ビーコンを用いた屋内測位技術の開発とその応用

岩手県立大学ソフトウェア情報学部

准教授 堀川三好

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プレゼンテーション概要

受信強度を用いた屋内測位技術

開発した３つの測位技術

屋内ナビゲーション用

O2O（Online to Offline）用

生産・物流システム用

ビーコン測位を活用した応用事例

位置と状況を把握するスマートタグ一部当日公開資料のみ

ドローンの自動誘導システム

受信強度と画像のマルチモーダル学習当日公開資料のみ 22018/8/2

受信強度を用いた屋内測位技術

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ビーコンと屋内測位技術

BLE（Bluetooth Low Energy）ビーコン

BLE：低消費電力の近距離無線技術

ビーコン：信号発信により位置を知らせる発信機iBeacon/Eddystone/その他

他の屋内測位技術

カメラ

Wi-Fi/超音波/UWB

PDR（加速度・地磁気・ジャイロ）

RFID/バーコード

複合型

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ビーコンを用いた測位のポイント

中精度・導入が容易2m～3mの誤差は許容される場合に活用可能

位置や動線を個別に把握し活用するのに役立つ技術

導入ケースに併せた測位手法が必要三点測量…低精度（誤差5m程度）・導入が容易

フィンガープリント…高精度・学習が高コスト

閾値判定…中～低精度（ビーコン設置間隔に依存）

その他独自手法

３つの測位タイプ

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A B

C D

各エリア

中近

近接範囲

電波発信機

測位結果

測位型 エリア型 近接検知型

三点測量

フィンガープリント

2018/8/2

電波による測位が難しい理由

6利用端末によって受信感度差

反射波直接波電波発信機 直接波電波発信機 遮蔽された波

マルチパスフェイジング シャドウウィング

BLEの仕様上の問題2018/8/2

開発した３つの測位技術

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岩手県立大学発学生ベンチャーご紹介する屋内測位技術のライブラリを販売

測位技術のデモ動画

82018/8/2

保有測位技術と導入実績

測位タイプ 測位手法 対象領域 導入事例

測位型

近接位置推定＋

相対位置推定屋内ナビゲーション

公共交通機関国際会議

格子位置推定 生産物流・IoT 未導入

エリア型 近接判定＋閾値判定 O2O・AR・動態分析小売店等各種イベント

近接検知型 近接判定行動分析障害者ナビゲーション

公共交通機関民間企業

関連特許特許第6168527号「位置推定システム、位置推定方法、プログラム」（H27.3月）特許第6245658号「位置推定システム、位置推定方法、プログラム」（H27.9月）特許第6241895号「位置推定システム、位置推定方法、プログラム」（H27.10月）

2018/8/2 9

各測位手法の概要

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有意差なし

有意差なし

有意差なし有意差あり

有意差あり

近接ビーコンA

A

B

C近接ビーコン

B

近接ビーコンC

近接ビーコン

無

近接ビーコン

無

有意差あり

Online to

Offline

リアルタイムな統計検定により近接判定

近接位置推定直径

約3m移動方位推定移動距離推定（加速度センサ）

相対位置推定

屋内ナビゲーション

近接感知と受信変異による方位算出による測位

生産・物流システ

ム

学習フェイズなしのフィンガープリント

2018/8/2

ビーコン測位でよくいただくご質問

Wi-Fiでも利用可能か？

BLEのような精度はでないが利用可能

試してみることはできるか？

Javaライブラリ・サンプルアプリを学生ベンチャーから提供可能・要相談

実務導入のポイントは？

ビーコン選定と設置計画のノウハウも大事

もう少し精度はよくならなか？

2m以内の場合には他の技術とのハイブリッド型

112018/8/2

ビーコン測位を利用した応用事例

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事例（１）位置と状態を把握するスマートタグ

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ご紹介するスマートタグは株式会社イーアールアイ様と共同開発したものです。

一部当日公開資料のみとさせていただきます

スマートタグ・プロトタイプ ※緑字はプロトタイプで実装

スマートタグの要件定義

位置と状態をリアルタイムに把握可能

読み込み作業不要（50m内にゲートウェイ設置）

３つの必要な機能

センシング機能加速度/ジャイロ/磁気/環境光/温度/湿度/近接等

通信機能BLE （ Bluetooth Low Energy ）

LPWA（Low Power Wide Area）

測位機能屋内測位（近接判定）

GPS14

40mm

40mm

加速度/ジャイロ/温度センサ

BLE機能付きマイコン（近接判定含）

気圧センサ

スイッチ

写真 スマートタグのプロトタイプ2018/8/2

IoMT（Internet of Moving Things）の概要

図 移動するモノを対象としたIoTのイメージ

ビックデータ解析・人やモノの状態/位置情報・AGVの位置/積載情報

・ロボット/機械の作業情報

ロケーションタグ（ビーコン）

スマートタグ

ゲートウェイ

クラウドサービス

データ送信

データ受信

ウェアラブル機器

AGV（自動搬送機）

ロボット

作業者

ロケーションID

タグID・位置/状態情報

エリア内のタグID・位置/状態情報（リアルタイム）

位置/積載情報

作業情報

工程制御層センサネットワーク

工場システム層センサネットワーク

ビジネスシステム層センサネットワーク

2018/8/2 15

スマートタグ利用のデモ動画

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利用用途/技術課題/企業の皆様への期待

利用用途

行動分析ヒートマップなどの工程改善ツール

MESやERPと連結するセンサネットワークの構築

セキュリティ・トレーサビリティシステムの構築

解決すべき技術的課題

低価格化/省電力化/測位精度向上

企業の皆様への期待

実証実験のフィールド提供

センサネットワーク構築の助言

スマートタグの利用先172018/8/2

事例（2）ドローンの自動誘導システム

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ドローンの自動誘導システム

技術概要

カメラやGPSを使わずビーコンの電波強度でドローンを誘導

利用機材

Matrice100（DJI）測位・制御用に Raspberry Pi を搭載

近接判定推定

格子位置推定

移動方位推定 を実装

BLEビーコン

特許

特願2018-097343 192018/8/2

飛行イメージ

202018/8/2

ドローン誘導のデモ動画

212018/8/2

利用用途/技術課題/企業の皆様への期待

利用用途

ドローン誘導・着陸の高精度化・自動化

ロボット等の移動体の自律走行の補助

解決すべき技術的課題

屋内環境など実利用環境での検証

測位精度の向上

企業の皆様への期待

共同研究

実証実験のフィールド提供

ライセンス先222018/8/2

事例（3）受信強度と画像のマルチモーダル学習

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当日公開資料のみとさせていただきます

問い合わせ先

岩手県立大学 研究・地域連携本部

研究・地域連携室産学公連携コーディネーター

槻ノ木沢拓孝(つきのきざわたくのり)

E-mai:takunori@ipu-office.iwate-pu.ac.jp〒020-0611 岩手県滝沢市巣子152-89

TEL 019-694-3330 FAX 019-694-3331

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