簡易的な屋内測位手法のYSFにおける実証実験

近年、GPSを始めとしたGNSSを用いた位置情報の活用が進んでいる。例えば、マップアプリのナビゲーション機能、検索結果のパーソナライズ、持ち物に付ける紛失防止タグ、農耕機械の自動化などである。

しかし、GNSSの屋内環境での活用は限定的であり、依然として課題が多い。これは、GNSSが衛星から電波を受信する仕組み上、建物内では電波が届きにくく、特に高さ方向の精度が低下するためである。また、一般的なスマートフォンなどのGNSS受信機では、数メートルから数十メートルの誤差が生じることがある。

GNSS以外にも位置推定手法は存在する。BluetoothビーコンやRFIDなどは屋内環境に対応しており、GNSSと比較して高い精度を実現できるものの、専用機器の設置や運用に高いコストがかかるという課題がある。

一方で、屋内位置推定には一定の需要があると考えられる。例えば、本校の校舎は構造が複雑であり、新入生や文化祭来場者が現在地を見失う場面がしばしば見受けられる。実際、筆者が初めて本校を訪れた際も、パンフレットの地図があったにもかかわらず迷ってしまった。また、文化祭では来場者が同じ移動ルートに集中し、混雑が発生していた。さらに、オフィスビルにおける災害時の避難誘導支援など、本校以外でも屋内位置推定の必要性は高いと考えられる。

そこで本研究では、現代においてほぼ全ての施設に設置されている既存インフラであるWi-FiのAPに着目した。本校でも、各教室にAPが設置されメッシュネットワークを形成している。これを活用することで、追加コストを抑えた簡易的な位置推定が実現できるのではないかと考え、実証実験を行うこととした。

本研究の目的は、特別な設備を追加せず既存のWi-Fiインフラストラクチャーを活用した、実用的かつ低コストな屋内位置推定手法の実証実験を行うことである。APを利用した位置推定手法に関する研究は既に存在するが、その多くは位置推定に対応した特殊なAPを必要とする。本研究では、既に設置されている一般的なAPを前提とし、高等学校という実環境での実証実験を通じて、その実用性を検証する。

将来的には、本手法をナビゲーション、混雑状況の可視化、災害時の避難誘導支援など、様々な用途に応用できる可能性がある。特に本校のような複雑な構造を持つ建物において、来訪者の利便性向上や緊急時の安全確保に貢献できると期待される。

本研究の実験結果から、受信可能なAPのリストおよびAPからの電波強度の順位を利用することで、Wi-Fi APを用いた位置推定が実現可能であることが示唆された。特に5GHz帯は安定した強度推移を示すため、位置推定において有効に活用できると考えられる。

今後の展望として、まず本校内のAP電波強度マップを作成するため、さらなる計測を継続する。その後、収集したデータを基に実際の位置推定を行うアルゴリズムとアプリケーションを開発し、実環境での精度検証を行う予定である。最終的には、本手法の実用性を評価し、校内ナビゲーションシステムや混雑状況の可視化などへの応用可能性を検討する。