カーナビゲーションやスマートフォンに搭載され、私たちの生活に欠かせなくなったGPS（Global Positioning System、全地球測位システム）。地図が苦手な方でも、これがあれば目的地まで確実にたどり着ける便利な仕組みです。しかし、GPSの利便性は広く知られている一方で、その仕組みについて詳しく知っている方は少ないのではないでしょうか。そこで本記事では、GPSの概要から、人工衛星を利用して位置情報を取得する仕組みを解説します。さらに、GPSがビジネスの現場でどのように活用されているのか、その事例についても詳しくご紹介いたします。そもそもGPSとは？GPSは「Global Positioning System」の頭文字をとったもので、日本語では「全地球測位システム」と呼ばれています。 これは、人工衛星からの信号を利用して、地球上のあらゆる場所で正確な位置情報を提供するシステムです。 元々はアメリカ合衆国が軍事目的で開発した技術ですが、現在では民間でも広く利用されており、私たちの生活に欠かせないものとなっています。GPS＝Global Positioning System（全地球測位システム）の略GPSとは、Global Positioning Systemの略称で、これはGNSS（Global Navigation Satellite System：全球測位衛星システム）の一種です。一般的に、衛星を利用した位置測定システムはすべてGPSと呼ばれることが多いですが、厳密にはアメリカが開発したシステムのみを指します。GNSSには、GPSの他に、日本が開発した準天頂衛星（QZSS）「みちびき」や、ロシアのGLONASS、EUのGalileoなどが存在します。これらのシステムが連携することで、より高精度で安定した位置情報サービスの提供が可能になります。開発背景GPSの開発は、1970年代にアメリカ合衆国が軍事目的で着手しました。その後、1990年代初めに運用が始まり、現在は30機以上の衛星が地球軌道を周回しています。当初、民間での利用は精度が意図的に落とされていましたが、2000年にはこの精度劣化措置が解除され、民間でも高精度な位置情報が利用可能となりました。この解放により、GPS技術は自動車のナビゲーションや航空交通管制など、様々な分野で活用が進んでいます。現在の役割GPSが私たちの生活に身近になったのは、GPS式カーナビゲーションシステムの登場が大きく影響しています。1980年代にジャイロや地磁気センサーを使ったカーナビが発売されていましたが、GPSの運用開始と同時期にGPS式カーナビが登場し、普及が進みました。 その後、GPS受信機の小型化が進み、現在ではスマートフォンやスマートウォッチなど、様々な携帯端末に搭載されています。 自動車でのナビゲーションだけでなく、スマートフォンの地図アプリでの位置確認や登山での道案内など、GPSは私たちの日常生活に不可欠な存在となっています。GPSで位置情報がわかる仕組みとは？GPSが位置情報を測定する仕組みは、地上の受信機が宇宙空間を周回する複数のGPS衛星からの電波を受信することに基づいています。GPS衛星は、約2万キロメートル上空の軌道に30個以上配置されており、それぞれの衛星が正確な時刻情報を含む電波を発信しています。受信機は、これらの衛星から届く電波の受信時刻のズレを測定することで、それぞれの衛星までの距離を算出します。そして、最低4つの衛星からの距離情報を用いることで、受信機の正確な3次元的な位置（緯度、経度、高度）を特定しています。これは「3次元測位」と呼ばれる計算方法によるもので、4つ目の衛星は時間の誤差を補正するために重要な役割を果たします。GPSの電波が受信できないときは？GPSは衛星からの電波を利用するため、高層ビル街や屋内、地下では電波が届きにくく、正確な位置測定が難しい場合があります。しかし、スマートフォンなどの携帯端末は、GPSだけでなく携帯基地局やWi-Fiスポットの電波も受信し、位置情報を補正することが可能です。これにより、GPSの電波が不安定な状況でも位置を特定できます。また、高精度な位置情報を必要とするGPS衛星電波時計のように、他の手段と組み合わせて位置や正確な時刻を割り出す技術も進化しています。GPSがずれてしまう原因5選GPSの精度は完璧ではなく、環境や使用状況によって位置情報にずれが生じることがあります。ここでは、受信機であるスマホなどのGPSがずれてしまう主な原因を5つご紹介します。これらの原因を事前に把握しておくことで、位置情報のずれにある程度対処できるようになります。