この写真はどこで撮ったのだろうか？ Capture & Process テクノロジーにより、瞬時に、そして低消費電力で実現可能なポイント・アン ド・シュート式ジオタギングは、デジタルカメラの次のキラーアプリケーション。 クリス・マーシャル博士、Capture & Process 開発責任者、u-blox (Dr. Chris Marshall, Head of Capture & Process Development, u-blox) カ ー ル ・ フ ェンジ ャ ー 、 プ ロダ クト コ ミュ ニ ケー ション マ ネー ジ ャ ー 、u-blox (Carl Fenger, Product Communications Manager, u-blox) ポール・ゴウ、マネージャ、アプリケーションエンジニアリング、u-blox (Paul Gough, Manager, Application Engineering for Capture & Process, u-blox) デジタルカメラの技術が飛躍的に発展し、フィルムカメラから主役の座を奪って以来、各カメラメーカーは、 カメラのサイズや、画素数、コスト削減などの小さな改良でしか競合メーカーとの差別化を図ることができ なくなっています。現在ではデジタルカメラが主流で年間 1 億 2 千万台が販売され、そのユーザーはギ ガバイトに及ぶ容量の写真を、日付、あるいはその場しのぎのファイル名ルールに従ったファイルを、数 百に及ぶ PC フォルダに保存しています。膨大な量のデジタル写真ライブラリーの管理に関する課題は、 ユーザーがどのような検索方法で写真を探したいか、という一点に集約できます。ユーザーは、「2007 年 6 月 7∼28 日に撮った写真」をではなく、「オーストラリアでの休暇旅行写真」を探したいのです。 写真に位置情報を付加するフォト・ジオタギングは、ユーザーの理想の検索方法を実現するソリューショ ンです。また、ジオタギングされた写真の新しい管理方法や表示方法を多くの Web サイトが提案してい ます。例えば、Flickr や Locr、グーグルの picasaweb などでは、様々なスタイルで写真を実際の地図上 に表示することができます。このような空間表現は、魅力的な新しいフォトアルバムのスタイルなのです。 picasaweb (www.picasaweb.com): ジオタギング写真をサポートしている写真共有 Web サイト フォト・ジオタギングに対するニーズは以前から十分認知されていて、ソフトウェアでも実現可能であると されてきました。しかし次の２点の懸念点により、GPS 三角測量のデータに基づいた位置情報を写真に 記録する機能を一般ユーザー向けカメラに装備するのを困難にしてきたのです。 1 - 十分な衛星信号を受信し、位置を特定するためには、30∼60 秒という許容範囲を超えた時間が 必要。（ポイント・アンド・ウェイト vs. ポイント・アンド・シュート） カメラの GPS レシーバー回路および写真の位置情報を計算するための CPU 処理によるバッテ リーの過剰な電力消費。 この様な理由から、本格的なリアルタイム GPS ジオタギングを備えたカメラやアクセサリーは、残念なが ら、多少不便であっても最新のカメラガジェットを購入してくれる新しい物好きなユーザーの間でしか使用 されていないのです。 もっと手軽に、簡単にカメラを楽しみたい大多数のユーザーにとって、「カメラを向けたらすぐ撮れる」とい うことができない事実が、ジオタギングの価値に見合わない点なのです。今まさしく、それが変わろうとし ています。 組み込み GPS 半導体メーカーu-blox は、最近買収したソフトウェア GPS 会社の Geotate 社と共同で、 測位時間の長さと過剰な電力消費という従来の GPS レシーバーの欠点を克服した新しいカメラとアクセ サリー用フォト・ジオタギング・ソリューションの Capture & Process 技術を開発しました。この巧みなソリ ューションは、「写真の位置情報という、後で分かればよいことのために、なぜ、カメラ内で一生懸命計算 しなければならないのか。」というシンプルな発想に基づいて開発されています。 この発想に基づき、Capture & Process において、カメラに求められることは、GPS 衛星の原信号を「取 得」(通常 1/5 秒程度で完了)、そのデータを「保存」することだけです。このデータは後で専用の PC/Mac のソフトウェアで処理されます。この方式によって、カメラに組み込む必要があるのは、小型で簡素な、そ してほんのわずかな時間動作する GPS RF レシーバーチップのみになりました。半径 10 メートル以内の 精度で位置情報を計算することや、正確な住所を割り出すリバース・ジオコーディングも、余計な時間を かけず、また、バッテリーを消費したりすることなく、(後で)可能になったのです。 これは夢物語ではありません。