GNSS(GPS等)のPRNと信号レベルが判るAndroidアプリ

　スマホやタブレットを買ったときに、GNSS(GPS等)の衛星捕捉特性がどの程度のものであるか確認してみたいです。
　また、海外に遊びに行ったときに、QZSSの信号がどの程度受信できるのかも一寸興味があります。
　現在は、スマホ用では定番の”GPS Test (Chartcross Limited)”や”AndroiTS”を利用することが多いのですが、その他にも色々あるようなので、一寸調べてみました。
GNSS(GPS)関連のAndroidアプリは非常に沢山あるので、以下の項目が確認できるものに着目しました。

　　・PRN
　　・信号レベル(C/N, SNR, Strength等)
　　・方位（Azimuth, Elevation）
　　・測位への寄与(In Use, Used)

 今までは、PRNとして、193, 194, 195が表示されていたり、方位データが表示されていると、それだけでQZSSに対応していると勘違いしていましたが、In Useの確認が必要なようです。

　QZSS対応スマホのCovia FLEAZ Que CP-L45sを使用して、関係しそうなアプリを試してみました。
　なお、基本的には、Google Playからダウンロードできるものを選びましたが、以前はダウンロードできたけれども、現在は不可能になっているもの、あるいは、メーカーサイトから直接ダウンロードしたものも含まれています。
　似たような名称のアプリがいくつかあるので紛らわしいです。
　これ以外にも色々あると思いますが、素人の好奇心で一寸調べただけのものですので、漏れや誤りはご容赦の程を・・・

【GNSS(GPS等)用アプリ色々】

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(01) GPS Test (Chartcross Limited)
https://play.google.com/store/apps/details?id=com.chartcross.gpstest&hl=ja
更新日：2018年10月5日
サイズ：3.7M
インストール：10,000,000+
現在のバージョン：1.5.8
Android 要件：4.0 以上
Supports GPS, GLONASS, GALILEO, SBAS, BEIDOU and QZSS satellites.
（定番ですが、QZSSは測位レベルでは対応していない？）

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(02) GPSTest (barbeauDev)　 （アイコン：電波と山）
https://play.google.com/store/apps/details?id=com.android.gpstest&hl=ja
更新日：2019年6月4日
サイズ：デバイスにより異なります
インストール：100,000+
現在のバージョン：デバイスにより異なります
Android 要件：デバイスにより異なります
Supports dual-frequency* GNSS for:
- GPS (USA Navstar) (L1, L2, L3, L4, L5)
- Galileo (European Union) (E1, E5, E5a, E5b, E6)
- GLONASS (Russia) (L1, L2, L3, L5)
- QZSS (Japan) (L1, L2, L5, L6)
- BeiDou/COMPASS (China) (B1, B1-2, B2, B2a, B3)
- Various satellite-based augmentation systems SBAS (e.g., GAGAN, Anik F1, Galaxy 15, Inmarsat 3-F2, Inmarsat 4-F3, SES-5) (L1, L5)
（日の丸３、Uフラグ２なのでQZSSに対応している？）

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(03) GPSTest (Cache.Wind) 　[GPSテスト - テストおよび修理]（アイコン：パラボラ）
https://play.google.com/store/apps/details?id=cache.wind.gps
更新日：2018年7月28日
サイズ：1.7M
インストール：100,000+
現在のバージョン：1.1.9
Android 要件：4.0 以上
サポート：
GPS（米国）
GLONASS（ロシア）
QZSS（日本）
北斗（中国）
（実装はGPSのみ？）

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(04) GPS Status (khaled habbachi)　 （アイコン：スカイプロット）
https://play.google.com/store/apps/details?id=com.khalnadj.khaledhabbachi.gpsstatus&hl=ja
更新日：2019年3月8日
サイズ：2.0M
インストール：100,000+
現在のバージョン：1.1.6
Android 要件：4.0 以上
（衛星フィルタ?：●GPS、▲未実装?、■QZSS）

