スマホのGPSはすごい!

おはようございます。
アシストユウの小幡です!

本日もお越しいただき、ありがとうございます。
今回は「スマホのGPSは何で正確なの?」というテーマでお話します。

スマホの中を見てみよう

スマホのGPS、なぜ正確なの?その仕組みを徹底解説!
スマホが地下や建物の中でも「今、どこにいるか」をほぼ把握できるのは、GPSだけではなく、複数の技術の融合によって実現されています。

GPS(衛星測位):基本だけど弱点あり
衛星から送られる信号を使って位置を割り出すGPSは、原理的にはとても正確です。複数の衛星からの信号を受信し、信号到達時間から距離を測定し、三角測量(正確にはトリラテレーション)で測位します。地上で数メートルの精度が出る理由は、この原理がしっかり機能しているからです。
ただし、この方式は開けた場所(空が見える場所)でないと信号を受信できず、地下やビル奥では精度が下がるという弱点もあります。

セル基地局(SIM電波):地下でも場所がわかる理由
スマホはGPSだけでなく、SIMカードを通じた携帯基地局との通信も位置推定に使っています。「どの基地局と通信しているか」を元に、多くは「セルID」や「三角測量(Cell Tower Triangulation)」を行います。

この方式はGPSよりかなり粗い精度ですが、地下鉄や建物内などGPSが使えない場所でも、大まかな位置を知るには有効です。

Wi-Fiロケーション:屋内で強い味方
屋内ではWi-Fiアクセスポイントの位置情報も活用されます。スマホは接続していなくても近くのWi-FiのSSIDやMACアドレスを読み取り、それを収録されたデータベースと照合して位置を推定(Wi-Fiフィンガープリント)します。精度は2〜4メートルほどと、GPSに比べてもかなり優秀です。

センサー融合(A-GPS/Fused Location Provider)
現在のスマホは、GPS・Wi-Fi・セル電波・加速度センサーなど複数の情報を統合して位置を求めます。例えばAndroidのEmergency Location Service(ELS)では、Fused Location Provider(FLP)がそれらを組み合わせて正確な位置を算出し、屋内外問わず安定した測位を実現しています。

トンネルや地下ではどうなるの?
ユーザーからよく聞く疑問:「GPSが切れたとき、スマホはどう位置を特定するの?」
多くのシステムでは、最後に取得したGPS位置からの推測(Dead Reckoning)を行います。加速度センサーや進行方向を使って移動を推定し、トンネル内でも位置を「仮置き」するわけです。ただ、時間が経つと誤差が蓄積し、どんどんズレていくため精度は保証できません。

まとめ:スマホが正確な位置を示せる秘密
• GPSは高精度だが、空が遮られる場所では弱い
• セル基地局通信で粗い位置推定が可能
• Wi-Fiロケーションは屋内で高い精度を誇る
• これらを統合することで常に最適な手法を使い分け、正確な位置を導き出している
• トンネルなどではセンサー推定を使うが、長時間では精度低下も

スマホは「その場に最適な測位手段を瞬時に選んで使い分ける」ことで、信頼性の高い位置情報を提供しています。現代のスマホ位置精度が頼もしいのは、このマルチソース融合の賜物ですね!

次回は、「GPSって何でできたの?」を深掘りして解説していきます。
本日も最後まで読んでいただき、ありがとうございました!

現場の皆さん、GPS付きのものがあるけどこれって大丈夫?など気になることでも
是非お問い合わせください。

月額1万円~使用したいという方はこちら
https://assistyou-m.com/mics/ai_kids/

https://www.facebook.com/yuuki.obata?locale=ja_JP
上記より友達登録の上、メッセンジャーにてDM、メッセージをお送りください。
現場からは以上です。

追伸
アパレル・グッズやってます。絵本制作の費用にあてられます。
https://yukidrearoom.thebase.in
応援したい人用 絵本制作の費用にあてられます。
https://community.camp-fire.jp/projects/view/322931