Googleは数百万台のAndroidスマートフォンを使ってGPSの最大の敵を地図に描いた

ナビゲーション アプリに従っているのに、コースから外れてしまった経験があるなら、その混乱の原因は 50 ～ 200 マイル上空に浮かんでいる可能性があります。地球の大気圏の電離層と呼ばれる領域には、さまざまなレベルの自由電子が含まれている可能性があり、これが高濃度になると、衛星とデバイスの受信機の間を移動する GPS 信号の速度が遅くなります。この遅延は、混雑した市街地の通りを必死によろめきながら進んだ後に仕事に遅れそうになったときのように、ナビゲーション システムのエラーの主な原因の 1 つです。

今週Natureに発表された論文で、Google の研究者らは、何百万台もの匿名の Android モバイル デバイスから取得した GPS 信号測定値を使用して電離層の地図を作成できることを実証しました。単一のモバイル デバイスからの信号は「ノイズ」が多すぎて研究者に電離層について多くの情報を提供することはできませんが、比較対象となる他のデバイスが多数あるため、そのノイズは補正されます。最終的に、研究者らは Android フォンの広大なネットワークを使用して、監視ステーションに匹敵する精度で電離層の地図を作成することができました。インドや中央アフリカなどの地域では、Android の技術は実際に監視ステーションのみの精度をはるかに上回りました。

世界中の科学者は、高品質の地上監視ステーションのネットワークを通じて、この電離層のトラフィック（正式には総電子量（TEC）と呼ばれる）を測定できます。これらの検出ツールは効果的ですが、構築と維持に比較的費用がかかるため、世界の開発途上地域ではあまり一般的ではありません。監視ステーションへのアクセスの不平等は、世界的な電離層のマッピング精度の不均衡につながります。Google の研究者は、世界人口の大多数がすでに所有しているもの、つまり携帯電話に頼ることで、この不一致に対処しようとしました。

Google の研究者で論文の共著者でもあるブライアン・ウィリアムズ氏は、Android 製品の開発中に電離層の変化が GPS 機能にどのような影響を与えるかを直接目にしたことがある、とポピュラーサイエンス誌に語った。ウィリアムズ氏は、このプロジェクトを、科学の進歩に貢献すると同時に、モバイル デバイスを日常的に使用するユーザーの精度を向上させる機会だと捉えていたという。

「電離層が GPS 測位を妨害すると考えるのではなく、逆に GPS 受信機を電離層を測定する機器と考えることができます」とウィリアムズ氏は言う。「何百万台もの携帯電話のセンサー測定値を組み合わせることで、他の方法では不可能な電離層の詳細なビューを作成できます。」