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(05) GNSS Commander - GPS status　(PilaBlu)
https://play.google.com/store/apps/details?id=de.pilablu.gnsscommander&hl=ja
更新日：2018年9月5日
サイズ：3.1M
インストール：10,000+
現在のバージョン：2.6.0.2
Android 要件：4.0.3 以上
+ Satellite list & Sky-Plot with subsystems like GPS, Glonass or Galileo
（“2019年6月15日　Why is QZSS displayed as GPS?”という書き込みがありますが、「QZ InUse」と表示されました。）

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(06) Z - Device Test (ZAUSAN Innovacion Tecnologica)
https://play.google.com/store/apps/details?id=zausan.zdevicetest&hl=ja
更新日：2017年3月13日
サイズ：5.5M
インストール：1,000,000+
現在のバージョン：1.8
Android 要件：3.0 以上
（GNSS専用アプリではないので、PrnとSnrの関係が判りにくいです。）

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(07) GPS Info & NMEA Logging Pro (RB Games) 有料
https://play.google.com/store/apps/details?id=com.lrbgames.gps_info_logging_paid
更新日：2017年3月9日
サイズ：1.1M
インストール：100+
現在のバージョン：1.0.2_Paid
Android 要件：2.3 以上
- View the Satellite Signal strength, the PRN number, and the type (GPS, GLONASS, SBAS or BEIDOU)
（説明ではQZSS非対応のように思えますが、usedに193, 104, 195が含まれていました。）

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(08) GPS Data - location status fix　(Propane Apps)
https://play.google.com/store/apps/details?id=com.pierwiastek.gpsdata
更新日：2019年3月15日
サイズ：4.3M
インストール：1,000,000+
現在のバージョン：4.0
Android 要件：4.4 以上
"you get all details about satellite prn number, info about satellite fix, signal strength and type: NAVSTAR, GLONASS, QZSS, Galileo, BeiDou. Elevation and altitude is available in landscape mode.
（fixがin useに対応？ PRN193はfixなし）

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(09) Gnss Logger
[現在はGoogle Playにないので下記サイトからダウンロード]
https://github.com/google/gps-measurement-tools/releases/tag/2.0.0.1
（信号のレベル変化をリアルタイムでグラフ表示できるので見ていて面白いです。左側は窓際で、右側は部屋の中。)

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(10) AndroiTS
[現在はGoogle Playにないので下記サイトからダウンロード]
AndroiTS GPS Test Pro 1.48 　
https://ja.apkhere.com/down/com.androits.gps.test.pro_1.48_paid
最新バージョン: 1.48
ファイルサイズ: 2.33 MB
更新した: 2017-01-06
(定番なので説明省略。QZSSは非対応？)

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(11) u-center
2015年11月15日
http://qzss.go.jp/usage/products/u-blox_151115.html
(現在は、直接u-bloxからダウンロードはできないようです)
u-center for Android - u-blox Portal
https://portal.u-blox.com/s/question/0D52p00008HKDu2CAH/ucenter-for-android
"I wrote to U-blox support and they sent me the APK file"
（PRNやC/Nの文字が小さいので一寸見にくいです。）

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　なお、ダウンロード/インストールは自己責任ということで・・・

カード入れが18個あるエミレーツのトラベル・ウォレット

   仕事で貰ったという知り合いから譲り受けました。
　エミレーツということで、いかにも高級そうです。
　サイズが結構大きいので最初はタブレットホルダーかと思いましたが、ラクダ革の財布でした。
　カード入れが18個もある財布は初めて見ました。
　全部入れるとどんな感じになるのかと思って、家にあるカードをかき集めて差し込んでみました。
　自分が持ち歩いているのは、クレジット+他のサービスでせいぜい５～６枚ですが、エミレーツを利用するような人はこの程度は必要ということでしょうか？
なお、革の模様はA380のエンジン・ブレードをデザインしたものということです。
　たぶん、エミレーツを利用することはないと思いますが・・・（遠いと体にこたえます）

