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「山手線トレインネット」が無料Wi-Fiをやめた理由

今回は、東日本旅客鉄道(JR東日本)が2014年3月に本格サービスを始めた「山手線トレインネット」(写真1)を取り上げる。先に断っておくが、現在の山手線車両ではWi-Fiサービスは提供していない。今後も提供する予定はない。

JR東日本でも、「特急成田エクスプレス」や「特急スーパーひたち・フレッシュひたち」の新型車両で車内Wi-Fiを利用できる([4]も参照)。主要駅では無料Wi-Fiサービスも提供している。

山手線トレインネットも、過去の実証実験では無料の車内Wi-Fiサービスを提供していた(関連記事)。にもかかわらず、本格サービスの開始に当たってWi-Fiサービスを省いた。「乗り物Wi-Fi大集合」という特集の趣旨からは少し外れるが、今回は、その経緯を含めて山手線トレインネットを紹介したい。

乗客のスマホにきめ細かく情報配信

「無料Wi-Fiをやめた理由」を説明する前に、2014年3月10日から始まったサービス内容に触れておく。山手線トレインネットは乗客向けの情報配 信サービスである。同日からJR東日本がiPhoneとAndroidスマートフォン向けに配信を始めた「JR東日本アプリ」から利用する(関連記事:JR東日本が独自アプリで運行情報配信、山手線トレインネットは全52編成導入へ)。

山手線は、東京・品川・渋谷・新宿・池袋・上野・秋葉原といった東京都心の主要ターミナル駅を結ぶ1周約35kmの環状路線だ。アプリをインストールし たスマートフォンを持った状態で車両に乗車すると、「線内のどこを走っている列車の何号車にいるか」という位置情報を検知する。

これを基に「次は新宿です」などと表示。次の駅で今いる車両から近い出口や乗り換え階段の位置も案内する。今乗っている列車の各車両の混雑率や室温を閲覧することもできる。乗客はこれを参考にして、涼しい・温かい車両や、空いている車両へと移ることができる。

混雑平準化と広告への活用狙う

JR東日本にとっては、乗客の導線をスムーズにすることで混雑を改善する狙いがある。通勤・通学路線の列車で、特定の車両に乗客が偏るのは鉄道会社共通の課題だ。できるだけ、空いている車両に乗客を誘導することで列車内での混雑平準化を図る。

さらに、車内・駅情報に加えて順次、車両に応じたきめ細かなコンテンツ・広告の配信を予定している。例えば、これから着く駅の降車位置・出口に近い店舗を案内したり、「女性専用車両」「弱冷房車」で女性向けサービスや冷え性対策グッズを案内したりする計画だ。

列車の中吊り広告や、駅構内の看板・ポスターなどは鉄道会社にとって貴重な収益源である。だが、個人の携帯電話・スマートフォンと“視線”を奪い合う状況にある。JR東日本は山手線トレインネットを活用した新しい広告形態を模索している。

車載センサーの情報をリアルタイム転送

JR東日本は2015年3月までに山手線の全列車(この時点で運用される51編成561両)を山手線トレインネットに対応させる予定である。2014年 4月下旬までに対応済みなのは10列車ほど。車両運用の合間をぬって、徐々に対応工事を進めているところだ。対応済みの車両では、ドア上の液晶ディスプレ イ横にステッカーが貼られている。

詳しい仕組みは以下の通りだ。山手線で運用されている列車(E231系電車)には、もともと11両ある車両別の混雑率や室温をセンサーで取得し、リアル タイムで車掌席に表示するシステムが備わっている。車掌はこれを見て車内の状況を把握したり、エアコンを調整したりするわけだ。

このデータは車載通信機を経て、山手線トレインネットのサーバーに集約される。移動する列車とサーバーとの間の通信には、JR東日本専用の閉域WiMAXネットワークを使う。

NTTドコモの超音波発信技術で乗客検知

この時点では、スマートフォンを持つ乗客と車両は関連づけられていない。これを結びつけるために超音波発信機を使う。利用しているのは、NTTドコモの超音波位置検知技術「Air Stamp」である(関連記事:NTTドコモが「Air Stamp」提供開始、山手線車両内のスマホ位置を音波で特定)。

対応工事済み列車では、車両ごとに天井に超音波発信機を据え付けている。この発信機は、その車両固有の「車両ID」を示す音を発信し続けている。音域は18k~20kHz程度の周波数で、人間の耳には聞こえない。もちろん、人体への影響がないことも確認している。

人間には聞こえない音だが、スマートフォンのマイクでは検知することができる。アプリは、この音波を車両IDに変換して山手線トレインネットのサーバーに送る。そしてサーバーから返ってきた混雑率・室温などのデータを画面に表示するというわけだ。

超音波は位置検知に特化したもので、車両ID程度のわずかなデータしか乗せられない。このため、混雑率・室温のデータはインターネットを介してスマートフォンへと送られる。

実証実験時はネット大混雑

無料Wi-Fiサービスをやめた理由について、JR東日本鉄道事業本部サービス品質改革部ICT情報発信プロジェクトチームの松本貴之氏は「実証実験を通じて、利用者がとても多い山手線の条件下では、通信・設備コストが重荷だということが分かったから」と率直に打ち明ける。

2012年~2013年に実施した実証実験(関連記事:山手線で車内無線LAN実験、乗車率データや電子書籍も配信)では、実験列車の2両に1台ずつ、無線LANアクセスポイントを設置した。移動する車両とインターネットをつなぐバックホール回線はWiMAXだった。

