基地局は自前orサービス利用?
RTK運用コストの比較

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2025年3月4日 掲載

近年、建設業界や測量分野でRTK(Real Time Kinematic)測位の導入が加速しています。RTKによるセンチメートル級の高精度測位は、従来のGPS測位では得られなかったメリットを現場にもたらし、測量作業やマシンガイダンスの効率化・自動化に貢献しています。しかし、RTK運用に欠かせない基地局(基準局)を「自前で設置すべきか」、それとも携帯通信網等を利用したネットワーク型RTKサービスを「利用すべきか」は、多くの技術者にとって悩ましい問題ではないでしょうか。
本記事では、RTK測位における基地局の役割や選択肢について整理し、自前で基地局を運用する場合と、Ichimillなどのネットワーク型RTKサービスを利用する場合のコスト比較・メリットデメリットを詳しく解説します。
RTK測位における基地局の役割と選択肢
RTK(Real Time Kinematic)測位とは、地上に設置した固定局(基地局または基準局)と、作業地点で移動しながら測位する移動局(ローバー)という2台のGNSS受信機を同時に用いる測位方式です。基地局・移動局がそれぞれ受信した複数の衛星信号をリアルタイムに比較し、基地局が算出した誤差補正情報を移動局に送信することで、単独測位では数メートルオーダーであった誤差を数センチメートル以内にまで低減できます。一般的なGPSやGNSSの単独測位が誤差5~10m程度と言われる中、RTKは測位精度を100倍向上させる技術として注目されています。
RTK測位において基地局の役割は極めて重要です。基地局はあらかじめ厳密に求めた既知の座標位置に設置され、自身で受信したGNSS信号と既知座標との差分から誤差成分(衛星時計誤差や大気の影響など)をリアルタイムに推定します。そして、その補正情報を移動局へ送り届けることで、移動局は自身の測位データに補正を適用し、高精度な位置を算出します。つまり基地局は、移動局が高精度な相対測位を行うための基準点として機能しているのです。
基地局から移動局へ補正データを送信する手段としては、一般に無線通信(特定小電力無線やUHF無線など)やインターネット通信(Ntrip対応の携帯回線など)が利用されます。従来は基地局と移動局を直接無線で通信させるスタイルが主流でしたが、近年はインターネットを介して補正情報を配信する「ネットワーク型RTK」も普及しています。ネットワーク型RTKでは、ユーザー自身が基地局を設置する代わりに、携帯通信網を通じて事業者が提供する補正情報サービス(仮想基準点方式=VRSなど)を利用します。日本国内ではソフトバンクのichimill(イチミル)やNTTドコモの高精度GNSS補正サービス、KDDI(au)のRTK補正サービスなどが代表例です。
一方で、ユーザー自らが機材を準備して基地局を設置・運用する方法(自前基地局)もあります。それでは、自前で基地局を用意する場合と、ネットワーク型RTKサービスを利用する場合で、初期投資やランニングコスト、運用上のメリット・デメリットにどのような違いがあるのか、具体的に見ていきましょう。
RTK基地局を自前で設置・運用する場合のコスト比較
現場や社内に自前のRTK基地局を設置して運用する場合、導入時の初期費用から日々の運用コスト、設置環境の整備まで考慮すべきポイントが多数あります。この章では、自前基地局方式における費用面の内訳と、運用上の注意点、そして自前運用ならではのメリット・デメリットを整理します。
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初期費用: まず大きなハードルとなるのが初期導入費用です。高精度なGNSS受信機(基地局用)本体と測量用アンテナの購入費用は、高性能なものであれば数十万円から数百万円程度に及びます。例えば国産測量機メーカーの据置型基地局装置などは一式で数百万円規模になるケースもあり、本来RTK基地局の構築には相応の高額な投資が必要になるとされています。加えて、基地局の設置工事費用も見逃せません。屋外の見通しの良い高所にアンテナを固定するためのポールや金具、据付作業費、雷対策、機器を収容する防水ボックスの用意など、インフラ整備コストも発生します。設置場所によっては建物屋上への昇降や配線工事が必要になり、そのための施工費用が追加でかかる場合もあります。これら初期費用を合計すると、自前で基地局を新設する際にはまとまった初期投資が必要になる点に注意が必要です。