【Emirates Travel Wallet】

古いバージョンのu-centerをu-bloxからダウンロード

  QZSSの受信状態をチェックするために、u-bloxから提供されているWindows版GNSS評価ソフトウェアu-centerを使用しています。
　u-centerは割と頻繁にバージョンアップが行われており、現在（2019/06/08）のバージョンはv19.05のようです。

　　u-center
　　Windows版GNSS評価ソフトウェア
　　https://www.u-blox.com/ja/product/u-center

　　u-center for Windows, v19.05
　　https://www.u-blox.com/sites/default/files/u-centersetup_v19.05.zip

　QZSSの衛星を表示する場合には、QZSSだけを選択して表示した方が情報が見やすいです。
　最新のv19.05の場合、デフォルトの衛星選択状態では特に問題がないのですが、QZSSだけを選択すると表示がおかしくなります。
  使用PCはThinkPad X250 (Windows 10 Pro 64bit)です。

【u-center　v19.05 default】

【u-center　v19.05 QZSS】

　以前は正常に表示されていたので、u-centerの古いバージョンを探してみました。
　理由はよく判りませんが、世の中には古いバージョンを必要とする人がいるようで、uboxのサイトのQ&Aのページにv8.29のダウンロードの方法が書いてありました。

　　u-blox
　　October 1, 2018 at 12:03 PM
　　Where can I download older versions of u-center from? Need v8.29
　　https://portal.u-blox.com/s/question/0D52p00008HKE1cCAH/where-can-i-download-older-versions-of-ucenter-from-need-v829

　ここに出てくるv8.29が希望に沿ったものかどうかは判りませんが、とりあえずダウンロードしてみることにしました。
　u-centersetup_v19.05.zipがダウンロードできました。
　解凍して走らせてみると、ほぼ期待したような表示になりました。

【u-center　v8.29 default】

【u-center　v8.29 QZSS】

　QZSSのlevel historyがもう少し大きき表示されるとうれしいのですが、とりあえずこれでOKです。

　別の古いバージョンもあるようですが、さすがにこれは古すぎるかも・・・

　　August 28, 2015 at 12:31 AM
　　u-center 8.16 or previous version (XP compatible)
　　https://portal.u-blox.com/s/question/0D52p00008HKCDGCA5/ucenter-816-or-previous-version-xp-compatible

BASIO3(KYV43)のQZSS表示が変(PRN196？)

　先日、AUの端末をガラケーCA007からスマホBASIO3(KYV43)に機種変更しましたが、まだ慣れません。
　通話やメールする際に手間が増えたような気がします。（単に慣れてないので、もたついているだけかもしれませんが・・・）
　今まで通話/メール用のCA007とインターネット用のSH-01Fの2台持ちだったのが1台になったので、荷物が減った点では都合が良いです。

　もともと、携帯の通話やメールはあまりしないので、殆どがデータ通信になりますが、老人向け（？）の必要以上に大きいと思われるアイコンやラジオボタンが沢山あって操作性があまり良くないような気がします。
　起動画面の編集はできるようですが、今のところ希望のレイアウトにはできていません。
　希望としてはキャリア(AU)特有の操作画面と、後からインストールした一般的なアプリの操作画面とを別画面にしたいのですが、編集が難しいです。

   話は変わってGNSS関連です。
　当方はQZSSに一寸興味があるので、このBASIO3が対応しているかどうか確認してみました。
　公式のみちびき対応製品リストには、BASIO3は含まれていないようです。

　　みちびき対応製品リスト
　　2019年05月23日
　　スマホ・タブレットPC
　　http://qzss.go.jp/usage/products/list.html#smartphone-tabletpc

　BASIO3ですが、GNSS関係の仕様を調べてみると以下のような資料がありました。

　　Kyocera Basio 3 - Specifications
　　https://www.devicespecifications.com/en/model/92044802

　　SoC: Qualcomm Snapdragon 430 MSM8937

　　Tracking/Positioning
　　　The tracking/positioning service is provided by various satellite navigation systems, which track the autonomous geo-spatial positioning of the device that supports them. The most common satellite navigation systems are the GPS and the GLONASS. There are also non-satellite technologies for locating mobile devices such as the Enhanced Observed Time Difference, Enhanced 911, GSM Cell ID.