この技術はすでに最先端のカメラ アクセサリーを製造する Jobo 社 (www.jobo.com) および DXG Technology 社 (www.dxgusa.com)によって実用化されており、今 後、導入するメーカーがさらに増加する見通しです。この技術は 素晴らしいパフォーマンスを発揮しており、ユーザーからも高い 評価を得ています。 写真撮影の醍醐味を阻害しない、組み込 み式のフォト・ジオタギングなのです。 Capture & Process の仕組みとは？ 克服すべき最大の課題は、必要な衛星データを探し、受信する ために必要な待ち時間をどのようにして排除するかということです。 Jobo 社 の PhotoGPS ： Capture & GPS 衛星信号は 50 ビット/秒という非常に遅いボーレートである Process 採用の位置イメージ ング・ 上に、情報フレームが、1,500 ビットと長いため、全フレームを完全 ホットシュー・アクセサリー にダウンロードするには最短でも 30 秒かかってしまい、必要な情 報(特に「衛星がどこにあるのか」を示す GPS エフェメリスデータ)を得るにはどうしても長い待ち時間が 発生してしまいます。しかも自分がいる正確な位置を特定するには、最低でも 4 つの衛星の位置を把握 しなければなりません。地球を周回している 30 個の GPS 衛星はそれぞれ異なる CDMA チャンネルで 電波を送信しています。カメラはいつでも短時間で、これらの衛星の中から「見えている」衛星を探さなけ ればならないのです。これらの条件から、カメラ上のいかなるハードウェアもソフトウェアもこの待ち時間 を排除することは不可能なのです。 しかし、この問題をカメラ上で解決しなければならないと誰が決めたのでしょうか？Capture & Process は、衛星の原信号を捕えることのみをカメラに要求します。原信号から位置情報を計算するという時間と 電力を消費する複雑な処理は、撮影後の都合のよい時に PC や Mac に任せてしまうのです。 2 では、GPS エフェメリスデータはどうなのでしょうか？Capture & Process は 200mS の間、ランダムに衛 星からの信号を捕えるだけです。この間に衛星から得た情報フレームの中に GPS エフェメリス(衛星の 位置)の情報は含まれていません。この情報がなければ、後で位置情報を計算することはできません。 u-blox のソリューションでは、この情報を別の場所、つまり世界中にある衛星追跡レシーバーから集めら れた過去の GPS エフェメリスデータを含み、随時更新されているオンライン・データベースから取得する のです。 カメラの役割？それはごくごく簡単なものです。GPS レシーバーからの出力データを 200mS の間取得す ることを命令するだけです。ホットシュー・アクセサリーでは、通常のホットシュー・コネクターを通して、ア クセサリーを始動させるだけです。受信したデータは、後で使用するために保存されます。受信して保存 するだけでいいので、受信ユニットは、小型軽量でバッテリー寿命も長くすることができます。 処理は、ユーザーが後でカメラから写真をダウンロードするときに行われます。写真と同時に GPS から 受信したデータもダウンロードされ、自動的に u-blox ソフトウェアによって処理するために準備されます。 衛星からの原信号を含むそれぞれの 200mS 分のデータは信号を受信したすべての衛星を見つけるた めに検索され、計測されます。見えていたすべての衛星からの GPS 信号がカメラに到達するまでの時 間は、衛星およびレシーバーによって事前に定義されているそれぞれの衛星の疑似ランダム拡散符号 (ゴールド符号)の時間シフトを比較することで導き出すことができます。 それらの情報をオンライン・サービスから取得した GPS エフェメリスデータと組み合わせると、衛星がど の軌道に乗っていたかをソフトウェアが認識できます。これによって、PC/Mac のジオタギングソフトウェ アが写真撮影された場所の経度および緯度を計算するために必要な情報がそろったことになります。こ の処理は通常、1 秒以内に完了します。 u-blox が「Historical Assistance Service」と呼ぶオンライン・サービスは、経度と緯度情報を実際の住所 と一致させる機能を持っており、実際の地図の上に重ねられたそれぞれの写真の正確な住所までユー ザーに提供することができます。 Capture & Process の概要 Capture & Process は特許取得済の GPS テクノロジーに基づいた、瞬時に低消費電力で位置 情報を取得可能なソリューションである Capture & Process には、2 つのステップがある： 1) GPS の原信号をポータブル機器で取得する 2) PC/Mac パソコンで、位置を特定するために後で処理をする Capture & Process は「私はどこにいた？」という質問に対する答えを提供する さらに次のような質問に対する答えを提供する… o どこでこの写真/動画を撮影した？ o どこでこの音を録音した？ o 2009 年 3 月 3 日に私はどこにいた？ o 昨日の 17:00 時点で私が送った荷物はどこにあった？ o どこで自転車に乗った？ Capture & Process の主な利点 位置情報を瞬時に取得することができる。位置を特定するまでの待ち時間が不要。待ち時間を 許容出来ないユーザー(写真撮影など)にとって重要。 非常に低消費電力。数時間ではなく、数ヵ月にもおよぶ電池寿命。カメラおよびポータブルロガ ーアプリケーションには必須。 3 Capture & Process の 4 つの要素: 1) 2) 3) 4) GPS 衛星：米国国防総省提供 GPS レシーバー：ポータブル機器に内蔵 PC/Mac 位置特定ソフトウェア：u-blox が提供 Online Historical Assistance：u-blox が提供 リアルタイム GPS に対する Capture & Process の利点： C&P は、後で都合のよいときに処理するための位置情報を瞬時に取得することができる。: リアルタイム GPS では、数秒あるいは数分かけて位置情報を計算する必要がある。 C&P は消費電力が少ない。通常のリアルタイム GPS と比較して 100 分の 1 単位と少ない。 ホスト機器上の簡素なハードウェア：GPS レシーバーとアンテナのみ。 トレードオフ： リアルタイムではない。C&P での位置情報は後でパソコンで計算する必要がある。 Historic Assistance サーバーにアクセスするには、インターネット接続が必須。 取得したデータによって正確な位置情報が得られることをリアルタイムに確認することができな い。（隣接する位置情報から失われた位置情報を推定するインテリジェントソフトウェアによって 位置情報を得られないことは稀） Capture & Process の性能 位置情報の精度：4.3 メートル(すべての SV で 50% CEP @ -130 dBm) 位置情報を計算するために必要な時間：0.4 秒 (1.866GHz Core 2 Duo、 Windows XP 32 bit の PC 使用時) 感度： o 位置推定なし -144 dBm o 推定あり -147 dBm (100 km および 5 分内で推定) サーバーの信頼性：GPS エフェメリスデータ、99.9% どのような Capture & Process 技術がカメラ用アプリケーションで入手可能ですか？ u-blox は現在、2 つの市販ソリューションにおいてジオタギング写真撮影機器をサポートしています。 4 Capture & Process に基づいたデジタルカメラ用のジオタギング： YUMA は、u-blox の PC/Mac 用 GPS ソフトウェア位置特定エンジンおよび Historic Assistance Service で、フォト・ジオタギング機能を内蔵したデジタルカメラの設計を可能にします。 Capture & Process に基づいたデジタルカメラのアクセサリー用ジオタギング： KATO は u-blox が提供するデジタルカメラ用アクセサリーの完全なリファレンス設計です。従来 のデジタルカメラにフォト・ジオタギング機能を付加するための低消費電力型ホットシュー・アクセ サリーを開発するために必要な情報がすべて含まれています。 詳細に関しては、 www.ublox.com/en/gps-solutions/capture-and-process-geotagging-solutions.html を参照してください。 さらなる用途 Capture & Process は、決してカメラや写真撮影専用の技術ではありません。このコンセプトは、様々な 機器に適用し、位置情報を受動的に記録するために使用することができます。たとえば： 低消費電力の受動的位置ロガー 利点：数時間ではなく、数ヶ月の電池寿命 ハイカーやバイカーのためのハンドヘルドのコンシューマ・ロガー 利点：数時間ではなく、数ヶ月の電池寿命 簡素なハードウェア＝省スペースで低コスト スポーツトラッキング 利点：小型で軽量 „サッカーのゲーム中にどれだけダッシュし、どれだけの距離を走ったか？ 動物トラッキング 利点：小型軽量で、数ヶ月に及ぶ電池寿命 „私の猫は毎晩どこへ行っているの？ これらのアプリケーションはすべてリアルタイム GPS ソリューションが必要とする電力の 100 分の 1 を消 費するだけで、瞬時に位置情報を取得することが可能です。 Capture & Process に関する詳細は、 http://www.u-blox.com/en/capture-process.html をご覧になるか、[email protected] にお問い合わせく ださい。 ユーブロックスジャパン株式会社 東京都港区赤坂 4-8-6 赤坂余湖ビル 6 階 TEL: 03 5775 3850 Fax: 03 5775 3842 E-mail: [email protected] www.u-blox.com 5
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