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日本IBMと清水建設の視覚障がい者支援、ビーコンでBluetooth市場拡大へ

Bluetooth LE (Low Energy)を使ったIoTやウェアラブル、スマートホームなどの市場が拡大すると期待されているが、ビーコンの活用でその市場は一段と広がりそうだ。Bluetooth LEを使った電波の発信機ビーコンは、屋内や地下街などの位置検出に威力を発揮するようになる。

屋外はGPSを使うことで位置情報がわかるが、屋内や地下街となるとその電波が入らないため、位置情報はつかめない。そこで、ビーコンや、屋内GPSに相当するIMES(Indoor Messaging System)などを使うことになる。いずれも電波を発信する装置である。Bluetooth内蔵のスマートフォンを活用すると、ビーコン信号を受信できる。例えばAppleのiPhoneにはBluetooth通信が標準装備されている。

ビーコンの活用は、視覚障がい者や高齢者、外国人などにも道案内に威力を発揮する。清水建設と日本アイ・ビー・エムは共同で、視覚障がい者が知らない街でも安全に行けて、しかもウィンドウショッピングの展示物を知り、そこで似合う洋服を見つけ、買い物をする、という健常者の生活を楽しめるシステムを開発した(図1)。地上ではGPSなどの位置情報を利用し、屋内や地下街では電波を出すIMESやビーコンを利用することで、自分の位置がわかる。さらに店舗などの建物の場所や買い物情報までも音声で知らせてくれる。

この仕組みには、清水建設が持つ建築物の設計データのノウハウや、建物の周辺情報も蓄えた、空間情報データベースをはじめとして3種類のコンピュータを使う。後の二つは音声で対話するための音声認識・合成処理を行うサーバと、位置を測定・計算するサーバである。これらのサーバは実際にはクラウド上に置き、Wi-Fiやモバイルネットワークなどインターネットとつながる環境を利用する。

Bluetoothの電波は、10〜20mしか飛ばないため、人がビーコン発信機から遠ざかると電波が弱まり、別のビーコンに近づくと電波は強くなる。いろいろなビーコンを設置した場所の情報を、空間情報データベースが蓄えておき、複数のビーコンからの電波の強弱から、位置を計算するサーバの計算と照らし合わせて、人の場所を認識する。

このシステムでは歩行者は、スマホを持ち、ビーコン信号を受信したり、GPSを受信したり、さらには音声を入力したりする。音声を発信するためのマイクは、ヘアバンドカチューシャのような形の骨伝導マイクを頭に装着する(図1)。視覚障がい者は耳からの情報に対して神経を研ぎ澄ませているため、耳をふさがないようにする。音声対話サーバは、入力された音声を認識し、結果を出力する。例えばショッピングセンターの屋内を歩く場合には、「30m先にブティックがあります」と案内されたら「そこに行きます」と答えながら歩いていくと、「10m先がブティックです」「ブティックに着きました」などと言ってくれる。


図1 マイク兼イヤホンをヘアバンドのように装着、スマホは腰のベルトに巻き付け、音声対話で歩く モデルは日本アイ・ビー・エム東京基礎研究所フェローの浅川智恵子氏

図1 マイク兼イヤホンをヘアバンドのように装着、スマホは腰のベルトに巻き付け、音声対話で歩く モデルは日本アイ・ビー・エム東京基礎研究所フェローの浅川智恵子氏


スマホを利用するメリットは、Bluetoothビーコンの送受信や音声入力・受信だけではない。スマホに内蔵されたさまざまなセンサを利用できるというメリットもある。位置精度をビーコン受信だけに頼るのではなく、スマホのセンサをフル活動する、と開発したIBM基礎研究所は言う。加速度センサは動く/止まるで応答し、ジャイロスコープは曲がったことを検知する。磁気センサは北を向くので方向を検知、圧力センサは気圧によって高さを検出する。

これだけの機能をスマホは標準的に備えているため、システムコストを安くできる。専用の端末機器はコスト上昇につながりまた成功例も少ないため、スマホにこだわった、と清水建設は述べる。スマホにはこのサービスを利用するためのアプリが必要だが、それも提供する。

今回は、視覚障がい者向けにデモしたが、高齢者や言葉のわからない外国人などにも有効だとしている。健常者でも地下鉄から地上に上がった時に目的地までの方向がわからなくなることが多いが、このような応用も可能である。

今後、モデル地区で実用化の実証実験を行い、GPSよりももっと精度の高いGNSS(Global Navigation Satellite System)サービスが始まる2018年での実用化を目指す。まずは病院などの医療施設や、物販施設、公共施設などへ提案していく。

(2015/07/30)

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