　この資料を見ると、GPSとGLONASSしか対応していないような感じです。
　実際に確認してみました。
　表示アプリは、AndroiTSを使いました。

　受信結果は以下の通りです。

【BASIO3/AndroiTS/sky】

【BASIO3/AndroiTS/level】

　スカイプロットの画面をざっと見ると米9,露8,日1となっているので、GPS, GLONASS, QZSSが受信できているように見えます。
また、レベルプロットの画面では、QZSSとしてPRN 193, 194, 195が表示されています。
　しかしながら、方位データ(Azimuth, Elevation)の値がゼロになっています。
　また、スカイプロットの画面を見ると、衛星の位置が北の水平線に貼りついています。
　この状態では、QZSSは測位に寄与していないと思われます。

　方位データがゼロとなっている理由としては、送信側と受信側の両方が考えられます。
　GPSの衛星であるNAVSTARでも、特定の衛星の方位データがゼロになっていることがあります。
　QZSSの送信側の状態をNAQU情報（http://sys.qzss.go.jp/dod/naqu.html）で調べてみましたが、受信時点におけるPRN 193, 104, 195に関する情報はないようです。

　試験運用期間中は、QZSS対応の FLEAZ Que で受信しても、ときどき方位データがゼロになっていましたが、最近はあまり見かけないような気がします。
　正確なところはよく判りませんが、今回のBASIO3での現象は、送信側が原因では無いような感じがします。

　ということは、受信側に原因がある可能性が高いですが、中途半端に受信できているというのが一寸気持ちが悪いです。
　ネットで関連しそうな情報を探していたら、同じ症状を呈するスマホに関する以下の書き込み（2017）がありました。

　　『QZSS(みちびき)に対応してますか？』のクチコミ掲示板
　　ZenFone 3 SIMフリー
　　https://bbs.kakaku.com/bbs/J0000021762/SortID=20853868/

　書き込みの内容を見ると、BASIO3はZenFone 3と同じ症状のように思われます。
　あらためてみちびき対応製品リストを見てみると、ZenFone 2はリストに含まれていますが、ZenFone 3は含まれていません。
ZenFone 3はSnapdragon 625を使用し、BASIO3(KYV43)はSnapdragon 430を使用しているようです。

　どのチップがQZSSに対応しているのかを調べてみると、以下のような資料がありました。

　　みちびき対応スマートフォンは少ない。対応するSnapdragonはどれか？
　　<< 作成日時 ： 2017/06/05 08:32 >>
　　https://powerpro.at.webry.info/201706/article_3.html

　これによれば、「みちびき非対応の型番については、Snapdragon200シリーズ、400シリーズ、 610～626までの型番、650は非対応である。」とのことなので、話は合っています。

　色々調べてみましたが、残念ながらBASIO3はみちびき非対応のようです。

　以上、色々と書いてきましたが、ここまでの話は仕様がそうなっているということなので、別に不思議な話ではありません。

　ここからが本題です。
　QZSSの信号をQZSS対応のFLEAZ Queに入れたGNSS表示アプリで表示した場合には、QZSのPRNとして193, 194, 195が表示されます。
　先日、ハワイに遊びに行ったときに、同行者が88TEESで買い物をしているときに暇つぶしでBASIO3に入れたGPS TESTを見ていました。

