IoTによるGPS等の位置情報活用 基礎知識

2023年3月24日開催「SORACOM UG 四国 in 高松」で、ソラコム松下(max)が発表した資料です。

Transcript

1. IoT による GPS 等の位置情報活用 基礎知識 Mar. 24, 2023 SORACOM UG 四国 in 高松 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500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2017年より現職 好きな言葉「論よりコード」 好きな SORACOM サービス: メタデータサービス、SORACOM Funnel AWS ヒーロー ( IoT 部門 2020年受賞)
3. 桶谷 拓也 Takuya Oketani ソリューションアーキテクト 株式会社ソラコム ♥ Unified Endpoint @okeee0315 About me
4. 運営のみなさま ありがとうございます！ 感謝のツイートをぜひ!!
5. 今日のハッシュタグ #SORACOMUG ※ソラコムの公式ハッシュタグもあります #SORACOM
6. SORACOM UG 支部紹介
7. IoT 、いいじゃん！ IoT、楽しい！
8. クラウド センサー/デバイス “モノ” ネットワーク 現場をデジタル化 現場とクラウドをつなげる デジタルデータの活用 モノやコトをデジタル化 人手に頼らずデータを集める、現場を動かす IoT とは？
9. 社会のあらゆる場所で活用されているIoT 社会インフラ（ガス） 運輸・輸送 商業施設（カメラ・AI） 顧客利便性向上 モビリティ 製造現場 見守り コミュニケーション支援 社会インフラ（河川） 洋上プラント 商業施設（ロボット） 鳥獣捕獲
10. 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 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) Wi-Fi / 有線 3G / LTE / 5G LTE-M 通信 デバイス クラウド型 カメラ 衛星通信
11. IoT は “IT や ICT の広がった姿” ICT IoT IT あらゆるモノをネットにつなげてデジタル社会を実現
12. 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？
13. 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
14. 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
15. 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
16. 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
17. 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) 北斗(Beidou) (中国)
18. 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
19. #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
20. 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
21. 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
22. 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／屋内 ➢ 測位精度、開発方法、消費電力 “みちびき” の精度、NMEAのパース、測位頻度
23. 「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
24. Amazon Location Service 利用の IoT アーキテクチャー https://blog.soracom.com/ja-jp/2023/02/20/soracom-beam-aws-sig-v4-location-service/ Amazon Location Service SORACOM Beam GPS マルチユニット等の GPS トラッカー
25. AWS re:Invent 2022 - Unlocking business value and operational benefits with IoT solutions (IOT211-L) https://japan.zdnet.com/release/30654055/ Report Ocean社 プレスリリース (2022年3月) https://japan.zdnet.com/article/35185832/ IDC Japan社 プレスリリース (2022年4月) IoT の今と、これから
26. 500万を超える IoT 契約回線と実績 500万を超える IoT が 活躍している社会へ 2022年11月現在、海外法人からの提供を含む SORACOM Air の総回線数。 SORACOM Air for セルラー、Sigfox、LoRaWANを含む。 https://soracom.com/ja-jp/news/20221115-1/
27. IoT の啓発期がはじまる https://fabcross.jp/news/2022/20221012_hypecycle.html 拡大
28. ITmedia / 2017年08月02日 https://www.itmedia.co.jp/business/articles/1708/02/news055.html ITmedia / 2022年05月19日 https://www.itmedia.co.jp/mobile/articles/2205/19/news202.html IoT が “一般名詞” となる時代へ 2017年 2022年
29. IoT is NEW NORMAL
30. 機能の数と、使いこなせる人の数は反比例 使いこなせる人の数 少 多 機能の数 少 多 スマートフォン 専用機 《ボタン等》 = お客様に 学習してもらう量
31. IoTは「手段」→ どのように活かすか？
32. パーツを組み合わせて “創る” ~ Build ~ 製品の存在理由を 理解する 入出力に 注目する 組み合わせ方を 知る 目的外の利用は、いばらの道 何を入れると、何が得られるか 小さな労力、大きな結果
33. IoT テクノロジー民主化のためのプラットフォーム SORACOM Global Platform CLI & SDK SORACOM CLI(Go) Web インターフェース User Console データ転送支援 SORACOM Beam クラウドアダプタ SORACOM Funnel データ収集・蓄積 SORACOM Harvest プライベート接続 SORACOM Canal IoT向けデータ通信 SORACOM Air for Cellular (2G, 3G, LTE) LPWA (LoRaWAN, Sigfox, LTE-M) 専用線接続 SORACOM Direct 仮想専用線 SORACOM Door API Web API Sandbox コネクティビティ ネットワーク インタフェース SIM認証・証明 SORACOM Endorse デバイス管理 SORACOM Inventory 透過型トラフィック処理 SORACOM Junction ダッシュボード作成/共有 SORACOM Lagoon セキュアプロビジョニング SORACOM Krypton アクセス権限管理 SORACOM Access Management アプリケーション デバイスLAN SORACOM Gate 24/365サポート 診断機能 Technical Support USB ドングル / セルラーモジュール / マイコンモジュール / ボタン / S+ シリーズ / ソラカメ デバイス オンデマンドリモートアクセス SORACOM Napter クラウドファンクション SORACOM Funk エッジプロセッシング SORACOM Mosaic オンデマンドパケットキャプチャ SORACOM Peek インラインプロセッシング SORACOM Orbit VPG 監査ログ API Audit Log WiFi, 有線, 衛星等の インターネット接続 セキュアリンクサービス SORACOM Arc Satellite メッセージングサービス (Technology Preview)
35. テクノロジーと社会の変化 IT (情報処理) インター ネット クラウド IoT 1995 ～ 2005 ～ 2015 ～ デジタル化 インフラ データ活用 デジタル化 ➢ 5G、LPWA ➢ 機械学習、AI 現在 ～
36. IoTで解決したいこと、実現したいことから選べる、無料の手順書 SORACOM IoT DIY レシピ 距離センサー = カップの有無 電波の届き具合 = 所在確認 傾き = 在席状況 アイデアを形にできる60以上のレシピ https://soracom.jp/iot-recipes/
37. 人間の歴史の中で、何かを始めるのに 今ほど最高の時はない。 今こそが、未来の人々が振り返って、 「あの時に生きて戻れれば！」と言う時なのだ。 まだ遅くはない。 ― KEVIN KELLY ,〈インターネット〉の次に来るもの, NHK出版, 2016年6月, P18
38. すべては 私たち次第
39. テーマ Connect - Reconnect 7/5(水) Day1 オンライン配信 7/6(木) Day2 ANAインターコンチネンタル東京 (赤坂) 2023 日本最大級の IoT カンファレンス ➢ CEO キーノートは、２日目(7/6)午前 ➢ 複数トラックによる、特別講演や IoT/DX 事例、 IoT 関連テックのセッション ➢ 会場だからこそ「見られる、触れられる」 ワークショップやショーケース
40. SORACOM の願い クラウド ⇒ 多くの Web サービス SORACOM ⇒ 多くの IoT システム 日本から、世界から、たくさんの IoT プレイヤーが生まれますように
41. IoTの「つなぐ」を簡単に You Create. We Connect.