モバイルマーケティングから資産追跡に至るまで、位置情報は消費者と企業の広範な採用に影響を与えてきました。 GPSは、スマートフォンと位置情報技術の組み合わせが消費者や商用車の運転方法を変革する初期の例です。 ドライバーは期待値を非常に低く、駐車場のコンクリートジャングルのような長距離移動でも、位置情報衛星の信号が劣化しスマートフォンや他の端末が軌道を外すと、GPSは何度も再計算されると考えがちです。 GPSは正確で、ほとんどの場合、一般の民間人にとって「十分に正確」です。
長年にわたり、位置情報サービス、機械間通信、モノのインターネットが位置情報機能を必要とするようになると、新しい技術が市場に参入し始め、主に屋外で始まり、さまざまな業界で屋内資産追跡のユースケースへと拡大しました。 無線ネットワーク、RFID(RFID)、Bluetoothビーコンなどの技術は、この需要を満たす基本的な能力、つまり受信信号強度(RSSI)を解析する能力を備えて登場しています。 問題は、これらのSontech技術が位置特定に特化して作られているわけではなく、新興アプリケーションが求めるリアルタイム性能に対応するため、その効果と精度が制限されているということです。 しかし、ほとんどの場合、使用するアプリケーションに対して「十分に正確」で、「許容できる遅延」を持っています。
しかし近年、モノのインターネット(IoT)の発展と非産業用B2B市場での登場により、位置測定精度の要件に対する認識が変わりました。 企業全体の効率化を背景に、組織はIDバッジに埋め込まれたセンサーを通じて小型物や人を追跡し、環境と連携するなど、IoTを活用できる多様なアプリケーションを構想しています。 実際、あらゆる環境タイプに対していくつかのユースケースが現れ始めており、同じ分野内でも異なる競合が存在します。 一方で、リアルタイム測位システム(RTLS)という重要な技術的進歩が進み、サブメートル単位の位置情報提供が可能となっています。 最近でも、業界の新興最先端アプリケーションへのポジショニングはセンチメートル単位を超え、場合によってはそれ以下にまで縮小しています。
しかし、IoTやその他のアプリケーションはセンチメートル単位の位置測定を必要とするのでしょうか?まずは、用途における位置測定の精度が本当に何を意味するのかを見てみましょう。
精度を理解する
RTLSの意味での精度は、精度とレイテンシの組み合わせとして定義できます。 高精度とは、移動する目標を追跡する際に、RTLSシステムはサブメートル(1メートル未満)からセンチメートルレベルの精度を達成しつつ、リアルタイムの追跡を1秒未満の遅延時間で実行できることを意味します。 しかし、どの技術が使われていても、低遅延で高精度を達成するにはコストが伴います。 通常、高精度なリアルタイムトラッキングは、デバイスで関心のある領域をカバーし、データ冗長性を確保することで実現されますが、これにより初期システムコストの増加や場合によっては所有コスト全体が増加します。
遅延もRTLSの精度に影響を与える要因の一つです。 すべてのアプリケーションがリアルタイムの位置情報機能を必要とするわけではありません。例えば、遅く動く重機は数分間隔で位置データを必要とすることがあり、10トンの物体はクレーンなしでは動かせません。また、アスリートを追跡する際には300ミリ秒以上の遅延では拡張現実の応用には不十分です。
今日のほとんどのIoTアプリケーションでは、センチメートル単位の精度やリアルタイムトラッキングは重要な要件ではありません。 例えば:
▲ 倉庫内のフォークリフトの位置取り:数メートル以内の精度が許容され、リアルタイムではなく数秒単位の位置も許容されます。
▲ 造船所でのコンテナの位置調整:数メートル以内の精度が許容され、1分以内に位置情報を受け取ることも許容されます。
▲ 油田内で大型機器を移動する:この用途では数分間隔で位置情報が必要になることがありますが、数メートル以内の位置情報は通常許容されます。
しかし、一部の新興アプリケーションでは高精度トラッキングが必要であり、リアルタイムの能力要件が含まれる場合もあれば含まれない場合もあります。 高精度を必要とする応用例には以下が含まれます:
▲ 競技スポーツ分析:アリーナでのアイスホッケーなど、選手や物体の動きを追跡します。 これは数センチ単位のリアルタイム追跡を必要とします。なぜなら、アスリートや装備は常に動いており、その相対的な位置が試合のダイナミクスや特定のイベントを説明する上で非常に重要だからです。
▲ スマートビルディング:これは、実際の論理をシミュレートするルールエンジンを通じて周囲環境をデジタル処理しながら病院のワークフローを最適化することに関連している可能性があります。 ホームオートメーションシステムとの連携; あるいは、文脈情報を計算する指標をエクスポートすることもできます。 例えば、会議室に入るときに照明を点けたり、スーパーマーケットで買い物客の歩行経路を分析して滞在時間の指標や商品とのやり取りを得たりします。
▲ 産業環境における従業員の安全:倉庫用途では、作業員や自動化機器が素早く移動するため、フォークリフトと作業員の衝突を避けるなど、より高いリアルタイムの追跡が位置を特定する必要があります。
▲ セキュリティと監視:これは監視やアクセス制御など、非常に信頼性の高いデータと一貫性が求められるミッションクリティカルなシナリオに適用されます。
最後に、標準偏差のパーセンタイル(累積分布関数でも表される)も位置精度の重要な要素です。
ある場所がリアルタイム性能が高い場合、それは常に高精度な位置測定と低遅延の基準を満たす必要があります。例えば、90%の時間で1メートル未満です。
概要
人やアイテムの特定精度は、アプリケーション自体の具体的な要件や、それがサポートするビジネスのニーズによって異なります。 上記の例を見ると、特定の用途ではより精密で低遅延の位置決め能力が必要であることが明らかです。 組織は開発する特定のアプリケーションに基づいてリアルタイムの位置情報要件を決定し、精度の向上により多くの新しいアプリケーションの扉が開かれ続けるでしょう。
組織が今日のニーズを決定する際には、将来の応用、登場時に必要な精度、そして規模も考慮する必要があることに注意が必要です。 これはコスト削減、収益性向上、長期投資の確保に重要な要素です。 これらの新しい要件をビジネスニーズに応じて容易にスケールし統合できるRTLSを活用することが重要です。 これには、システムを国境を越えた運用に対応でき、低精度から高精度まで提供できる非常に柔軟なRTLS技術の実装が必要です。 これにより、安全で信頼性の高いワークフロー管理だけでなく、需要が高まるにつれて拡張現実や仮想現実アプリケーションへの進出も可能としています。
人や物体の正確な位置をリアルタイムで一貫して特定することは複雑であり、静止物を追跡することは動く物体を追跡するよりも難しいことが多いです。 すべてのユースケースを完全に解決できる「銀弾」はいません。 組織は、特定のニーズとシステムコスト(初期投資や総所有コストを考慮した)とのバランスを取らなければならず、ターゲット設定能力を達成し、ビジネス目標に合ったROIを達成します。
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