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トラッキング技術で最も重要なこと

2022-02-04T16:34:50+09:00January 31st, 2022|Blogs|

英語の格言で本を表紙で判断してはいけないと言われますが、私は表紙を見て買ったことが何冊もあります。その本が必ずしも人生を変えるような体験を与えてくれるとは限らないですが、1000円前後の買い物なのであまり気にしません。 プロセスのデジタル化戦略を支える位置測位技術への投資は、1000円以上の価値があり適切なトラッキング技術を選択することは、表紙で判断するように表面的なデザインで選ぶより、もっと考える価値があるのです。しかし、トラッキング技術の比較は、表面的な性能の比較に終始し、精度という誤った要素で比較されることが多いのが現状です。 まず最初に、すべてのトラッキングシステムには誤差があります。つまり「あなたはここにいます」と言うとき、それは「あなたはだいたいここにいますが、この誤差の範囲内であればどこにいてもおかしくない」という意味です。私たちは皆、Googleマップの信頼性の高い青い円がその瞬間のGPSの状態によって大きくなったり小さくなったりするのを見た経験があるかと思います。システムの裏側では、あなたの携帯電話は、あちこちにジャンプしている多くの位置情報の更新を受けており、Googleのその点は、あなたがおそらくどこにいるかについての推測でしかありません。 それではなぜ誤差が生じるのでしょうか?環境中の物体がトラッキング信号を歪ませたりブロックしたりすること、信号の物理学的特性、信号の検出・解釈方法、トラッキングデバイスの設計、デバイス自身が発生するノイズの量など、様々な理由があります。しかし、基本的には、すべてのトラッキングシステムは位置の測定にある程度の誤差を生じるということです。 実際にどの程度の誤差があるのでしょうか? 位置測位技術とダーツ Googleマップの青い丸の話に戻って、そこで何が起こっているのかを考えてみましょう。そのためには、ダーツというゲームを考えるのが有効で分かりやすいと思います。ダーツ選手の成績は、ダーツが狙ったところに当たったかどうか、つまり「正確さ」で定義することができます。例えば、ダーツを100回投げて、何本的中させたかで選手のパフォーマンスを評価します。 プロのプレイヤーに100本のダーツを投げたら、ほぼ毎回中心のブルズアイに当てられると思います。でも、100本のうち1本くらいは、ボードの向こうの壁に当たってしまうかもしれませんね。1000回投げれば、そのうちの1回は狙ったところに落ちるはずです。 では、一般人の私とプロに「二人ともブルズアイに当てられるか?」と聞けば、私のダーツの正確さには自信はなくても「当てられる」と答えるかもしれない。そこで、もう少し科学的に、自信というものを、正確さと並ぶパフォーマンスの要素として定義してみましょう。ダーツ選手のパフォーマンスは、ブルズアイを射ているかどうかではなく、各ダーツが中心からどれだけ離れているかに基づいて定義することにしましょう。そうすれば、パフォーマンスを決定するためのいくつかの指標を適用することができます。ここに私の100投があります。 見ての通り、あまり良い成績ではありませんでした。例えば、内側のリングの64は、ブルアイとブルズアイに刺さったダーツも含んでいます。中心から外側に行くに従って、その半径の中に合計何本のダーツが溜まっているかを数えています。実際にリングの半径を測ってみると、表の結果をこのようなグラフにプロットすることができます。 青い線は私、緑の線はプロ選手がどのようなスコアを出すかを示しており、ほぼすべてのダーツをブル内に収め、そのほとんどをブルズアイそのものに入れることができるのです。 このグラフは、「累積エラー確率」と呼ばれるもので、私のダーツがなぜうまくいかなかったかを示しています。トラッキングシステムにも全く同じ原理が当てはまります。ここでは、トラッキングシステムが測定値として返す実際のオブジェクトの位置からの距離を誤差と定義し、縦軸をパーセントでプロットします。その様子は以下の通りです。 