nRF Cloud：Location Serviceの紹介

2023.05.12

こんにちは。
加賀デバイスのNordic Teamです。

近年、位置情報を取得したいというニーズが広がっております。
そこで、今回は効率的に位置情報を取得できるnRF9160(nRF91シリーズ)、nRF7002(nRF70シリーズ)を
用いた nRF CloudのLocation Serviceについて紹介します。

《nRF9160のGNSS機能》
nRF9160にはGNSS機能が搭載されておりGPS(L1 C/A)とQZSS(L1 C/A)に対応しています。
＊LTE動作とGNSS動作は排他的な動作となるため、GNSS機能はLTEがPSM、eDRX、
　もしくは停止している時のみ使用可能となります。

《nRF CloudのLocation Service》
nRF CloudのLocation ServeceはnRF9160のGNSS機能を補完するサービスです。
Location ServeceのA-GPS及びP-GPSを使用する事で、より迅速に、より高精度に、より低消費電力で位置情報を取得出来るようになります。
屋内などGPS信号が取得出来ない所では、基地局の情報を使用したCell Locationや、Wi-FiのAP(アクセスポイント)を使用して位置情報を取得出来ます。

Service	Speed	Accuracy	Power savings	GNSS requirement	Description
Assisted GPS (A-GPS)	~Fast	High	Low	Yes	Provides assistance data to the device. Enables a faster time-to-first-fix (TTFF) for the GNSS receiver. Gets satellite data over the cellular connection and uses the GNSS receiver to obtain a fix. Includes an SCELL request as part of acquiring a fix.
Predicted GPS (P-GPS)	~Fast	High	Medium	Yes	Provides up to two weeks of predicted satellite data to the device. Enables a faster time-to-first-fix (TTFF) for the GNSS receiver. Reduces frequency of new assistance data requests.
Single-cell location	Ultra-fast	Low	High	No	Gets the coarse location of the device based on the nearest cell tower. Single-cell positioning, or SCELL. Saves power by eliminating the need for the GNSS receiver. Part of ground fix operation.
Multi-cell location	Ultra-Fast	Medium	High	No	Gets the coarse location of the device based on the nearest cell tower and its neighbor cell towers. Saves power by eliminating the need for the GNSS receiver. Part of ground fix operation.
Wi-Fi	Fast	Medium	High	No	Calculates location in relation to at least two nearby Wi-Fi network access points (APs). Saves power by eliminating the need for the GNSS receiver. Part of ground fix operation.

《サンプルプロジェクト》
Location Serviceは実際にサンプルプロジェクトで試す事が可能です。

Asset TrackerのサンプルプロジェクトではA-GPS及びCell Locationの機能が使われて、nRF Cloudで位置情報が取得出来ます。

弊社の本社ビルの屋上で試した結果は下記です。

左がGNSSによる位置情報です。右がSingle-cell による位置情報です。

丸く色が塗られている範囲が位置情報の精度で、GNSSによる位置情報であれば数m～数十m単位の精度、CELLによる位置情報の場合は数十mから数百m単位の精度です。

Locationのサンプルプロジェクトを用いて nRF7002を使用したWi-FiのAPによる位置情報を取得した結果は下記となります。nRF7002のSCAN機能のみを使用してAPのMACアドレスを取得し、nRF CloudのLocation serviceを使うことでそのMACアドレスから位置情報を割り出します。

左がログで、右がログから取得した位置情報を地図で示した結果です。

＊実際にLocationのサンプルプロジェクトではnRF7002 EKをご使用頂く事になりますが、
　nRF7002 EKは現時点ではリリース前のため上記当社での計測ではnRF7002 DKを使用しております。

nRF CloudのLocation serviceにご興味ございましたら弊社のお問い合わせ にご連絡ください。

今後もNordicの紹介及びコラムにて色々な情報を公開致しますので是非ご確認ください。

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