主に建物や電波干渉などが影響します。・室内にいるためGPSは、宇宙の衛星から発信される電波を受信して位置情報を取得する仕組みです。室内にいる場合、壁や天井が電波を遮断するため、衛星からの電波が十分に届かず、正確な位置情報の取得が難しくなります。また、室内の構造によっては電波が乱反射し、位置情報にずれが生じる可能性もあります。スマートフォンなどの受信機は、内蔵されたアンテナでこれらの電波を捉え、位置を計算しています。・高層ビルなどに囲まれているため高層ビルが多いエリアでは、GPSの衛星からの電波が建物に遮られたり、反射したりして、正確な位置情報の取得が難しくなります。これは「マルチパス」と呼ばれる現象で、特に高層ビルが密集している場所で電波が届きにくくなり、位置情報に大きな誤差が生じる原因となります。正確な位置情報が必要な場合は、GPSだけでなく、Wi-Fiや携帯電話の基地局からの通信情報も併せて活用し、位置情報を補正することが重要です。・ネットワークに問題が発生しているスマートフォンの位置情報精度が低下する原因の一つとして、ネットワークに問題が発生している可能性が考えられます。GPSは衛星からの電波を受信しますが、スマートフォンではA-GPSと呼ばれる機能により、携帯基地局やWi-Fiの電波情報も活用して位置情報を補正しています。そのため、モバイルデータ通信がオフになっていたり、電波が弱かったりすると、GPSの動作が不安定になることがあります。特にAndroidデバイスでは、位置情報の設定で高精度測位が選択されているか確認することも重要です。・（スマホの場合）金属製のカバーを使用しているスマートフォンに金属製のカバーを装着している場合も、位置情報がずれる原因となります。金属は電波を妨害する性質があるため、GPS衛星からの電波が正常に受信できなくなるのです。これにより、スマートフォンが正確な位置を把握できなくなり、位置情報に誤差が生じることがあります。・スマホなどの受信機が故障しているスマートフォンやカーナビなどの受信機が故障している場合、GPS機能に問題が生じることがあります。衛星からの電波自体は正常に受信できていても、受信機内部の不具合により、正確な位置情報が取得できない可能性があります。特に、スマートフォンなどの位置情報機能は、GPSだけでなく、Wi-Fiや携帯電話の電波も利用して精度を高めていますが、受信機が故障すると、これらの情報も活用できなくなることがあります。位置情報を使ったナビや地図アプリなど、複数の機能に不具合が見られる場合は、受信機の故障を疑いましょう。GPSが受信できなくなる場所 3選GPSは衛星からの電波を受信して位置を特定するため、電波が遮られたり届きにくい場所では受信できなくなることがあります。・空が遮られてしまう場所GPSは、人工衛星から送信される電波を受信して位置情報を計算します。そのため、空が建物や地形によって遮られるような場所では、電波が十分に届かず、正確な情報が得られないことがあります。・地下など窓がない屋内地下や窓のない屋内も、GPSの電波が受信しにくい場所です。地下は物理的に空が見えないため、衛星からの電波が届きません。窓のない屋内も同様に電波が遮断されるため、位置情報の取得が難しくなります。ただし、一部の端末では、地下でも電波を受信できる場合があります。しかし、その場合でも電波の受信が不安定になる可能性があるため、注意が必要です。このような環境では、Wi-Fiや携帯基地局の情報なども併用して位置を特定することが多いです。・ノイズを発生させる機械などの近くノイズを発生させる機械の近くでは、GPSの電波が妨害され、正確な位置情報を特定することが難しくなります。特に、無線通信機器や高圧送電線などの強い電波を発する機器は、GPSの微弱な電波に干渉しやすい特性があります。これにより、通信が不安定になり、位置情報のずれや受信不能の状態を引き起こす可能性があります。このような場所でGPSを利用する際は、可能な限りノイズ発生源から離れるようにしましょう。いまや身近となったGPSの利用例とても身近になったGPSは、どのような用途に使われているのでしょうか？・カーナビゲーションカーナビゲーションは、GPSを比較的早い段階から活用している機器です。現在ではタクシーやトラックにも搭載され、迅速なルート検索や効率的な運行に貢献しています。運送業においては、効率的な配達が地球環境保護の観点からも重要視されており、GPSとAIを組み合わせた配送ルート最適化システムが導入されています。