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運用コスト: 自前基地局の運用にかかるランニングコストは、ネットワーク型サービス利用の場合と比較して継続的な費用負担は小さい傾向にあります。基地局そのものの維持管理費用は主に機器のメンテナンスや電源供給、通信にかかる費用です。通信方法によって異なりますが、例えばインターネット経由で補正データを配信する場合、基地局側にインターネット回線(有線ブロードバンドやLTE回線等)の契約・通信費用が発生します。特に基地局用にSIMカードを挿入してNtripサーバーにデータ送信する場合は、月々の通信料(数千円程度)が必要です。一方、無線機で直接通信する場合は免許申請や定期検査などの手間はあるものの通信費はさほどかかりません。電源については、商用電源から常時給電できる環境であれば電気代はわずかですが、太陽光パネル+バッテリー等の自営電源を使う場合は初期導入費用に含めておく必要があります。総じて、自前基地局の運用コストは通信回線費用や電気代といった比較的小規模な経費が中心で、ネットワーク型サービスのような定額の利用料金はかかりません。
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設置に適した環境と注意点: 自前で基地局を運用するには、機器の設置環境も非常に重要です。基本条件は「空が広く開けた場所」にアンテナを設置することです。上空を遮る屋根や樹木がなく、水平線方向にも建物や崖などの遮蔽物がないオープンスカイ環境が望まれます。
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また、アンテナ周辺に電波を乱す強い電磁ノイズ源(高圧線や無線塔)がないことも安定運用のポイントです。恒久設置する場合は、アンテナをしっかりと固定できるポールや架台を用意し、風雨や雷から機器を防御する対策も必要です。落雷対策としてアースを設置したり、高所に設置する際は落下防止策を講じたり、安全面への配慮も欠かせません。さらに、基地局装置や通信機器を収容するボックス内部は適切な温度が保たれるよう換気や防湿対策も検討します。これら環境整備と注意点をクリアして初めて、自前基地局は安定した補正情報を出力し続けることができます。
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自前基地局のメリット: 初期投資や設置の手間はかかるものの、自前で基地局を運用することにはいくつか大きなメリットがあります。まず、補正情報利用のランニングコストを抑えられる点です。ネットワーク型サービスのような月額契約料が不要なため、長期的に見ればコスト削減につながります。特に、同時に複数の移動局(ローバー)を運用したい場合、自前基地局1基で複数台の移動局に補正データを提供可能です。例えば測量機器や建機を5台動かす現場でも、基地局からの電波やNtrip配信を共有すれば5台全てで高精度測位が行えます(ネットワーク型サービスの場合、通常は端末ごとに契約が必要です)。また、自前基地局があれば通信圏外やサービス非対応エリアでもRTK測位が可能になります。山間部や海上など携帯電波の届かない環境でも、自前基地局とローバーの無線通信が確保できれば高精度測位が行えるため、場所を選ばない運用が実現できます。さらに、自社で基地局を管理することで、補正情報の配信停止リスクを自分たちでコントロールできる安心感も得られます(サービス事業者側のシステムメンテナンスやトラブルに影響されない)。
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自前基地局のデメリット: 反対に、自前運用には留意すべきデメリットや負担もあります。最大のハードルはやはり初期費用負担が大きいことでしょう。高精度機器を揃え設備を構築するための初期コストは中小規模の事業者には重荷になる場合があります。また、基地局の維持管理の手間も発生します。ハードの故障対応や定期的な校正・検証、ファームウェア更新などを自社で行う必要があり、人員的な負担となります。さらに、基地局を固定設置した場合、その基地局がカバーできる範囲(補正情報が有効な範囲は概ね基地局から半径数km~20km程度)に現場が限定される点にも注意が必要です。離れた別現場で利用する際には基地局を新たに設置し直すか、移設する手間がかかります。加えて、天候や災害による設備被害、盗難やイタズラなどリスク管理も自前で行わねばなりません。総合すると、自前基地局方式は主に広域で恒常的にRTKを活用する大規模事業者や、通信インフラが整わない場所での利用に適しており、その場合にはコスト面でも有利になりますが、初期導入ハードルと運用負担がある点を認識しておく必要があります。
