[JBpressの今日の記事(トップページ)へ]

GPSはアメリカ頼みのIoTインフラである

昨今、IoTの発展において、位置情報を取得するGPS(全地球測位システム)は重要な役割を果たしている。

すぐに思い浮かぶのは、自動運転技術だろう。自動運転カーはカメラで周辺環境を把握するほか、GPSによって位置情報を取得し運転に活用している。

GPSは新たなビジネスモデルも生み出している。ライドシェアサービスの「Uber」は、GPSによって得られる位置情報を基に乗客と空車をマッチングすることで双方の利便性を高め、急激に普及が進んでいった。

また、同じくIoTの応用領域として注目されている農業においても、GPSに期待する役割は大きい。

価格競争を背景とした大量生産需要、さらに農家の後継者不足・高齢化に伴う人手不足など、従来の農業が抱える問題は大きい。そうしたなかで、IoTを活用したスマート農業では、GPS搭載のトラクターやドローンを使うことで肥料を効率的に撒いたり、自動運転によって広い農地を耕したりなどが可能となる。農業が抱える問題の解決策として、期待されているのだ。

物流業界や旅行業界などでも活用されるGPSだが、現在のシステムはアメリカによって運用されていることはご存知の方も多いだろう。

このアメリカの「GPS」のような衛星測位システムは、近年、世界各国で開発・導入が進められている。ロシアでは「グロナス」という独自の測位衛星システムの運用を既に開始しており、欧州の「ガリレオ」、中国の「北斗」、インドの「IRNSS」など、各国で整備が進んでいる。

位置情報関連のビジネス展開が本格化してきているなかで、各国とも独自のシステム整備を急いでいる格好だ。

日本独自のGPSを求める動きへ

元々はアメリカが軍事用に打ち上げた人工衛星を民間でも使えるようにしたのが、現在のGPSシステムである。そのため、民間で利用が許されているデータにおいては、10メートル程度以内の精度となっている。

また、現在アメリカが運用するGPSは31機あるが、世界中で共有しているため、各地点で一度に利用できるのは6機程度にとどまり、安定した測位に必要とされる8機以上という条件を満たすことができない状況にある。

このため、日本の都市部や山間部では高い建物や山などが障害となり、GPS信号が届かず誤差が生じたり、使えなかったりして、安定したサービスを受けられない状況が生じることがある。

今後、位置情報の応用領域が広がっていくにあたって、より安定したサービス提供が望まれる。そのとき、アメリカに頼った現状のシステムでは限界を超えることができない。日本の都合で衛星数を増やすなど柔軟な運用はできないからである。

そこで登場したのが、日本独自の衛星「みちびき」による「衛星測位サービス」の開発計画だ。

「みちびき」はGPSと互換性を持っており、GPSを補完・補強するように働くという。GPSのように世界中を回るわけではなく、日本のほぼ真上となる準天頂に位置する時間を長く取れる軌道を飛行させる。これによって、GPSの信号が届きにくい場所にもデータを届けやすくなる。

この「みちびき」による測位サービスの誤差は、少なくとも1メートル程度に、さらには国土地理院が設置している電子基準点などと併せることで、数〜数十センチにまで縮めるという。

なお、1基あたりが日本上空をカバーできるのは8時間となるため、24時間サービスを提供し続けるためには最低でも3基は必要になる計算だ。2011年9月の閣議において「4機体制を整備し、7機体制を目指す」ことが決定。また、2013年1月の「宇宙基本計画」においても重要な政策と位置付けられた。

アメリカのGPS衛星と併せて、常に安定測位が可能な機数を確保することを目指す。

 

年内に打ち上げが予定されている「みちびき3号機」(出典:qzss.go.jp)


「みちびき」は2010年の初号機に続き、2017年6月に2号機が打ち上げられ、衛星軌道へ投入。今後、2018年3月までに3、4号機を打ち上げ4基体制とし、2018年4月から測位データの提供を開始する予定だという。

内閣府によれば、この日本独自の衛星測位システムの導入により、2020年時点で年間2兆円以上の市場を創出できると見ているという。また、国内需要だけでなく、経度が近く日本と同じくGPSを利用している東アジアやオセアニアなど諸外国へのサービス提供も視野に入れているようだ。

「みちびき」の導入で我々の生活はどう変わるのか

では、「みちびき」による高精度な位置情報システムは、我々の生活にどのような変化を与えてくれるのか。

まず、自動運転の精度向上が見込める。これまで誤差の影響で捉えられなかった車線レベルの位置把握も実現するため、詳細な制御が可能となり、より高レベルな自動運転を実現できるだろう。

もちろん、タクシーやバスなど公共輸送車両の配車や運行管理にも効果が発揮される。

物流におけるセキュリティの向上にも寄与する。現在でも重要性の高い荷物にはGPSタグを使うことがあるが、高精度な位置情報システムを利用することでより詳細な位置を把握でき、万が一のトラブルの際にも追跡が容易になる。

また、歩行者ナビゲーションへの応用も考えられる。例えば、音声ガイダンス付きの歩行ナビアプリをスマートフォンに搭載しておくことで、視覚が不自由な人にも目的地が見つけやすくなるし、より安全なルートを案内することも可能となる。

あるいは、災害時の安否確認サービスや無人ドローンによる災害救助支援など、より高い精度を求められる現場への導入も進むのではないだろうか。

すでに民生品でも対応は進んできており、内閣府の「みちびき(準天頂衛星システム:QZSS)公式サイト」では、対応製品のリストを掲載している。スマートフォンであるiPhone 7のほか、カー用品やデジカメや時計など様々なジャンルの製品が対応していることがわかる。

ようやく手に入る、日本独自の高精度位置データの活用から新たなサービスや製品が誕生するのを期待したい。

筆者:Fumiaki Ogawa (IoT Today)