ダーツを投げるのと同じように、緑の線は、赤い線よりもはるかに高性能なトラッキングシステムを示しています。曲線が左上に向かうほど、優れたトラッキングシステムであることを示しています。 トラッキングシステムの総所有コスト(TCO)は、ざっくりと緑色の線の方向に増加し、赤色の線の方向に減少していきますが、これは主にトラッキングのタグの費用と寿命に起因しています。そのため支払ったものが得られるということで、パフォーマンスと総所有コストを比較検討する必要があります。 トラッキングシステムについて学ぶ最も重要なこと 累積誤差曲線を見て、いくつかの方法で読み取ってみましょう。伝統的な質問は、「1mの精度を達成できるか」というものです。それぞれの選手はこのグラフの3つのベンダーは、全員「はい!」と答えるでしょう。そして赤のベンダーは50%、黄のベンダーは70%、緑のベンダーは95%の確率で1m以上の精度を達成することがわかります。 もっと分かりやすく言うと、1mの精度を約束した場合、赤のベンダーは50%、黄のベンダーは30%、緑のベンダーは5%の確率で間違うということです。そこでベンダーを選ぶときのには、「どの程度の精度が必要か」ではなく、「どの程度の頻度で間違った答えを許容できるか」、つまり「自分のプロセスはどの程度重要か」ということを考える必要があります。 このカーブをより洞察的に読み解くならば、まず確信から始めなければなりません。あなたのプロセスは5%のエラーレートを許容でき、なおかつこの投資に対してプラスのROIを返すと定義しているのです。ここで、信頼度95%での誤差でベンダーを比較すると、緑のベンダーの答えは「1m」に対して、黄色は「3.3m」、赤は「11m」となります。 左側は、重要度の高いプロセスをサポートするTCOの高いシステム、右側は、重要度の低いプロセスには全く問題ないTCOの低いシステムに向かう傾向があります。これはまさに、プロセスが許容できるエラーレートが、どのトラッキングソリューションを選択すべきかの決定的な要因になるということです。精度は確かに重要ですが、それ自体ではほとんど意味のないパラメータです。 もしあなたが、信頼度ではなく精度に沿ってトラッキングシステムを考え、1mの閾値に屈した場合はこのようになります。 なぜなら、すべてのRFPの回答は、パフォーマンスという点ではまったく同じに見えるからです。誰もがグリーンゾーンで回答するでしょう。要件には、精度と信頼度という2つのパラメータがあり、回答を分けるのは信頼度の数値です。 そこで、その方法を説明します。 例えば、2mというように、精度の要件を定義します。(精度の要件は定義する必要がありますが、それだけで終わらせないでください。これには技術が必要で、おそらく別のブログ記事で取り上げることになるでしょう)。 プロセスの重要性を考慮し、許容できるエラー率を定義します。例えば、1,000分の1、つまり0.1%とします。 100%からそれを引くと、必要な信頼水準は99.9%になります。 ベンダーに、貴社と同様の物理的環境(研究室ではなく、あらゆる厄介な要素が存在する現実世界)での2m信頼度について尋ねてください。 99.9%未満と回答したベンダーはすべて失格とする。 他の要件に基づいて残りを選択する。 これらのステップを踏まないと、信頼性の要素を完全に無視して、簡単に騙されることになります。信頼度はトラッキングシステムの最も重要な識別要素でありながら、誰も考慮しないものです。 もし、あなたがまだ精度のことだけを考えているのなら、私は自分のダーツを持っていて、木曜日の夕方はいつも暇していますよ。 Ubisenseのチーフプロダクトアドボケート、エイドリアン・ジェニングスが書きました。 Adrian はユビセンスのスポークスパーソンとして、世界中を飛び回り、あらゆる組織と協力しながら、プロセスを変革するために SmartSpace の導入を加速しています。エイドリアンは、元ロケットサイエンティストで、英国の情報専門家として、米国国防総省で3年間、ミサイルコンサルタントとして活躍しました。オックスフォード大学で物理学の修士号を取得し、現在はケンブリッジの企業で働いています。

