Ubicomp/ISWC 2015 PDR Challenge 開催報告
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HCGシンポジウム2015で発表したUbicomp/ISWC 2015 PDR Challenge 開催報告の資料です．
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Ubicomp/ISWC 2015 PDR Challenge 開催報告
- 1. Ubicomp/ISWC 2015 PDR Challenge 開催報告 梶克彦（愛知工業大学） 河口信夫（名古屋大学）
- 2. 屋内位置推定 • 絶対位置推定 • WiFi (Fingerprinting, Triangulation) • 残留磁気 • iBeacon • 赤外線，音波，RFタグ，画像 etc… • 相対位置推定 • PDR（Pedestrian Dead-Reckoning） • 絶対位置推定＋相対位置推定の統合手法が主流 • 既にビジネス展開されている
- 3. 現状の問題点 • 個別技術の追求が不十分 • 精度，ロバスト性，省電力性 etc… • 評価手法も定まっていない • どれを選んでいいのかわからない • 共通利用できるコーパスも不十分 • フェアな手法比較が困難
- 5. 関連動向 • チャレンジ/コンペティション • EvAAL-ETRI Indoor Localization Competition (IPIN2015) • Microsoft Indoor Localization Competition (IPSN2015) • コーパス/データセット • HASC-IPSC (ACC, Mag, Gyro, Air Pressure, WiFi) • UCI Machine Learning Repository • UJIIndoorLoc Data Set (WiFi), UJIIndoorLoc-Mag Data Set (Mag) • NAVVIS (2D image, 3D Point clouds) • 標準化 • PDRベンチマーク標準化委員会
- 7. EvAAL-ETRI Indoor Localization Competition 2015年の開催概要 • デバイス • スマートフォン • 足に取り付けられたIMU(Innertial Measurement Unit) • センサ（相対位置推定用） • 加速度・角速度・磁気・カメラ • インフラ（絶対位置推定用） • GNSS・WiFi・Bluetooth・NFC・RFID・携帯電波 • 位置推定手法 • 相対位置推定のみ（On-site） • 相対位置推定＋絶対位置推定（On-site） • 絶対位置推定のみ（Off-site） • 歩行者 • 運営側が用意したアクター • Androidのステップ推定アプリを提供ー＞それを改良
- 8. Microsoft Indoor Localization Competition 2015年の開催概要 • デバイス • なんでもあり（スマホ・IMU・スマートグラス） • センサ（相対位置推定用） • なんでもあり • インフラ（絶対位置推定用） • なんでもあり • 位置推定手法 • 相対位置推定のみ（On-site） • 相対位置推定＋絶対位置推定（On-site） • 歩行者 • 運営側が用意したアクター
- 9. 我々の狙い • IPIN，IPSNにおける位置推定コンペの特徴 • なんでもありの統合手法が対象（有利不利がはっきり） • アクターが決められた動きを行う（個人特性？） • 参加者チームごとにデータ測定（評価の公平性？） • 収集データは公開していない（もったいない） • Ubicomp/ISWC 2015 PDR Challenge • 統合手法でなくPDR単体での精度を追求したい • 複数の一般人の移動を対象にしたい • 全チームが同じデータセットで競いたい • せっかく収集したデータを公開したい • （Ubicomp/ISWC2015が大阪開催！！ 何かしたい！！）
- 10. オープンチャレンジ • 運営，参加者が議論しながら進めるチャレンジ • ルール • 参加方法 • 評価方法
- 11. PDR Challengeカテゴリ • PDRアルゴリズム部門 • 5チームの参加（PDR精度の追求） • 評価手法部門 • 2件の発表（評価手法・ベンチマーク化） • エキシビション • 企業の製品を体験（PDR+iBeaconの統合手法）
- 12. PDR Challengeカテゴリ • PDRアルゴリズム部門 • 5チームの参加（PDR精度の追求） • 評価手法部門 • 2件の発表（評価手法・ベンチマーク化） • エキシビション • 企業の製品を体験（PDR+iBeaconの統合手法）
- 13. アルゴリズム部門概要 • 歩行方法：スマートフォンを手持ちで歩行 • センサ ：加速度・角速度・磁気・気圧 • 歩行者 ：Ubicomp/ISWC参加者 • 対象環境：グランフロント大阪 • 正解情報：曲がり角でタイムスタンプを記録 • 精度評価：1秒毎の誤差(ユークリッド距離)
- 14. アルゴリズム部門参加方式 スケルトン PDR1 PDR2 PDR3 ①参加者はPDRアルゴリズム (JARファイル)を提出 ③PDRアプリで リアルタイム位置推定 PDR2 ②各アルゴリズムを Androidスケルトンに適用 PDR4 • ソースコードを提出できない企業にも参加してもらいたい • アルゴリズムだけ書けば参加できるようにしたい
- 16. 当日のデータ収集
- 17. 評価方式 ①歩行データを 順次アップロード 精度 PDR１ PDR2 データ１ xxx xxx データ２ yyy yyy データ３ … データ４ ②サーバ側でPDRアプリ をシミュレーション ③位置推定精度を評価 サーバ 歩行者１ 歩行者２ 歩行者３ 歩行者４ データ１ データ２ データ３ データ４ • 全チームが同じデータで評価されるので公平
- 21. データ収集結果 • 経路種類 ： 5 • 端末種類 ： 4 • 被験者数 ： 105 90 • 歩行データ ： 343 229 • データサイズ： 660MByte • LIDAR データ： 2.5Gbyte （データ整理難航中…） • PDR Challenge Corpusとして来夏公開予定
- 22. 評価例 正解軌跡 推定軌跡
- 23. 正解軌跡 推定軌跡 評価例
- 24. 最終結果 Error Avg. [m] Error SD. Team Freshers 12.96 9.21 TUT USL 13.06 7.78 No PDR, No future. 3.49 1.69 Kohei Kanagu 10.67 6.53 Team UCLAB (unofficial) 46.93 9.37
- 25. 最終結果 Error Avg. [m] Error SD. Team Freshers 12.96 9.21 TUT USL 13.06 7.78 No PDR, No future. 3.49 1.69 Kohei Kanagu 10.67 6.53 Team UCLAB (unofficial) 46.93 9.37 (evaluation by 231 traces)
- 26. LIDARの設置
- 28. まとめ • Ubicomp/ISWC 2015 PDR Challengeを終えて • 評価の仕組みは今後も別チャレンジ使用可能 • 現在もチャレンジ参加者のアルゴリズム更新を受付け中 • 企業の本気を見られた • 教育の機会になった • 100人規模の屋内歩行データを収集できた • 今後の展望 • PDR Challenge Corpus の整備と公開 • 本チャレンジを別の会場で実施 • オンラインチャレンジの実施