位置更新レートを上げるには？

クイックヒント

  1. Dashboardで「Location update rate」を16+Hzに設定します。システムは、その他の制約に応じた更新レートの上限に達します
  2. Realtime Playerを無効にして、それによる追加のレイテンシをゼロにします
  3. 「Window of averaging」= 0、「Distance filter」= 0に設定します。更新レートは上がりませんが、レイテンシは低減します
  4. 必ずサービスゾーンを定義してください。定義しない場合、システムは既定の30mのサービスゾーンを使用するため、更新レートが最適にならないことがあります。たとえば、更新レートがサブマップのサイズで制限されている場合（よくあるケースです）、30mから10mに縮小すると、更新レートが最大3倍になることがあります。通常、これが更新レートの改善に最も大きく寄与します
  5. 無線プロファイルを、デフォルトの100/200 kbpsから500 kbpsに変更します。位置更新レートが無線で制限されている場合は、向上が見られることがあります。通常、向上幅はサービスゾーンの場合より小さく、システムが無線で制限されていなければ向上しません。ただし、スウォームロボティクスやIAでは、無線プロファイルが非常に重要になります。詳しくはこちら：無線接続
  6. 達成可能な更新レートはこちら：Marvelmind屋内測位システムの位置更新レートとユーザーデータ転送レートの表。なお、この表は3Dサブマップではなく2Dサブマップ向けに作成されています。一般に3Dでは無線トラフィックが増え、データ用のタイムスロットも多く必要になるため、通常は2Dより更新レートが低くなります。3Dトラッキングでは、3+1の冗長性を確保するため、通常は4台のビーコンを推奨しています。ただし、更新レートを重視する場合は、サブマップの固定ビーコンを4台ではなく3台にすることで、更新レートが向上する場合があります。どの程度改善するかは、どこが制約になっているかによります。まずは最初のステップから順に行ってください
  7. 可能であれば、NIAのモバイルビーコンの台数を減らします。更新レートは台数に比例して向上します
  8. モバイルビーコンの台数を減らします（MF NIA の場合、8台未満、16台未満など）。更新レートはint(N/8)に比例して向上します
  9. モデムでの位置更新レートと、モバイルビーコンでの位置更新レートのどちらを優先するかを選択します。モデム上ですべてのモバイルビーコンの位置を毎回更新すると、無線トラフィックが増えるため、モバイルビーコン1台あたりの位置更新レートは低くなります
  10. 制約となっている箇所に応じて、次のライセンスのいずれか、または組み合わせをご検討ください：

はじめに

リアルタイム位置測位システム（RTLS）や屋内測位システム（IPS）には、いくつかの重要なパラメーターがあります。主なものは次のとおりです：

  • コスト（ハードウェア + ソフトウェア + 導入 + 運用など）
  • 測位の確度／精度
  • 位置更新レートとレイテンシ
  • トラッキングする移動体の数

ほかにも多くのパラメーターがあります。それらについてはこちらで詳しく学べます。ここでは、そのうち次の2つをさらに詳しく見ていきましょう：

スウォームロボティクス向けの高精度RTLS

位置更新レートとレイテンシは通常関連していますが、同じものではありません。たとえば、高い更新レートと大きなレイテンシが同時に存在することもあります。

また、位置測定の精度は位置更新レートに直接は依存しないことも覚えておいてください。一方で、システムが位置測定のレイテンシをより多く許容できるなら、測定精度を高めることが可能です。詳しくはこちら：精度は位置更新レートに依存しますか？

位置更新レート

位置更新レート – 1秒間に位置が測定される回数です。
「速い」の意味はお客様によって異なります。パレットなどの静的な資産のトラッキングでは、1分に1回でも「速い」とされます。一方、VR/ARなどの用途では、100Hzの更新レートでもかろうじて足りる程度です。

平均的なサイズ（10～15m）のサブマップでデフォルト設定の場合、典型的な更新レートは8Hzです。2～3mの非常に小さなサブマップでは、最大30～40 Hzに対応します。30mの大きなマップでデフォルト設定の場合は、6Hz程度です。

サービスゾーンを指定しない場合、サブマップは最大のサブマップサイズを想定するため、6Hz程度になります。
ペアードビーコン構成では、位置と方向の両方が得られます。位置は超音波システムの典型的な更新レート（8Hz程度）で測定され、方向はIMUとのセンサーフュージョンに基づいて算出されます。センサーフュージョンにより、方向については100Hzの更新レートと約10msのレイテンシが得られます。

レイテンシ

レイテンシ – 位置が測定された瞬間から、計算された座標がわかるまでの遅延です。
 
レイテンシの低減は、通常、更新レートの向上よりも難しい課題です。たとえば、Realtime Playerは更新レートを10～100倍に向上させる比較的シンプルな方法です。一方、レイテンシで同じことを実現するには、アーキテクチャや測位技術そのものを変更しなければならない場合があります。
 

レイテンシとトラッキング精度の間には、明確なトレードオフがあります。フィルタリングや平均化を強めればトラッキング品質は向上しますが、レイテンシは悪化します。したがって、ケースごとに精度・品質とレイテンシのどちらを取るかを選ぶ必要があります。

関連するトピック：

IMU + 超音波センサーフュージョンのポストプロセッシング

真の100Hzトラッキングを実現するには、IMU + 超音波センサーフュージョンを使用します。
 
 

特に、スポーツ（カート、ジャンプなど）や高速で動く機械に適しています。

次のステップ

典型的な8～16Hzの位置更新レートと、方向の100Hzでは足りない場合、ほかにどのような選択肢があるでしょうか？
 
  • ご要望を次のアドレスまでお送りください：info@marvelmind.com。実際には、お考えほど高い更新レートや低いレイテンシは必要ないかもしれません。別の解決策があるかもしれません
  • ドローン群向けには、MF NIAが定番の選択肢です（現時点）
  • ただし、10～16台を超えると、MF NIAの更新レートでは十分でない場合があります。その場合は、IA を MF NIAの代わりに使う必要が出てくる場合があります。参考：ドローンショー・ドローン群向け屋内測位システム
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