楽天モバイルと英ユビセンス社、 国内向けIoTソリューションの独占販売について合意

2021-10-21T16:24:33+09:00October 21st, 2021|Blogs|

楽天モバイルと英ユビセンス社、 国内向けIoTソリューションの独占販売について合意 - 楽天モバイルのネットワークと ユビセンス社の産業用IoTソリューションを組み合わせ、 日本企業のデジタルトランスフォーメーション(DX)を促進 - 楽天モバイル株式会社(本社:東京都世田谷区、代表取締役社長:山田 善久、以下「楽天モバイル」)とUbisense Ltd.(本社:英国・ケンブリッジ、CEO:Clare Colhoun(クレア・コラウン)、以下「ユビセンス社」)は、日本におけるIoTソリューションの販売について独占契約(以下「本合意」)を締結しました。ユビセンス社は、産業用IoT(IIoT: Industry IoT)、デジタルツイン(注1)、スマート工場ソリューションのリーディングプロバイダーです。楽天モバイルは、日本企業にユビセンス社のリアルタイム位置測位システム(RTLS: real-time location system)と「SmartSpace®」ソフトウェアプラットフォーム(注2)を独占的に提供していきます。 本合意に基づき、楽天モバイルは、ユビセンス社のIoT製品とソリューションを国内で展開し、自動車業界、航空宇宙業界、各種製造業など幅広い産業のデジタルトランスフォーメーション(DX)を推進することを目指します。 RTLSは、センサーとタグで構築されたネットワークを使うことで、動的な製造ラインや産業空間のような複雑な環境下において、対象物の位置、動き、相互作用に関する正確な情報を提供するシステムです。測位対象物に取り付けたタグが発信する電波をセンサーが受信することで、製造現場などの産業空間においてこのリアルタイム位置情報を取得することが可能です。また、リアルタイム位置情報が、既存のシステムから提供されるデータにコンテキストを追加することで、工程のデジタル化を可能にし、効率・品質・安全性の向上につながります。 楽天モバイル代表取締役副社長兼CTO(最高技術責任者)のタレック・アミンは次のように述べています。「ユビセンス社と連携により、当社のクラウドネイティブモバイルネットワークを活用して、日本の顧客企業向けに革新的な業界最先端のIoTソリューションを提供できるようになることを嬉しく思います」 ユビセンス社CEOのクレア・コラウンは次のように述べています。「楽天モバイルとの連携は、日本における当社の既存顧客にとって確実にメリットになると考えています。様々な企業の生産管理改革に貢献してまいります」 なお、日本におけるユビセンス社のソリューションおよび製品の販売・マーケティングは、楽天モバイルの子会社である楽天コミュニケーションズ株式会社(本社:東京都世田谷区、代表取締役会長 CEO:平井 康文)が行います。 (注1)デジタルツインとは、現実空間の工場や製造設備、製品、オペレーションをデジタル空間に再現し、リアルタイムに現実とデジタルを連携するシステムです。 (注2)「SmartSpace」ソフトウェアプラットフォームとは、物理空間内の人と物、両方のリアルタイムでの位置、相互作用、および状態をモニターするソフトウェアプラットフォームです。SmartSpaceは英国で登録されたUbisense Ltd.の商標です。 楽天コミュニケーションズについて 「The New Value Enabler towards our Digital Society」をビジョンに掲げ、従来からの固定系通信サービス(IP電話、インターネット接続サービス)に加え、モバイル、クラウドサービスなど今後の「Everything over Digitalization」を見据えたソリューションを提供する楽天グループのICT事業会社です。IPプラットフォーム上での音声やデータ、コンテンツやアプリケーション開発などの新たな可能性を創出すべく、さらなる事業展開の拡大を目指します。詳しくは、楽天コミュニケーションズのウェブサイトをご覧ください。https://comm.rakuten.co.jp/   ユビセンス社について ユビセンス社は、「SmartSpace®」のソフトウェアプラットフォームと「Dimension4 Ultra-Wideband」のセンサーを通じて、人、デバイス、製品のリアルタイム位置情報、動き、相互作用を追跡することで、現場作業におけるソフトウェアシステムのインテリジェンスを提供しています。オープンアーキテクチャプラットフォームを通じて、ユーザーは、物理プロセスの計画、監視、制御を簡単に行えます。ユビセンス社は英国・ケンブリッジに本社を置き、1,000社以上の顧客とグローバルに物理空間をSmartSpace®に変換する事業を展開しています。詳細については、ユビセンス社のウェブサイトをご覧ください。 https://ubisense.com/ 以 上

