位置測位の基礎知識から開発と AWS 連携入門/Introduction-to-location-positioning-basics-and-SORACOM-AWS-integration

7/17開催「AWSの基礎を学ぼう 特別編　最新サービスをみんなで触ってみる はじめての位置情報サービス」にて、ソラコムの松下享平(Max)が紹介した資料
https://awsbasics.connpass.com/event/215185/

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1. 位置測位の基礎知識から開発と AWS 連携入門 AWSの基礎を学ぼう 特別編 最新サービスをみんなで触ってみる はじめての位置情報サービス July 17, 2021 株式会社ソラコム テクノロジー・エバンジェリスト 松下 享平 (Max / @ma2shita)
2. 自己紹介 株式会社ソラコム / テクノロジー・エバンジェリスト 松下 享平 (まつした こうへい) “Max” 静岡県民 🗻 新幹線通勤族 🚅 講演や執筆を中心に活動、登壇回数400以上/累計 経歴: 東証二部ハードウェア・メーカーで情シス部門 EC 事業責任者、IoT 事業開発を経て現職 AWS ヒーロー (IoT 部門、2020年)
3. 位置測位の基礎知識から開発と活用入門 ➢ 位置測位の代表的な活用方法と分類 ➢ 位置測位の仕組みと測位技術 ➢ 測位精度、開発方法、消費電力 ➢ デバイスは？クラウドは？
4. 位置測位の代表的な活用方法 工場・物流拠点 店舗 ルート上の位置確認 営業車両・農機の稼働率 拠点間の発着確認 大切なモノや人の追跡 事務所
5. 位置測位の活用分類 車両や荷物、人など、移動するモノの位置や状態を デジタル化して利用する事 ジオフェンシング 物体の現在地を把握したり、 移動経路を記録する 地図上に「仮想的な境界線」を作り、 滞在や出入りを把握する トラッキング 2点間の距離と経過時間から、速度も推定できる
6. 位置測位の仕組み 位置情報の発信源からの信号を、対応モジュールで 受信して測位 位置情報 マイコン等 対応する 受信モジュール 信号の発信源 測位衛星 (GPS) BLE ビーコンや Wi-Fi 等 セルラー基地局
7. 位置測位の技術と適した範囲 cm 1m 10m 100m 1km 屋内 屋外 精度 GPS Wi-Fi Wi-Fi BLE RFID UWB セルラー基地局 セルラー基地局 主に取得できる 情報 地理座標系 (緯度、経度) 発信源からの相対距離 発信源の管理 事業者 自前
8. GPS や “みちびき” と「GNSS」の関係 《衛星測位システムの総称》 GNSS Global Navigation Satellite System 全球測位衛星システム GPS Global Positioning System (米国) #GNSSとは / 国土地理院 https://www.gsi.go.jp/denshi/denshi_aboutGNSS.html GLONASS (ロシア) Galileo (EU) “みちびき” 準天頂衛星システム: QZSS (日本)
9. 衛星測位の精度と周辺技術 https://www.gps.gov/systems/gps/performance/accuracy/ 測位精度を向上する技術 DGPS (ディファレンシャル GPS、相対測位方式) • 自前の単独測位 + 固定局からの補正情報で測位 • 誤差 数m RTK-GPS (リアルタイムキネマティック GPS、干渉測位方式) • 測位衛星との波長数で測位 • 誤差 数cm #GNSSを使用した測量のいろいろ/ 国土地理院 https://www.gsi.go.jp/denshi/denshi45009.html 条件が良い スマートフォンの精度で 約 2 m ~ 5 m 測位を補助する技術 AGPS (アシスト GPS、補助 GPS) • 測位衛星の軌道情報をネットワークから取得 • 測位開始時間の短縮や、一時的な通信途絶時の測位 #みちびき 用語集/ 内閣府 https://qzss.go.jp/glossary/index.html
10. #みちびき対応製品紹介 https://qzss.go.jp/usage/products/index.html “みちびき” 取り扱い信号と測位精度 “みちびき” 取り扱い信号と精度の関係 信号名 配信サービス L1C/A, L1C, L2C, L5 衛星測位サービス L1S サブメータ級 測位補強サービス L6 センチメータ級 測位補強サービス #Q. みちびきを利用するにはどうすればよいですか？ https://qzss.go.jp/overview/faq/index.html