　画面を見ると、レベルバーの下に、193, 194, 195, 196と表示されています。
　スカイプロットには、北の水平線に196だけが表示されています。

【QZSS PRN 193, 194, 195, 196】＠HNL, 88TEES 2F

地図が小さくて見にくいですが、現在地はハワイです。

　四つともPRNの数字の背景が黒なので、測位には使用されていません。
  PRN196という表示は初めて見ました。これは何でしょうか？
　下記資料によれば、196はみちびき2号機(QZS-2)のL5Sに割り当てられたPRNのようです。

　　みちびき
　　http://qzss.go.jp/technical/satellites/index.html#QZSS

　L5Sはあまり聞いたことがないので調べてみました。
　下記の資料によれば、L5Sは1176.45MHzで送信される測位技術実証サービス用の測位信号のようです。

　　送信信号一覧
　　http://qzss.go.jp/overview/services/sv03_signals.html

　　測位技術実証サービス
　　http://qzss.go.jp/overview/services/sv07_tv.html
　　「衛星からのデータは、L5信号と同じ形式であるL5S信号の受信機で利用することができます。」

　整理すると以下のようになります。

　　193   １号機　L1C/A, L1C, L2C, L5 1575.42MHz
　　194   ２号機　L1C/A, L1C, L2C, L5 1575.42MHz
　　195　４号機　L1C/A, L1C, L2C, L5 1575.42MHz
　　196　２号機　L5S                        1176.45MHz

　L5Sの周波数（1176.45MHz）はL1C/Aの周波数（1575.42MHz）とは約400MHzも違っているので、入口のL1C/A用のアンテナで減衰して信号自体が受信できないような気がします。
　GNSS受信端末におけるエラーとしては、マルチパスや信号劣化の影響で、現在位置がとんでもない場所になることがありますが、今回のようなエラー（？）は見たことがありません。
　でたらめな数字が表示されるのであれば、なんとなく納得できますが、それらしい数字が表示されるのが不思議です。
　

　PRN196に関する情報はあまりないのですが、以下の資料に関係ありそうな情報が書いてありました。

　　u-blox 8 / u-blox M8　
　　Receiver Description Including Protocol Specification
　　Revision and date R17 (5321fe3) 17 May 2019
　　https://www.u-blox.com/sites/default/files/products/documents/u-blox8-M8_ReceiverDescrProtSpec_%28UBX-13003221%29_Public.pdf

    A Satellite Numbering（Page 394 of 407）
    GNSS Type　 SV range　　 UBX gnssId:svId　　UBX svId
    QZSS　　　　 Q1-Q5 　　　5:1-5 　　　　　　　193-197

  SV rangeがQ1-Q5で、UBX svIdが193-197であるということは、単純に考えると以下のようになります。

    Q1 193 １号機　L1C/A, L1C, L2C, L5 1575.42MHz
    Q2 194 ２号機　L1C/A, L1C, L2C, L5 1575.42MHz
    Q3 195 ４号機　L1C/A, L1C, L2C, L5 1575.42MHz
    Q4 196 ２号機　L5S                        1176.45MHz
    Q5 197 ３号機　L5S                        1176.45MHz

    Q5という文字を見て思い出したのですが、以前U-bloxの表示ソフトu-centerで「QZSS Q4」、「QZSS Q5」という表示(方位データなし)を見たことがあります。
　なお、使用した GNSSレシーバはu-blox7/G7020でした。

【QZSS Q4, QZSS Q5】

　普通のGNSSレシーバで受信できるL1C/Aの信号は、QZSSでは３波しか無い筈なのに、５波も表示されているのが不思議でした。

   　 みちびき 準天頂衛星システム　3号機(199)受信不可について
 　   https://support.garmin.com/ja-JP/?faq=Gz0iRDAbibAKYZV9teLnq9