Top 3 RTLS predictions in 2021

2021-01-18T14:55:37+09:00January 18th, 2021|Blogs, Industry Trends|

As we start 2021, we take a brief moment to reflect on the key trends we anticipate in real-time location systems (RTLS) in the year ahead. The need for real-time location of people will be around for a while Let us address this first.  Unfortunately, as we enter the new year, the pandemic is not yet over (happy new year?) and COVID-19 - and infectious respiratory diseases in general - are increasingly

Gone in 60 seconds – thinking beyond the fixed workstation

2020-12-10T13:56:00+09:00August 13th, 2020|Automotive Industry, Blogs, Industry Trends, Technology Trends, Transformation|

Ever since Ransom Olds introduced the automotive assembly line in 1901, and Henry Ford the moving conveyor in 1913 we’ve pretty much been building cars the same way: cramming processes into fixed workstations. The fixed workstation is a very simple concept. Step 1: define the takt-time based on planned production volume, typically around 60 seconds for high volume. Step 2: set the line speed and workstation size to create 60s workstations. Step 3: divide

It’s about time automotive manufacturers replace a 70-year-old technology

2020-12-10T12:02:25+09:00August 13th, 2020|Automotive Industry, Blogs, Industry Trends, Technology Trends, Transformation|

The barcode was first imagined in 1948 by Joseph Woodland, inspired by the dots and dashes of Morse code. Woodland was responding to a challenge set by a local retailer in Philadelphia, looking to find ways to speed up the process of checking-out in stores. By the 1960’s, an engineer, David Collins revived this idea and, combined with the availability of lasers, was putting thick and thin striped lines on railway cars so they

From zero-code to contact-tracing in under a week

2020-06-02T10:22:08+09:00May 29th, 2020|Blogs, Contact-tracing, Industry Trends, Technology Trends, Thought Leadership|

Have you ever wondered where all these contact-tracing and social-distancing solutions came from? It’s not like they were developed and ready to roll out – the use of technology to support back-to-work strategies is unprecedented in history. Unprecedented and unpredicted: up until March we’d barely thought about shutting down; up until April we’d never considered what it would mean to open back up, and here we are in May with a veritable smorgasbord of

How to automate human tasks without creating robots

2020-12-10T11:20:21+09:00May 20th, 2020|Automotive Industry, Blogs, Contact-tracing, Industry Trends, Transformation|

As manufacturing facilities re-start around the world, it’s clear several efficient operating practices that are almost universally adopted will be somewhat reversed, certainly in the short-term, possibly longer. Take ‘just-in-time’ or lean manufacturing for example; made famous by Toyota and popular since the 70’s, manufacturers will need to rethink their supply chains to reduce exposure to potentially disruptive events.  As an opinion piece in the FT succinctly put it this weekend; more ‘just-in-case’ than

Two meters, or not two meters: that is the question

2020-06-01T12:09:21+09:00April 28th, 2020|Blogs, Contact-tracing, Industry Trends, Technology Trends|

I wonder if you’ve thought about why we are being advised to stay two meters (or six feet) away from other people to avoid Coronavirus transmission? That number used to be half the distance by the way, only changing fairly recently. To understand it, we have to go back to post-World War II England, and to a hospital not terribly far south of Stonehenge. Harvard Hospital was for decades the center

Don’t stand so close: contact tracing with RTLS

2020-12-10T14:10:56+09:00April 27th, 2020|Blogs, Contact-tracing, Industry Trends, Technology Trends|

I’m pretty certain when Sting penned those lyrics back in 1980 he wasn’t imagining a manufacturing plant in 2020. Yet, here we are needing to rethink the way we work to ensure adequate social distancing to keep operating safely. Real-Time Location Systems (RTLS) that track the interaction of people certainly has a role to play. With a long history of successfully tracking the location and movement of things, we take this stuff pretty seriously.

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