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ネットワーク型RTKサービス(Ichimill等)を利用する場合のコスト比較
続いて、ソフトバンクやNTTドコモなどが提供するネットワーク型RTKサービスを活用する場合のコストや特徴を見てみましょう。ネットワーク型RTK(Ntrip方式の補正サービス)は、自前で基地局を設置しなくても、サービス事業者が配信する補正情報を受信することでRTK測位を実現できる手軽さが魅力です。この章では、代表的なサービスの料金体系やエリア、必要機材、そしてメリット・デメリットを整理します。
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サービス利用料金: ネットワーク型RTKサービスを利用する場合、ユーザーはサービス提供会社との契約に基づき月額または年額の利用料を支払います。例えば、ソフトバンクの高精度測位サービス「ichimill(イチミル)」は、センチメートル級の誤差精度にもかかわらず月額数千円程度という非常に低廉な利用料金で提供されています。このように定額料金で全国規模の補正データ配信を受けられるのが、ネットワーク型サービスの大きな特徴です。契約形態はサービスによりますが、多くは年契約割引が用意されており、長期契約でさらにコストダウンできる場合もあります。
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また、一部サービスでは短期間の利用に対応した日割り・月単位のプリペイドプランや、無料トライアル期間を提供しているケースもあります。なお、サービス利用には基本的にGNSS移動局受信機(ローバー機)と通信端末(携帯電話回線)が必要となり、その機器類はユーザー側で準備します(高精度GNSS受信機については自前基地局の場合と共通の投資となります)。
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主なネットワーク型RTKサービス: 日本国内で利用可能なネットワーク型RTKサービスとしては、前述のソフトバンク「ichimill」やNTTドコモの「docomo 高精度GNSS補正情報サービス」(※docomo版はNTTコミュニケーションズ提供の法人向けサービス)、KDDI(au)のRTK補正サービスなどが挙げられます。それ以外にも、国土地理院の電子基準点データを活用したサービスや、第三者事業者(例: ALES社やNTT Geospace研)が提供する広域補正サービスなど、選択肢が増えてきています。ソフトバンクのichimillは、自社で全国約3,300か所以上の独自基準点(基地局)ネットワークを構築し、それらから生成した補正データを配信しています。この仕組みにより、日本全国どこでも誤差5cm程度の高精度測位を安定して行えるのが特徴です。
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さらに携帯基地局インフラを活用して基準点を高密度に配置しているため、移動しながら利用しても補正データが途切れにくく、広範囲の作業でも継続してセンチ精度を維持できます。
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NTTドコモやauのサービスも同様に、自社または提携基準点網のデータを配信しており、日本のほとんどの地域をカバーしています。各サービス間の料金設定は概ね同水準ですが、提携する機器メーカーや提供される付加サービス(サポート体制、専用ソフトウェアの有無など)に違いがあるため、自社の用途や使い勝手に応じて比較検討するとよいでしょう。
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利用エリアと通信環境: ネットワーク型RTKサービスを利用する前提として、サービス提供エリア内であることと、移動局がサービスへ接続するための通信環境が確保できることが必要です。サービス提供エリアは各社とも全国をカバーしていますが、一部山間部や離島など通信インフラが未整備な地域では利用が制限される場合があります。ただし、ichimillなど大手通信キャリア系サービスは携帯電話の圏内であれば日本国内ほぼ全域で利用可能と言ってよく、地方の山間部でも4G/LTE回線が届く場所であれば問題なく補正情報を受信できます。逆に言えば、トンネル内や森林深部など携帯回線の圏外ではネットワーク型サービスは利用できない点に留意が必要です(この場合は後述するように自前基地局+無線通信の方式を検討します)。