参加型ビーコンセンシングによる 3 次元空間上の Wi-Fi データベース構築と可視化

摘要

本研究では，スマートフォンユーザーによる Wi-Fi 基地局ビーコンの観測データをクラウドサーバーに集約し，それらの観測データを用いて，都市における Wi-Fi 信号の受信電波強度を 3 次元空間における地表面および建造物表面の各地点で推定する手法を提案する．提案手法では，Wi-Fi 基地局は屋内に設置されていると仮定し，屋外の複数地点における各 Wi-Fi 基地局のビーコンの観測情報と周辺の建造物の地理情報から，建造物表面上における電波発信点ならびに同地点における送信電波強度を推定する．その情報をおよび建造物情報（3 次元地図情報）を用いて電波伝搬シミュレーションを実施し，観測のない他地点の受信電波強度を推定することで，各地点の受信電波強度を得る．また，スマートフォン内蔵の加速度センサや近接センサを用いてスマートフォンの状態判定を行い，一定の状態で取得した観測のみを用いることでスマートフォンの使用状態に起因する観測間の誤差を抑制する．スマートフォン上でビーコン観測と移動状態推定を行うアプリを開発し，それを用いて大阪大学大学院情報科学研究科の 3 棟周辺で観測したデータを用いて性能評価を行った結果，観測数 14 程度で同研究科の 5 台の基地局からの受信電波強度を 22 地点中 15 地点において土5dBm の範囲で推定できた．また，受信電波強度のシミュレーション結果を 3 次元地図上にマッピングし，可視化するシステムもあわせて試作している．