しかし、GPSによる位置情報の取得は、電波が遮断される場所では困難になる場合があります。例えば、室内やトンネル内では、GPSの電波が届きにくく、位置情報にずれが生じることがあります。・マップでのルート検索スマートフォンの普及で、マップアプリを使ったルート検索は一気に身近なものになりました。現在では知らない場所へ行く場合でも、現在地から目的地までのルート検索を素早く行うことができ、移動中も自分の位置を簡単に確認できます。また、多くのマップアプリでは、GPSだけでなく携帯基地局やWi-Fiスポットからの情報も合わせて活用し、位置情報の精度を高めています。・健康増進や趣味健康増進や趣味の分野でも、GPSの活用は広がっています。ウォーキングやマラソンでは、GPS内蔵のスマートウォッチが距離計測に広く使われています。また、登山やハイキングにおいては以前までは専用端末使用が主流でしたが、GPS内蔵スマートフォンの普及により、ルート検索に手軽に利用できるようになりました。・バス、タクシーといった交通機関の運行状況バスやタクシーといった交通機関では、GPSが運行状況の把握に役立っています。バスの場合、電車の様に運行状況を固定できないため、GPSによる位置情報が重要になります。GPSを活用することで、バスの現在位置情報を把握でき、バス停への到着予測情報をリアルタイムに表示することで、利用者の利便性を高めています。タクシーにおいては、従来の配車システムでは、無線を使ってタクシーを呼び出す必要がありましたが、現在ではGPSを活用し、顧客とタクシーの位置情報を照合することで、最も近くにいるタクシーを迅速に配車することが可能になっています。・子どもや高齢者の見守り子どもや高齢者の安全確保にGPSが活用されています。子どもに小型のGPS端末を持たせることで、位置情報検索によって子どもの位置を特定でき、学校への行き帰りや外出時の居場所の把握、迷子や連れ去りといった万が一の事態に備えることができます。高齢者の見守りにもGPSは有効です。GPS機能を内蔵したタグなどを利用すれば、徘徊による行方不明のリスクを減らすことができます。これらの見守りサービスでは、スマートフォンのアプリなどで位置情報を確認できるものが多いです。・混雑状況の可視化携帯電話やスマートフォンに搭載されたGPS機能により、個人の位置情報を企業が同意を得て取得することが可能になりました。これにより、特定の場所の混雑状況や市街地における人々の流れを把握できるようになりました。特に新型コロナウイルスのパンデミック時には、このような混雑状況の可視化が広く活用されました。・商圏分析などのマーケティング個人の位置情報や特定の場所の混雑状況など、人々の流れを把握できるようになったことは、マーケティング活動にも有効活用できます。GPSだけでなく、携帯基地局、Wi-Fiスポット、ビーコンといった様々な測位方法を組み合わせることで、より詳細な人の移動経路や履歴を把握することが可能です。 これらの位置情報データと他の情報を組み合わせて分析することで、来店を促す広告の効果測定や、自社や競合店の商圏分析に役立てることができます。 このように位置情報を活用したマーケティングは、顧客の行動をより深く理解し、効果的な施策を展開するために重要です。商圏分析、位置情報マーケティングについて詳しく知りたい方は下記をご覧ください。・商圏分析で何ができるのか。〜データ活用の方法とポイントまとめ〜・位置情報マーケティングがビジネスを加速させる！その効果と注目される理由とは？ 位置情報の活用は強力なマーケティングツールになるもともとは軍事目的で開発されたGPSですが、いまや私たちの生活に欠かせない仕組みとなり、また強力なマーケティングツールにもなりつつあります。人の流れや行動履歴の把握は、いままで把握が難しかった屋外広告やテレビCMの効果測定も可能にします。効率的なマーケティング活動のためにも、位置情報を積極的に活用していきましょう。弊社サービス「Profile Passport AD」について弊社では、GPSで取得したデータをもとにしたジオターゲティング広告「Profile Passport AD」を展開しています。ジオターゲティング広告は、位置情報を活用した広告ターゲティングが可能なため、一般的なSNS広告などと比較して、ピンポイントな広告アプローチが可能です。詳しいサービスについては、こちらのサービスページをご覧ください。詳しく知りたい方向けに、無料のホワイトペーパーを配布中です。「Profile Passport AD」サービス紹介資料