通信環境については、移動局側でNtripクライアント対応の通信手段を用意します。多くの場合は、移動局GNSS受信機に接続したタブレットや測量機コントローラーにSIMカードを挿入し、モバイル通信で補正情報サーバーにアクセスします。または、スマートフォン経由でテザリング接続する方法もあります。重要なのは安定した通信回線で、RTK補正データは毎秒数百バイト~数キロバイト程度と通信量自体は大きくありませんが、リアルタイム連続配信されるため途切れないことが求められます。高負荷な動画通信などに比べれば微小なデータ量なので4G回線で充分ですが、山間部ではアンテナを高所に設置したり中継器を用いるなど工夫でカバーできるケースもあります。
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ネットワーク型RTKサービスのメリット: ネットワーク型サービスを利用する最大のメリットは、初期導入のハードルが低いことです。自前基地局を設置する場合と異なり、高額な基地局機器の購入や複雑な設置工事が不要なため、手元に移動局用のGNSS受信機さえあればすぐに高精度測位を始められます。初期費用はGNSS受信機の購入費用程度で済み、補正情報に関しては月額利用料を支払うだけで事業者側が用意した全国の基地局網を利用できるので非常に効率的です。また、広域対応である点も大きな利点です。自社の作業フィールドが全国各地に点在していたり、転々と移動する場合でも、ネットワーク型サービスなら各地で新たな基地局を設置する必要がなく、どこでも一貫して同じ環境でRTK測位が行えます。運用面でも、基地局機器の保守や管理を意識する必要がないため、利用者は測位作業に専念できる手軽さがあります。サービス事業者側で24時間体制の運用監視や障害対応を行っているケースも多く、プロのサポートを受けながら安定した補正情報を享受できる安心感もメリットと言えます。さらに、最新の補正方式や技術にも自動で対応してくれるため、自前でシステムをアップデートする手間もありません。
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ネットワーク型RTKサービスのデメリット: 一方、ネットワーク型サービスにも注意点があります。まず、ランニングコストが継続して発生することです。月額数千円とはいえ、長期間にわたり利用し続ける場合は累積コストが無視できなくなります。例えば月額5,000円の契約を5年間続ければ30万円の支出となり、機器購入と同程度の費用感にもなり得ます。また、利用台数が増えると費用が比例して増加する点も考慮すべきです。複数の作業員やマシンにRTKを使わせたい場合、台数分の契約料が必要となるため、自前基地局なら一台でまかなえるケースでもネットワーク型では台数分のコストがかかります。ただし大手キャリアでは複数ID契約の割引プランなどもあるので、規模によっては調整可能です。
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次に、通信環境への依存というデメリットもあります。前述のように携帯回線が不安定な場所では測位精度が維持できず、作業が中断するリスクがあります。また、ごく稀ですがサービス提供事業者側のサーバーメンテナンスや障害発生時には補正情報が一時的に受け取れなくなる可能性もあります(この場合スタンドアロンGPSに fallback するか、一時的に精度が落ちます)。
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最後に、基地局を自前で持たないため得られるデータに制限がある点も挙げられます。例えば基準点の観測データそのものを自社検証に使ったり、独自の補正計算を行うことはできず、サービス提供側のフォーマットに従う必要があります。しかしながら、通常の測位用途ではこれら制限は大きな問題にならないことが多いでしょう。総合すれば、ネットワーク型RTKサービスは初期投資を抑えて手軽に高精度測位を導入したい企業や、広域で機動的に測量を行う現場に適した選択肢と言えます。
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基地局自前設置 vs ネットワーク型RTKサービス
以上述べた、自前基地局方式とネットワーク型RTKサービス方式の違いを、主要な項目で比較表にまとめました。それぞれの方式のコスト構成や利便性の差異が一目で分かるようになっています。自社の現場環境や運用方針に照らし合わせて、どちらが適しているか検討する際の参考にしてください。
どのような現場環境・運用形態にどちらが向いているか?