山手線車両(E231系電車)1両当たりの定員(座席・立席を含む)は150人前後。山手線の最混雑区間である上野駅→御徒町駅間のラッシュ時乗車率は 約200%なので、1台のアクセスポイント当たり約600人を受け持つことになる。実証実験ではラッシュ時の回線は常時混雑し、つながりにくい状態になっ た。インターネット接続も車内情報提供も、スムーズには提供できなかったという。

Wi-Fiでの位置特定では誤検知避けられず

アクセスポイントを増設する選択肢も考えられる。だが、成田エクスプレスなどの有料特急とは異なり、山手線では非常に狭い範囲に多数の乗客が集中する。十分な情報配信を行うには、アクセスポイントをいくら増設しても足りない。

山手線固有の事情もあった。同線は短距離・短時間の乗客が多く、全線が地上部を走る。携帯電話事業者(キャリア)が競うように基地局を整備しているエリアでもある。JR東日本が独自にインターネット接続サービスを提供する必要性は低い。

山手線トレインネットの本来の目的は、乗客にきめ細かな情報を提供することである。しかも、どこでも得られる情報ではなく、列車が走っている場所や200m以上ある長さの列車の中のどの号車(車両)に乗っているかを判別することが要件である。

この点でもWi-Fiには難があった。Wi-Fiの電波は仕様上20mほどの範囲に届くが、さまざまな環境によって電波の到達距離は異なる。実証実験で は、「2号車にいる乗客が、電波を拾えず号車を判別できない」「2号車にいるのに、4号車から漏れてきた電波を拾って誤検知する」(松本氏)といった現象 が頻発した。

Bluetooth Low Energyは普及度に難

JR東日本は、目的を達成するにはWi-Fi以外の位置特定技術を探す必要があると考えた。だが代わりを探すのは簡単ではなかった。「直前までかなり悩んだ」(松本氏)という。

候補の一つに、「Bluetooth Low Energy」(BLE、米AppleのiOS 7では「iBeacon」として実装)が挙がった。だが、「端末の普及率が低い」「アプリからオン/オフを制御しにくい」「Wi-Fiと同じ周波数帯の電波を使っており、Wi-Fiと同様の電波漏洩が発生する可能性が高い」といった問題があり、採用には至らなかった。

“普及率100%”のマイクを活用

結局、電波ではなく超音波を使う方法に行き当たった。「マイクが付いていないスマートフォンはない」(松本氏)という“普及率”の高さも決め手になった。

音波発信機は、山手線の各車両の中央近くの天井に据え付けてある。検知率は90%以上だという。100%にならないのは、車内が人で埋め尽くされる超満 員状態の車両内では音波が隅々まで行き渡らず、スマートフォンのマイクで検知されないことがあるからだ。一方で、別の列車・車両にいるのに誤検知されてし まうケースはゼロに近いという。

実は、優先席付近でも音波は検知されない。JR東日本は、優先席付近ではスマートフォンを含む携帯電話の電源を切るよう呼びかけている。このため、発信機を調整することで、あえて優先席付近には音波が届かないようにしている。

エリア識別の精度が決め手に

音波検知(音波ビーコン)は古くからある技術で、いくつかの方式が競合している。例えば、楽天は2014年4月に店舗への来店者にポイントを付与する「楽天チェック」を開始した。ここでも来店検知のために別の超音波技術を使っている(関連記事:楽天、日比谷花壇など1112カ所でポイントがたまる「楽天チェック」開始)。

JR東日本の松本氏は「他の方式も比較検討したが、Wi-Fiでの実証実験時に悩まされた車両の誤検知の問題に確実に対応できたのが、採用の大きなポイントだった」と説明する。

ドコモの強みは、この分野で比較的実績を重ねていることだ。ドコモ自身が2013年2月から「ショッぷらっと」というアプリでサービスを展開していた。東京・渋谷などでの実証実験(関連記事)から始まり、すでに商用サービスに移行している。高島屋や東急百貨店、パルコなど約1000店舗で稼働しており、来店時にポイントがたまる。ドコモのサービスだが、山手線トレインネットと同様、マイクのあるスマートフォンならキャリアを問わずに利用できる。

ドコモのビジネス基盤推進室の斎藤剛担当部長は、こう胸を張る。「音のコントロールについては自信がある。百貨店など多数の売り場がある店舗で、店内の どこにいるかというエリア識別の精度を上げるためのノウハウを蓄積してきた。これを山手線で誤検知を防ぐ仕組みに応用した」。

“車内検札”などへの応用も

JR東日本は、山手線トレインネットの仕組みを「山手線以外」にも広めたい考えだ。「スマートフォンでの位置検知技術は、あらゆる路線でサービス品質向上や業務に活用できるはずだ」(松本氏)。

JR東日本管内では、「湘南新宿ライン」のように山手線より運行系統が複雑な路線があり、位置検知による情報配信のニーズが高い。ローカル線や特急自由席・普通車グリーン席などで“車内検札”代わりに使う用途も考えられる。

だが「Wi-Fiアクセスポイントで実証実験をしていたときの通信料金を含めたコストよりは安く抑えたが、他の路線に導入を拡大するには超音波装置のコ ストはまだ高い」(松本氏)という。今後の普及は、装置の量産効果などによるコスト次第になりそうだ。「Suica(スイカ)」のように、他の鉄道事業者 をも巻き込むサービスに展開できれば、コスト削減が大きく進む可能性はある。

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