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屋内位置測位の種類とBluetoothを使うメリットとは?

こんにちは、ムセンコネクトCEOの水野です。(プロフィール紹介はこちら

本テーマは動画解説をメインとしておりますが、テキストでの解説もご用意しております。
視聴が難しい方は本ページをスクロールしてご覧ください。

屋内位置測位には様々な種類の技術が使われています。本日は測位技術の違いをカンタンに紹介し、その中でもBluetoothを使った位置測位のメリットについて解説します。

目次

屋内位置測位の種類

屋内位置測位の種類は大きく4つの技術に分類できます。

電波(でんぱ)

送信機から受信機へ伝搬する電波を利用して位置を検出する測位技術

  • 具体例
    • NFC
    • RFID
    • Wi-Fi
    • Bluetooth
    • ZigBee
    • UWB
    • Radio Detection and Ranging(通称:RADAR、レーダー)

音(おと)

エコーロケーション(反響定位)を利用し、発射した超音波信号が受信機に戻るまでの時間から位置を算出する測位技術

  • 具体例
    • Sound Navigation and Ranging(通称:SONAR、ソナー)

光(ひかり)

発光体と反射体で構成される測位技術

  • 具体例
    • Light Detection and Randing(通称:LiDAR、ライダー)
    • 赤外線システム
    • コンピュータビジョンシステム

慣性航法(かんせいこうほう)

加速度センサー、ジャイロスコープ、場合によっては地磁気センサーなどのセンサ群を用いて、三次元空間における、物体の速度、移動距離などをコンピューターによって算出する測位技術

  • 具体例
    • Inertial measurement units(通称:IMUs、慣性計測装置)

屋内位置測位でBluetoothを使うメリット

このように、屋内位置測位の技術にはいくつかの種類がある中で、今回はBluetoothを使った位置測位のメリットを3つご紹介します。

①エネルギー効率に優れ、無線システムが長寿命化

2010年にBluetooth 4.0でBLEが導入されたことにより、屋内位置測位の分野でもBluetooth技術への期待が高まりました。BLEは省電力の無線規格のため、ビーコンの電池サイズを小さくすることができ、デバイスが小型化できるといったメリットが生まれました。また、デバイスを小型化できたことでビーコンの設置場所の自由度も各段に拡がりました。

さらに、ビーコンの位置測位でネックになる『電池交換』のオペレーションコストがかかるという問題も、省電力化によりデバイスのバッテリー交換頻度を減らすことができるようになったため、結果的に運用コストが大幅に削減できるメリットも生まれました。

②高精度の位置測位技術の提供が可能

従来のBluetoothによる屋内位置測位は、RSSI方式を使った近接判定という技術が主でした。

そのため、当初の測位精度は数mが限界であったものの、2019年にリリースされたBluetooth 5.1では新たにAoA及びAoDと呼ばれる2種類の方法を採用した『Direction Finding』機能が追加され、より高い精度で物体の位置を検出できるようになりました。

③汎用性が高く、実装とソリューション展開が低コスト

Texas Instruments、STMicroelectronics、Qualcomm、Nordic Semiconductorなどの大手半導体メーカーらがBLEを自社製品に搭載し、BLEによる屋内位置測位を広く普及させました。

また、先日発表された2022 Bluetooth Market Updateによると、位置測位サービス関連のBluetoothデバイスの年間出荷台数は、2022年で2億5,200万台、2026年には5億6,800万台に達すると予想されています。

今日では最新のスマホ・タブレット・PCにはBLEが標準搭載され、Bluetoothデバイスは世界中のどこでも入手可能です。例えばBluetooth内蔵のスマホを位置測位サービスに流用することも容易であり、専用デバイスを開発する必要がなくなります。つまり、Bluetoothを使えば屋内位置測位の技術実装やソリューションサービスの展開が非常に低コストで実現可能になっています。

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