一般的には、測量・施工現場が単一地域に集中して長期間継続する場合や、同時に多数のマシンでRTKを使う大規模プロジェクトでは、自前で基地局を設置してしまった方が長期的なコスト削減と安定運用につながります。例えば、大規模造成現場で施工期間が数年に及ぶようなケースでは、初期投資を回収して余りあるメリットが得られるでしょう。また、携帯圏外の山間部工事や海上工事など通信インフラから離れた特殊環境では、自前基地局+無線通信によるRTKが現実的な選択肢となります。
一方で、現場が転々と変わる測量業務や、初めてRTKを導入する小規模事業者にとっては、ネットワーク型サービスの手軽さ・初期ハードルの低さが魅力です。短期の現場作業やスポット的な利用であれば月額料金の方が機器購入より割安ですし、広範囲をカバーする必要があるインフラ点検業務(高速道路や鉄道などをまたいで測量する場合)でもネットワーク型なら移動のたびに基地局を設置し直す必要がありません。このように、現場のニーズや制約条件に応じて両者を使い分けるのが理想的です。場合によっては、自前基地局とネットワーク型サービスを併用し、平常時は自前基地局の補正を使いつつバックアップとしてネットワークサービスも契約しておく、といったリスクヘッジ的な運用も考えられます。
LRTKの紹介
最後に、自前基地局運用とネットワーク型サービス利用の双方に関連するソリューションとして注目のRTK-GNSS端末「LRTK」をご紹介します。LRTKは弊社が開発した小型・軽量なRTK測位デバイスで、基地局としても移動局としても活用できる柔軟性が特徴です。
スマホに装着可能なRTK-GNSS端末「LRTK Phone」。超小型ながらセンチメートル級測位を実現し、現場で手軽に持ち運べる。 レフィクシアのLRTKシリーズは、RTK測位をより身近にするために開発された製品群です。例えば写真の「LRTK Phone」はスマートフォン一体型のRTK受信機で、専用の極薄GNSS受信機(重量約125g、厚さ13mm)をiPhoneなどの背面に装着することで、ポケットに入る万能測量機に早変わりします。
わずかスマホ1台+LRTK端末1台で、基準点測量や3次元の点群計測、墨出し(位置出し)作業、さらにはAR技術を用いた施工管理まで行える高精度プラットフォームとなり、取得したデータはクラウドを介して即座に共有可能です。
まさに「1人1台のRTK測量機」をコンセプトに設計された現場DXツールと言えるでしょう。
LRTK端末は基地局モードと移動局モードの両方で利用できる柔軟性を備えています。例えば、2台のLRTK端末を用意すれば1台を現場の既知点に据え置いて簡易基地局として運用し、もう1台を移動局として作業するといった使い方が可能です。これにより、自前基地局方式のメリットである「通信圏外でも利用可能」「複数機へ同時に補正提供」を生かしつつ、従来機材より圧倒的に小型軽量なシステムを実現できます。逆に1台のLRTK端末を移動局としてネットワーク型RTKサービスに接続して使うことももちろん可能です。LRTKは準天頂衛星みちびきのCLASにも対応した3周波GNSS受信機で、高速なFIX解(整数解)による測位収束や自動傾斜補正機能も備えています。現場での使い勝手を追求し、専用アプリ「LRTKアプリ」から簡単に補正情報の入力切替や測位モード設定ができるよう設計されています。これ一台で「基地局として据え置く」「移動局として持ち歩く」をシームレスに切り替えられるため、まさに自前基地局とネットワーク型サービスのハイブリッド的な運用も可能にします。
LRTKで現場の測量精度・作業効率を飛躍的に向上
LRTKシリーズは、建設・土木・測量分野における高精度なGNSS測位を実現し、作業時間短縮や生産性の大幅な向上を可能にします。国土交通省が推進するi-Constructionにも対応しており、建設業界のデジタル化促進に最適なソリューションです。
LRTKの詳細については、下記のリンクよりご覧ください。
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こちらのお問い合わせフォームよりお気軽にご連絡ください。ぜひLRTKで、貴社の現場を次のステージへと進化させましょう。