11. 衛星測位のデータフォーマットと必要精度 小数点 精度 第 0 位 110,940 m 第 1 位 11,094 m 第 2 位 1,109 m 第 3 位 111 m 第 4 位 11 m 第 5 位 1 m 第 6 位 0.1 m 第 7 位 0.01 m 第 8 位 0.001 m 地理座標系における 小数点と精度 緯度 ※北緯 35度付近 NMEA 0183 (略: NMEA) `$` で始まるCSV風の行志向 ASCII フォーマット $GPGLL,5107.0013414,N,11402.3279144,W,205412.00,A,A*73 $GPRMC,144326.00,A,5107.0017737,N,11402.3291611,W,0.080,323.3,210307,0.0,E,A*20 GNSS モジュール MCU UART TinyGPS++ gpsd 等の パーサー { "緯度_lat": 35.65829816, "経度_lng": 139.74133151 } 小数点 精度 第 0 位 91,287 m 第 1 位 9,129 m 第 2 位 913 m 第 3 位 91 m 第 4 位 9 m 第 5 位 0.9 m 第 6 位 0.09 m 第 7 位 0.009 m 第 8 位 0.0009 m 経度 ※北緯 35度付近 https://naokiwatanabe.blogspot.com/2015/03/gps.html
12. 位置測位の頻度と消費電力 多 少 消費電力 測位の頻度 高い (1分間に数回) 低い (数時間に1度) イベント発生型 参考: 移動手段毎の 1分あたりの移動距離 移動手段 1分あたりの 移動距離 (約) 1 km/h 20 m 歩行 4 km/h 70 m 自転車 15 km/h 250 m 車/一般道 20 km/h 350 m 車/高速道 70 km/h 1,200 m 100 km/h 1,700 m 平成27年度 全国道路・街路交通情勢 調査 一般交通量調査 集計表 定期送信型 イベント 発生時
13. 位置測位の基礎知識から開発と活用入門 ➢ 位置測位の代表的な活用方法と分類 トラッキング、ジオフェンシング ➢ 位置測位の仕組みと測位技術 屋外／屋外 ➢ 測位精度、開発方法、消費電力 “みちびき” の精度、NMEA、測位頻度
14. クラウド ネットワーク センサー/デバイス “モノ” 「IoT」とは？ モノやコトをデジタル化 現場のデジタル化 現場とクラウドを つなげる データの活用
15. クラウド ネットワーク センサー/デバイス “モノ” IoT と MaaS / CASE におけるもう一つの “S” Shared & Service シェアリング サービス Autonomous 自動運転 Electric 電動化 Connected 通信 Mobility as a Service Sensing デジタル化
16. 手元に届いたら、すぐ始められる SORACOM 内蔵の IoT デバイス 4種のセンサー + LTE-M GPS マルチユニット SORACOM Edition GPS と BLE 中継 ビーコン対応 GPSトラッカーGW 車載 GPS トラッカー RT299 3種のセンサーと GPS/BLE を Android 技術で開発 Acty-G3 LTE-M 搭載 IoT ボタン SORACOM LTE-M Button LTE-M による 簡易位置情報 【CM】 7/20 に “SORACOM Device Meetup” で解説
17. 「作らない、利用する」を実現する SORACOM の オープンなアーキテクチャ クラウドアダプタ SORACOM Funnel クラウドファンクション SORACOM Funk データ転送支援 SORACOM Beam データ収集・蓄積 SORACOM Harvest ダッシュボード作成・共有 SORACOM Lagoon 蓄える 使う 連携する 蓄える 使う GPS マルチユニット SORACOM Edition Acty-G3 SORACOMLTE-M Button SORACOM Air で LTE SORACOM Arc で Wi-Fi
18. Amazon Location Service 連携アーキテクチャ例 GPS マルチユニット SORACOM Edition クラウドファンクション (SDK オフロード) SORACOM Funnel AWS Lambda AWS Cloud Amazon Location Service A: IoT Core 経由 クラウドファンクション (FaaS 呼び出し) SORACOM Funk B: Lambda 関数を 直接呼出し AWS IoT Core AWS Lambda Invoke API: BatchUpdateDevicePosition データ転送 (HTTP REST) SORACOM Beam インラインプロセッシング (ペイロード変換) SORACOM Orbit C: クラウド側の ローコード化 Amazon API Gateway https://qiita.com/ma2shita/items/351746f2b6c414f9d5ab .wasm
19. SORACOM は IoT の「つなぐ」を簡単に IoT デバイス クラウドサービス ✓ 遠隔操作 ✓ メンテナンス ✓ 蓄積・見える化 ✓ アラート通知 通信 デバイス センサ キット IoT 通信 IoT SIM LPWA パートナー デバイス パートナークラウド (AWS / Microsoft / Google)
20. 世界中のヒトとモノをつなげ 共鳴する社会へ