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2007f Term final presentation
屋内における安価かつ容易に
構築可能なナビゲーションシステムの提案
ACE 子：nakatsu 父：suzuk
概要
• RFIDリーダ付の靴を履き、床に設置されたRFIDタグ
を読み取ることでナビゲーションするシステム
RFIDリーダ
RFIDタグ
アウトライン
1.
2.
3.
4.
背景
既存研究との比較
靴にリーダを装着する利点
評価
1. タグの設置・アクティベーション
2. 設置コスト
3. 作成したアプリケーション
5. 考察
6. 今後の展望
背景
• 屋内用ナビゲーションシステムの研究
– あしナビ
• センサ付の下駄を着用
• あしあとが誘導
– Smart Carpet
• 布型RFIDリーダ
• タグ付のスリッパを着用
– RFIDとデッドレコニングの統合
• RFIDと自蔵センサ群を用いて検出
• 相対移動ベクトルを推定する
既存研究に対する問題意識
• コストが高い
– あしナビ
• ユーザ：超音波センサ、ワイヤレスマウス
• 環境：超音波センサ、プロジェクタ
– Smart Carpet
• 環境：RFIDリーダ/アンテナ
• 設置が困難
– あしなび
• センサ・プロジェクタなど機器が多い
– Smart Carpet
• 配線作業が必要
目的
• 屋内において安価かつ容易に環境構築可能なナビ
ゲーションシステムを提案する
アプローチ方法
• ユーザの靴にRFIDリーダを装着し、床に配置され
たタグ情報を用いてナビゲーションする
– 低周波、低出力（安価）のリーダでもタグを認識可能
– 明示的なアクション無しにタグを読み込み可能
RFIDリーダ
既存研究と比較したメリット
• 環境構築時：
通路の床にスポット的に安価なRFIDタグを設置
• システム利用時：
必要なユーザのみRFIDリーダを装着する
環境側への機器の配置や配線が不要
安価・容易
使用したRFIDリーダおよびタグ
• アートテクノロジー ASI4000/USB
サイズ：21×51×9.9mm
価格：8500円/1台
発振周波数：13.56MHz
• Texas Instruments Tag-it
アンテナサイズ：45×76mm
読み取り可能範囲： 13×10cm
価格：1枚 $0.38
タグの選定
• 費用対効果が大きい
価格/1枚
読み取り
可能範囲
2
1m の価格
使用タグ
$0.38
タグＡ
$0.33
タグＢ
$0.33
85×116
85×85
62×78
$38
$45
$68
タグの配置方法
•
スポット的配置
– 効率の良い配置と考えた
– 1m間隔で1㎡のタグスポットを設ける
– 1㎡が最小設置単位 → 最低1歩はタグスポットに入る
電波干渉を考慮し、
かつ広範囲をカバー
評価：タグの配置と認識率
• 1㎡のタグスポット上をランダムに50回通過した際に
1回以上タグを認識した確率
両足に1個ずつ
片足に2個
16枚/1㎡
40%
44%
25枚/1㎡
70%
74%
36枚/1㎡
74%
56%
アクティベーションに関して
• 連番のIDを持つタグを使用することで、1つのタグス
ポットに対して1枚だけタグをアクティベーションする
060504030201000E
～
0605040302010026
共通の情報を提供
評価：設置コスト
• 例：湘南鎌倉総合病院の1階にシステムを構築する場合
–
–
–
–
延べ床面積 22,967 （6,948坪）平方メートル
総設置距離200ｍ
外来患者数約1300人（平均）
入院患者数約400人（平均）
あしナビ
Smart carpet
今回のシステム
プロジェクタ
超音波センサ
無線マウス
Smart Carpet
RFIDタグ
小型RFIDリーダ
RFIDタグ
環境
プ：80万×200台
＋
超：900万×25セット
＝約\4億
SC：8万×100セット
＝\800万
タ：\1000×100
＝\10万
user
無：\7000×人数
タ：\40×人数
リ：\8500×人数
配線
要
要
不要
設置機器
環境構築
コスト
アプリケーション例
• 病院内ナビゲーションシステム
– 端末上で行き先を指定すると音声で道案内
– 注意勧告機能
– 想定ユーザ
•
•
•
•
入院患者
高齢者
見舞い客
人間ドック
ナビスポット
予備調査
• 湘南鎌倉総合病院
– システムの設置規模
– 作成するアプリケーションに関する評価
• 患者（30代女性～80代男性まで5人）
機械は使いたくない。でも今日も迷って、人に聞いて
地図機能があっても、目も悪いし辛い。補助としての音声なら
年配の方にはいいと思う。地図機能も指示をくれるなら○
病院は診察や調剤で神経を使う。個人への指示や案内の音声
救急など外来と窓口が違うとどこに行けばいいか分からないの
があるとうれしい。（80代男性）
で音声案内欲しい。（30代女性）
診察室まで行った。（70代女性）
まだいい。（70代男性）
（40代女性）
• 大学生
– 地図は便利だけど見ながら歩くのは× 音声の方がまだいい
– どっちか削るんだったら音声のほう
– 音声と地図両方欲しい
デモビデオ
• システム使用時のシナリオ
評価：アプリケーション
• 大学生5人に使ってもらい、アンケートを実施
• 環境：スタート地点から目的地まで音声の指示に従い、歩い
てもらう
– 「踏む」ことを意識しましたか？
• 「少し意識した」が全員
– スポットとスポットの間隔は適正だと思いますか？
• 「場所による」直線だったら間隔を広げるなど
– スポットの面積は適正だと思いますか？
• 「適切」が多かったが、「場所による」もあり
– 端末上でマップ表示もあった方がいいと思いますか？
• 音声＋マップがいい！
– 感想
• 意外とイケる
• 方向音痴にはいいかも
• 長時間使用するシナリオが欲しい
ソフトウェア構成
端末
ユーザ位置情報
管理モジュール
タグID
位置情報
進路情報
RFIDタグ・進路情報
データベース
タグ履歴管理部
現在タグ取得部
位置情報
進路情報
タグリード部
行き先指示
タグID
音声出力
モジュール
コントロール
モジュール
音声出力
システム
起動
評価の考察
• 配置方法によって読み取り率に差が出る
• 場所や通路によって効率の良い配置は異なる
• 年齢層によって求めることが異なる
今後の展望
•
•
•
•
意識せずに100%認識を目指す
場所や年齢層による最適配置方法の提案
アプリケーションの高性能化
病院以外のシナリオ
– 美術館
– 店舗など
まとめ
• RFIDによる位置情報取得の精度、コストの評価を
行った
• 精度、コストと、ユーザの意見を踏まえた上でアプリ
ケーションを作成、評価を取った
• 以上です

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