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【仕組みを解説】ポケットWiFiの位置情報は完璧?どのように把握しているの?

【仕組みを解説】ポケットWiFiの位置情報は完璧?どのように把握しているの?

茂畑さん
ポケットWi−Fiの位置情報って、どういう仕組みになってるんですか?
トミー
モバイル通信における位置情報の特定方法にはいくつかあります。

ポケモンGOやドラクエウォークなどのスマホゲームでは、位置情報が重要になりますよね。

今回は、ポケットWi-Fiをはじめとする、モバイル通信全般の位置情報の仕組みを詳しく解説します。

この記事の著者:トミー

通信業界18年目、現役の移動体通信技術者です。
これまでに3Gの周波数再編や4G LTEの立ち上げ、災害で使用できなくなったネットワークの復旧対応、BWAのエリア構築などを行い、北海道から沖縄まで日本全国のモバイル通信を陰で支えてきました。現在は5Gのエリア構築に深く携わっています。

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モバイル通信における位置情報の特定方法は大きく3つ

モバイル通信における位置情報の特定方法は大きく3つ

ポケットWi-Fiなどのモバイル通信における位置情報の特定方法は、大きく3つあります。

トミー
それぞれ詳しく解説していきます。

モバイル通信における位置情報特定方法

  1. GPSを使用して端末の位置を特定
  2. Wi−Fiアクセスポイントから特定
  3. 最寄りの携帯電話基地局から特定

GPSを使用して端末の位置を特定

GPSを使用して端末の位置を特定

GPSを使用して端末の位置を特定

GPSはグローバル・ポジショニング・システムの略で、宇宙に漂っている人口衛星を使って通信端末の位置(緯度・経度)を特定します。

端末にGPS機能がついていることが前提になりますが、現在流通しているポケットWi-FiにはGPS機能が搭載されている機種は多くありません。

つまり、多くはスマホやタブレット端末側のGPS機能を使用する事になります。

Wi−Fiアクセスポイントから特定

Wi-Fiに接続していなくてもWi-Fi機能をオンにするだけで、スマホやタブレットなどの端末が周辺のWi-Fiアクセスポイントに対して、プローブリクエストという信号を送り接続可能なWi-Fiを探します。

この信号の強さや到達時間などから位置情報を特定します。

GoogleやApple、Facebookなどのプラットフォームを提供している企業では、この位置情報を取得しデータベース化する事で位置情報の精度向上に役立てています。

このデータベースは、Wi-Fi機器固有のアドレス(MACアドレスと言います)と、位置情報を紐付けしたもので個人情報などは含みません。

この情報は位置情報(Geolocation API)として頻繁に更新されていて、アプリケーション開発者などが利用できるようになっています。

スマホやタブレット、PCなどの端末側で、近くに飛んでいるWi-Fi電波を確認する事ができます。

iPhoneのWi-Fi設定画面

iPhoneのWi-Fi設定画面

Wi-Fi電波の届く範囲

  • 屋外:最大500m程度
  • 屋内:最大100m程度

値は理論値で、使用する機器のWi−Fi通信規格や環境により異なります。

au公式サイト 無線LANの接続距離は何メートルぐらい? より抜粋

参考【検証してみた】ポケットWi-Fiの電波が届く距離はどれくらい?

最寄りの携帯電話基地局から特定

海外では携帯電話(スマホ)の事を「セルフォン」や「セルラーフォン」と言いますが、一つの基地局が電波カバーするエリアをセル(小区画)と言います。

それぞれの基地局がカバーするエリアは、セルID毎に分割され、他の基地局と電波干渉しないように緻密にアンテナの方向や角度などが設計されています。

スマホやタブレットなどのモバイル端末が、どこの基地局(セルID)の電波を掴むかで、その基地局の電波が届く範囲のどこかに端末があるという事を特定できます。

基地局の電波はWi-Fiの電波と比べると広範囲をカバーしているため、位置情報として利用するには精度は高くありませんが、重要な役割を担っています。

基地局の電波が届く範囲

  • 数m〜数Km

屋内や屋外、使用する周波数や通信事業者のエリア設計により大きく異なります。

ポケットWi-Fi利用時の位置情報特定方法を実験

ポケットWi-Fi利用時の位置情報特定方法を実験

茂畑さん
位置情報ゲームなどでポケットWi-Fiを使用した場合、ポケットWi-Fiの位置とスマホの位置、どちらが有効になりますか?
トミー
この場合は、ポケットWi-Fiの場所ではなく、スマホの位置が位置情報として有効になります。

