地下街でも居場所がわかる「地磁気データ屋内測位」とは?

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流行りモノから新技術まで! 5分でわかる最新キーワード解説

地下街でも居場所がわかる「地磁気データ屋内測位」とは?

2015/05/27


 日々進歩するIT技術は、ともすると取り残されてしまいそうな勢いで進化の速度を高めています。そこでキーマンズネット編集部がお届けするのが「5分でわかる最新キーワード解説」。このコーナーを読めば、最新IT事情がスラスラ読み解けるようになることうけあい。忙しいアナタもサラっと読めてタメになる、 そんなコーナーを目指します。今回のテーマは、GPS電波が届かない地下街や建物内でもモバイル端末で自分の位置が高精度でわかる「地磁気データ屋内測位」技術。測位用の機器新設が不要なので、将来の広い応用が期待できます!

地磁気データ屋内測位

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「地磁気データ屋内測位」技術とは?

 モバイル端末に搭載されたセンサと専用アプリにより、場所によって変化する地磁気データを計測し、屋内地図と地磁気データを管理するサーバーのデータベースと照合して、正確な現在位置計測や移動履歴記録を実現する技術。昨年末〜今年1月にかけて、野村総合研究所(以下NRI)が三菱地所の協力のもと、東京の丸の内地域内のビル内商業フロアの一部と地下で実証実験を行い、誤差2m程度という高精度なリアルタイム測位と、測位ログからの人の動き(動線)の可視化に成功した。

図1 東京・丸の内エリアでの地磁気屋内測位の実証実験の様子
図1 東京・丸の内エリアでの地磁気屋内測位の実証実験の様子
上:スマートフォンによるマップナビゲーション
左下:対象エリアを実際に歩いた動線(実際の歩行経路=青線)
右下:測位ログを可視化した動線(地磁気測位データをプロットした経路=緑線)
資料提供:NRI
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GPSやiBeaconなどと違うのはココ!

 測位技術として誰でも知っているのがGPS。GPSの組込みが前提のカーナビはもちろんのこと、GPS搭載スマートフォンで歩きながら地図ナビゲーションを利用している方も多いだろう。そんな人なら、便利さと同時に測位精度はかなりアバウトなこともご存知のはず。自動車での利用では十分でも、込み入った路地を歩行中には最短行程をガイドしてくれず、かえって遠回りをしてしまうこともある。GPSの誤差は民生用では少なくとも10mは覚悟しなくてはならず、携帯基地局やWiFiアクセスポイント設置位置情報を利用して補正する方法も、よほど条件が揃わないと精度が上がらない。
 また歩行中の測位は自動車の測位よりもずっと難しい。歩く速度は車ほど一定しておらず、横を向いたり後ろを向いたり、時にはUターンしてみたりと行動パターンが複雑で、端末を保持する位置も、ポケットの中から胸の前、手を下げて逆さにしたり、カバンに入っていたりと様々だ。しかも必要なマップ情報は、店舗の入口やトイレの場所はどこかといった、より詳細なものが求められる。地下のショッピングモールなどでは曲がり角の位置が少しずれてもガイドにならないだろう。
 一方、スマートデバイスユーザーは増える一方で、GPSやWiFi位置情報などの他の新しい屋内測位技術が強く求められるようになっている。GPS電波が届かないところでの測位、よりきめ細かい測位には、これまで次のような技術が提案・検討され、一部が実用化している。

■主な屋内・屋外測位技術
WiFi測位

複数の無線LANアクセスポイントからの電波強度や到達時間から位置を測定。10〜100m程度の誤差がある。

携帯電話基地局測位

携帯電話基地局からの所在確認信号に対する応答の方角と遅延時間から測位する。WiFi測位よりも不正確な場合がある。

音波測位

ところどころに等間隔に備えられた指向性の強い超音波発信機(スピーカー)からの信号を端末のマイクが受信して測位する。

Bluetooth測位

Bluetoothを使った発信装置(ビーコン)からの電波を使い、位置測位を行う。iBeaconを使った位置測位が実用段階にある。iBeaconの場合は、発信装置周辺のエリアに端末が進入した時にスマートデバイスの関連アプリが自動起動し、例えば近くの店舗のクーポン情報やセール情報を表示するような、O2Oマーケティングへの活用が可能。マップによるナビゲーションとは少し異なる利用目的で、発信装置周辺の狭いエリア内(2〜50m)でのピンポイントでの利用に向く。

可視光測位

LEDなどの照明装置を人間が感じられない早さで点滅させることで信号を送り、測位する。

カメラ画像測位

カメラの撮像と、あらかじめデータベース化しておいた周囲の画像情報とをマッチング処理して測位する。奥行きセンサーと組み合わせ、3D空間情報化して、測位精度を高める研究も進められている(関連するキーワードの項参照)。

気圧測位

気圧センサーから検知できる高低差の情報を使う。特定ルートの高低差をあらかじめデータベース化することで、マッチング処理して測位する。

PDR(歩行者自律航法)

加速度、ジャイロ、地磁気などのセンサーを使い、移動の方向と速度を推計して測位する。他の方法で測位開始ポイントを決め、そこからの相対的な移動方向や距離を求める(関連するキーワードの項参照)。

IMES(Indoor MEssaging System)

GPS同等の信号を発信する専用機器からの信号をもとに屋内の測位を行う。もともとは準天頂衛星システムの枠積みから発案され、検討が進められている(準天頂衛星については昨年11月に本コーナーで紹介。)

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