屋内位置情報サービスの測位方法

GPSなどの電波が届かない屋内でも現在地情報を取得できる技術のことを屋内位置測位といいます。ここでは主要な測位方法であるBLEビーコン、Wi-Fi、UWB、PDR、IMES、地磁気センサーによる屋内位置測位について解説しています。

BLEビーコン（Beacon）方式による屋内位置測位の仕組み

BLEビーコンは、地上の無線局などが発信する無線信号を、移動体が搭載する機器に送る方法です。自動車に搭載されたカーナビへ高速道路の事故情報や渋滞情報をリアルタイム表示させたり、倉庫や工場などの進捗状況把握や作業確認に活用したりなど、様々な用途に利用されています。

スマートフォンの普及により、今後ますます利用拡大が予想されている測位です。

BLEビーコン（Beacon）方式による
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Wi-Fi方式による屋内位置測位の仕組み　

Wi-Fiに接続することで、端末など現在のデバイス位置情報を測定し通知できる方法です。デバイス側では特別な操作は必要なく、位置情報提供に同意するだけ。導入コストがかからないメリットがあります。

地図アプリや子供などの位置情報が把握できる反面、個人情報が漏れるというリスクもあるため注意が必要です。

Wi-Fi方式による
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UWB（Ultra-Wideband）による屋内位置測位の仕組み

UWBは広い帯域を使うため、同時に複数送信ができ、短時間で測定可能です。倉庫や工場の生産管理、物流管理、安全管理、スマートフォンを利用した位置情報把握アプリなどに利用されています。

次世代通信技術として2000年代に話題となったUWBは、スマートフォンに搭載されたことから再び注目されています。

UWB（Ultra-Wideband）による
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自律航法（PDR）による屋内位置測位の仕組み

自律航法（PDR）は、角速度センサーなどの自律動作するセンサーで得たデータから、基準点からの相対的な位置を推定。車や船などの「物の自律航法」と「歩行者自律航法」があります。

ビーコンやGPSなどのように、外部電波を受信せず、自律センサーからのデータだけで測位可能。スマートフォンを利用できることから、大型商業施設や工場などで導入されています。

自律航法（PDR）による
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IMES（屋内GPS）による屋内位置測位の仕組み

JAXA（宇宙航空研究開発機構）が民間企業と共同考案したIMES（屋内GPS）は、電波の届きにくい地下街や屋内でも位置計測ができる技術です。送信機からの直メッセージとして位置情報を受信できるため、正確な位置を測定できます。

工場や倉庫の製品管理、駐車場での位置管理、作業現場やオフィスでの位置や動線把握による作業効率工場などに利用されています。

IMES（屋内GPS）による
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地磁気センサーによる屋内位置測位の仕組み

地球の持つ地磁気による地磁気センサー測位は、スマートフォンなどの携帯端末に搭載されたセンサーと場所によって、異なる磁気データをマッピング。移動履歴取得や現在位置の計測を行います。

スマホのアプリを利用するだけで高精度な位置情報を把握できるため、商業施設のナビゲーションや地図アプリ、屋内災害時の避難などに活用されています。

地磁気センサーによる
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RFIDによる屋内位置測位の
仕組み

RFIDは数cmから数十メートルの距離に対応しています。直接接触を行うことなく認識できるので離れた距離でも読み取れる点が特徴。セキュリティの高さ等メリットも多々あります。デメリットとしてコスト面が挙げられることが多いのですが、近年コストも低下傾向にありますので活用しやすいシステムとなっています。

RFIDによる
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超音波による屋内位置測位の仕組み

超音波を用いた屋内位置測位システムでは、高精度な位置検知が可能です。超音波は指向性が高いため受信範囲が狭く、電波のように壁を突き抜けることもありません。専用スピーカーから発信させる超音波をスマートフォンのマイクで受信し、アプリで位置情報を読み取ります。

超音波による
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可視光による屋内位置測位の仕組み

可視光通信技術を活用した屋内位置測位システムで、LED照明器具を使って屋内の位置情報の取得が可能。電波に頼らないので屋内や地下での位置取得に適しているほか、既存のLED照明を専用LEDに切り替えれば設置スペースや電源を確保する必要がありません。今後の普及が期待されている屋内位置測位です。

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気圧による屋内位置測位の仕組み

気圧による屋内位置測位（垂直測位）は、近隣の気圧データとデバイスに内蔵されている気圧計データの情報を比較して、所在地の高さを測るものです。垂直測位のサービスは、防災対策やオフィスでの作業効率のアップなどに活用できます。

気圧による
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マーカーを使った
屋内位置測位の仕組み

マーカー測位は、文字通り紙状媒体のマーカーを壁や柱、資材などに取り付けカメラで撮影することで、資材の位置を測位できる技術です。資材位置1メートルの高精度な位置把握が可能であり、シームレスな位置測位やメンテナンスフリーなどのメリットもあります。

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まとめ

屋内位置情報サービスは、BLEビーコンやWi-Fi方式など様々な測位方法がありますが、利用シーンに応じて適した測位方法があります。目的を明確にしたうえで、使用する場面ごとに必要な機能があるサービスを選ぶことがポイントです。

当サイトでは、利用シーン別におすすめの屋内位置情報サービスを紹介しているため、ぜひ参考にしてみてください。