ポケットWi-Fiとスマホの場所が異なる場合、どのように位置情報が特定されるのか実験してみました。

早速、結果を見てみましょう。

猿田彦珈琲 池袋店

猿田彦珈琲 池袋店

こちらのカフェにポケットWi-Fiを置きっぱなしにして、少し離席してみました。

スマホをポケットWi-Fi経由でネットに接続し、スマホのGPS機能はONにしています。

測定メモ

使用回線:WiMAX
ルーター:Speed Wi-Fi NEXT WX06
プロバイダー:ブロードワイマックス

Googleマップのスクリーンショット

トミー
それでは行ってみましょう。

Googleマップのスクリーンショット

トミー
ポケットWi-Fiを席に残し、スマホを持って離席します。

Googleマップのスクリーンショット

トミー
マップ上ではスマホ側の位置情報が反映されています。

Googleマップのスクリーンショット

トミー
Wi-Fi電波が弱くなってきていますが、位置情報はスマホの位置に追従しています。

さらにポケットWi-Fiが置いてある場所から離れてみます。

Googleマップのスクリーンショット

トミー
ちゃんと位置情報も追従しています。

GPS凄いですね。

Googleマップのスクリーンショット

トミー
さらにポケットWi-Fiが置いてある場所から離れてみます。

Googleマップのスクリーンショット

トミー
さすがにポケットWi-Fiの電波は届かなくなりそうですが、位置情報はスマホにしっかり追従しています。

Googleマップのスクリーンショット

トミー
ここでWi-Fiの電波は途切れて、回線は4Gになりました。

前述した通り、モバイルルーター側にGPS機能が付いている機種は多くありません。

基本的にはポケットWiFiと、スマホやタブレットを別々に持ち歩く事は少ないと思いますが、スマホやタブレット側のGPS機能を使用して位置情報を特定し、回線はポケットWi-Fiを使用する事になります。

スマホなどではA-GPS形式という種類のGPSが使用されていますが、ネット環境がなくても位置情報が取得できるスタンドアローン形式のGPSもあります。

GPSとWi-Fiを併用する事で精度が向上

GPSとWi-Fiを併用する事で精度が向上

GPS機能とWi-Fiアクセスポイントの2つを併用する事でより位置情報の精度が向上します。

Wi-Fiアクセスポイントの情報はGPSのアシスト的な役目で使用します。

ポケモンGOスクリーンショット

画像出典:ポケモンGOより

GPSは最も精度が高い位置情報取得方法ですが、衛星を使用するため、地下や建物の中などに弱いという弱点があります。

その弱点をWi-Fiアクセスポイントからの位置情報と併用することでカバーする事ができます。

位置情報の精度順位

  1. GPSとWi-Fiアクセスポイントによる位置情報を併用
  2. GPS単体
  3. Wi-Fiアクセスポイント(位置情報は一部共有されている)
  4. 基地局Cell IDから特定(基地局の位置情報は通信事業者以外の外部には公開されていない)
トミー
基地局の電波は届く範囲が広いため「基地局カバーエリア範囲内のどこか」というザックリした感じになります。

ちなみに基地局にもGPSアンテナが付いてますよ。

まとめ

まとめ

トミー
今回はモバイル通信における位置情報特定の仕組みを解説しました。

最後に要点をまとめてみましょう。

まとめ

モバイル通信における位置情報特定方法は大きく3つ

  1. GPSを使用して端末の位置を特定
  2. Wi−Fiアクセスポイントから特定
  3. 最寄りの携帯電話基地局から特定
  • GPS機能とWi-Fiアクセスポイントの2つを併用する事で、位置情報の精度が向上
  • ポケットWi-Fi利用時の位置情報は、GPSを使用した端末側の位置情報が有効になる
茂畑さん
勉強になりました。

これで位置情報ゲームにも役立つかもしれません。

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  • この記事を書いた人

トミー

通信業界18年目。現役バリバリの移動体通信エンジニア・Webライターです。 モバイル通信やIPネットワークの他に、海外の通信事情などにも詳しいです。 当サイトの記事を全て執筆、作図や動画編集も含め全て一人で行っています。 このサイトでは、最高のポケットWi-Fiに出会うための、お手伝いをしたいと思っています。 現役プロがお届けするポケットWi-Fiの情報サイトで、これ以上のサイトはありません。

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