した試験的プログラムをヨーロッパで実施する予定です。もし日本でパートナー企業を見つけることができれば、日本でも実施したいと考えています。

栄養価や安全が食品の価値を上げる

Sahi:食品の安全について、もう一つ、私のビジョンをお話してもいいでしょうか?

杉原:ぜひ聞かせてください。

Sahi:消費者が何か商品を購入したとします。その箱にはQRコードが記載されていて、スマートフォンでスキャンすると、その箱の情報だけでなく、商品の成分まで知ることができる。食品アレルギーについて知りたいと思えば、例えばアーモンドなどのナッツ類について、自分の口に入る前に何回のテストを受けたものなのかを知りたいとします。『BEAMitup』」デバイスが、農場、倉庫などに設置され、それぞれの場所で得られたデータがクラウドに集積される。その情報を消費者に提供したいと考えています。

杉原:僕たちも人の体をセンシングするという技術を持っていて、歩くとか座るという人間の動きのデータから特徴が可視化されて、その人が今後どのような病気にかかる可能性があるのかといったことがわかるシステムを開発しています。様々なデータをクラウドに集積管理して統括的に健康管理ができるようにしていきたい。Brijさんがやろうとされているところと近しいところがありますよね。

Sahi:そうですね。

杉原さんはA2ミルクというものをご存じでしょうか? 実は牛乳にはA1・A2という2つのタイプがあるんです。

杉原:それは初めて聞きました。

Sahi:A1ミルクは、人間の体内では消化できないタンパク質が含まれています。A2ミルクにはそのようなタンパク質は含まれておらず、母乳に似た成分が含まれているのです。A1とA2は牛の品種に応じて異なる割合で存在するものなのですが、弊社が世界で初めて、A1とA2を識別するテストの開発に成功しました。その結果、世界中の乳牛のたったの9%のみがA2、91%がA1だということがわかりました。そこで我々はA2ミルクにQRコードをラベリングし、消費者がウェブ上で情報を見られるようにする仕組みを作りました。A2ミルクが何なのかを知ってもらうと、A2ミルクの価値も上がると考えたのです。

杉原:なるほど。データを使って付加価値を付ける。

Sahi:そうです。その食品がどこから来たのか、どのようなものが使用されていて、どんなテストを受けたものなのかなど、消費者が安全な食品を選ぶためには、できるだけ多くの情報が必要だと考えています。

杉原:今はアレルギーの方も多い。消費者にとって食品の安全というのは、健康な生活を送る上で大変重要なテーマです。

コロナのパンデミックが収束したら、ぜひ日本にいらしてください。素晴らしいレストランでおもてなしさせてください。そこでBrijさんのポータブルオンサイトシステムを使って一緒にDNAテストをしましょう!!

Brij Sahi(ブリッジ・サヒ)
Swiss De Codeの共同創設者、兼取締役。航空宇宙、エンタープライズ、ITや電気通信の分野において営業、マーケティング、ポートフォリオマネジメントや事業開発の経験を積む。またヨーロッパとアジアにおいて、グローバルで商業的かつコーポレートなバックグラウンドを持ち、投資、スタートアップ企業の創造と管理、発展中のB2B組織をよりカスタマー市場に一変、継続的な起業家として名を成している。

(text: HERO X編集部)

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