空間内で「人がどのように動いているか」を把握することは、小売業の動線分析、工場の安全管理、オフィスの稼働率把握など、多くの分野で価値を持ちます。
従来はカメラや赤外線センサが主な手段でしたが、プライバシー配慮や設置コストの問題があり、より小型で低コスト、プライバシーにやさしい技術に注目が集まっています。

本記事では、BLE RSSI・RFID・BLE AoA（Angle of Arrival）という 3 つの技術を比較し、それぞれの特徴や向いている用途をまとめます。（BLE → Bluetooth Low Energy)
また、現在取り組んでいる BLE AoA を用いた位置推定実験の構成や今後の展望についても紹介します。

技術の概要と特徴

  1. BLE RSSI（受信強度による推定）
    • BLE 通信の受信強度（RSSI: Received Signal Strength Indicator）を使い、電波強度の変化から距離を推定する方式。
    • メリット
      • 実装が簡単
      • 汎用 BLE デバイスで利用可能
      • コストが低い
      • 消費電力も小さい
    • デメリット
      • 電波反射・遮蔽に弱く、誤差が大きい（±3〜10m）
      • 障害物で RSSI が大きく変動する
      • 位置推定というより「エリア推定」向き
  2. RFID（主にUHF帯）
    • UHF 帯のパッシブ RFID タグとリーダを使って、人や物の通過や滞留を把握する方式。
    • メリット
      • タグが非常に安価（数十円）
      • 電池不要で長寿命
      • 読取距離は数m〜10m級
      • 大量のタグを同時に読み取れる
    • デメリット
      • リーダーが高価
      • アンテナ設置が難しい
      • 位置の「精密測位」は困難（ゲート単位の検知が基本）
      • 反射による不安定な読取もある
  3. BLE AoA（Angle of Arrival：到来角度）
    • BLE の新機能「CTE（Constant Tone Extension）」を利用し、複数アンテナを持つ受信機で電波の到来角度を算出する技術。
      近年実用化が進み、精度は 数十 cm レベル まで向上。
    • メリット
      • 位置推定の精度が高い（0.2〜1.0m）
      • 既存 BLE と互換がある
      • マルチパスの影響を補正しやすい
      • カメラと異なりプライバシーに強い
    • デメリット
      • 受信機に AoA 対応アレイアンテナが必要（やや高価）
      • 実装が複雑（CTE対応 FW、IQ サンプリング解析など）
      • 計算量が大きいためローカルサーバ等が必要

リストにすると以下になります。

■ 各技術の概要比較

■ 精度・コスト・設置性の比較

現在取り組んでいる BLE AoA 実験

今回の実験では、以下のハードウェアを使用します。

  • 送信側
    • nRF52833 MDBT50Q-512K 評価ボード（MDBT50Q-DB-33）
      http://ssci.to/6275
      → 人側に装着する Tag となる役割

実験の狙い

  • CTE を用いて IQ データを取得
  • アレイアンテナで到来角度を算出
  • 人の動線がどの程度正確に追えるかを評価
  • 実利用距離（5〜15m）でどれくらい誤差が出るか測定
  • マルチパス環境でのロバスト性を検証

結果が良ければ、送信機側（人に装着する装置）を小型化し、量産コストの試算を行う予定。

想定される利用シーン

スーパーの買い物かごに送信機を取り付ける

  • 不特定多数の来店客の動線を可視化
  • 混雑状況（ヒートマップ）をリアルタイムに表示
  • 商品棚の改善、導線設計の最適化に活用
  • カメラ不要でプライバシーに配慮できる

工場従業員の位置把握・安全管理

  • 各従業員に送信機を配布し、滞在エリアや動線を記録
  • 危険区域への侵入アラート
  • 作業効率の改善
  • 個人を特定するため、より高精度な AoA が有効

まとめ

BLE RSSI、RFID、BLE AoA にはそれぞれ強みがあります。
特に AoA は、位置推定精度とプライバシー性のバランスが非常に良く、「動線の見える化」に最適なテクノロジーとして期待されています。

現在進めている AoA 実験を通して、実環境でどのレベルまで精度が出るかを検証し、十分な再現性が得られれば 送信機の小型化・量産コスト試算・実装システムの設計を進めていく予定です。