 　   ＧＰＳ受信モジュール（１ＰＰＳ出力付き）　「みちびき」３機受信対応の質問と回答
 　   http://akizukidenshi.com/catalog/faq/goodsfaq.aspx?goods=M-09990　

  KiwiSDRならL1C/A等が変則仕様(?)の３号機(PRN199)にも対応しているようですが・・・

 　   KiwiSDR
 　  http://kiwisdr.com/

　　『ど』 の ぺえじ
　　みちびき 久しぶりの4機同時受信　[GNSS]
　　https://radio-dxing.blog.so-net.ne.jp/2018-09-10

　u-centerでQ4, Q5が表示される理由は今もよく判りません。
　u-centerで表示された「QZSS Q4」がBASIO3で表示された「196」と何か関係があるのでしょうか？　素人には想像もつきません。

　PRN情報がどのようにして伝送されているのかよく判りませんが、他の信号に共通データ（アルマナック？）として含まれていたり、ネットワーク経由で伝送されているのであれば、どこかの経路を通って「196」という数字が漏れ出てくることはあるのでしょうか？　
　受信していた場所は、２階の室内で雑音となりそうなものが沢山あったので、ノイズが飛び込んで誤動作したとか？
　あるいは近くで誰かがGNSSシミュレータで遊んでいたとか？

　QZSSを目的としてBASIO3を購入した訳ではないので、もし受信できたらラッキーという程度だったですが、QZSSのPRNが表示されたので、一寸期待してしまいました。
　残念ながら、BASIO3はQSZSに対応していませんが、C/Nは表示されているので、QZSS信号チェッカとしては利用できるかもしれません。

【蛇足】
　ホノルルから見たQZSSのスカイプロット

　　GNSS View
　　http://app.qzss.go.jp/GNSSView/gnssview.html?t=1559693991764
　
 
　低い仰角で移動しているので、受信環境としてはあまりよくないかもしれません。

懲りずに３台目の中華Android Watch(X02S)を買いました

  以前、新宿西口のヨドバシカメラで試用させてもらったGarminのGPS付腕時計(fenix5x？)が面白そうだったのですが、遊び用としては一寸手が出ないお値段でした。

　同じような機能で安いもの（Poor man's Garmin GPS Watch ?）がないかと探していて、衝動買いしたのがFinow Q7 Plusです。
　結果的には、今まで一度もGPS連動のアプリが動いたことはありません。
　不思議なことに、RFO BASICで座標データを読み出してみると、まともな値が取得できているようです。

　Finow Q7 Plusは画素が240×240で粗すぎたので、次に400×400に惹かれてFinow X5 Airを買いました。
　しかしながら、両方ともGPSの受信は出来ませんでした。
　両方とも、チップがMT6580ということに関係しいるのかもしれませんが、詳細はよく判りません、

　　How to Fix Slow GPS Lock on Mediatek MT65xx based Smartphones
　　https://www.cnx-software.com/2013/11/27/how-to-fix-slow-gps-lock-on-mediatek-mt65xx-based-smartphones/

　中華GPSウォッチは実用になりそうにないということで、興味をなくしていたのですが、最近アマゾンからの購買履歴参照型広告メールの中に、角型の「STK GPS測位スマートウォッチ」というがありました。

https://www.amazon.co.jp/STK-GPS%E6%B8%AC%E4%BD%8D%E3%82%B9%E3%83%9E%E3%83%BC%E3%83%88%E3%82%A6%E3%82%A9%E3%83%83%E3%83%81-%E6%97%A5%E6%9C%AC%E8%AA%9E%E3%82%B7%E3%82%B9%E3%83%86%E3%83%A0%E5%AF%BE%E5%BF%9C-Bluetooth%E3%82%B9%E3%83%9E%E3%83%BC%E3%83%88%E3%82%A6%E3%82%A9%E3%83%83%E3%83%81-Android%E3%82%B7%E3%82%B9%E3%83%86%E3%83%A0/dp/B0156V278K

　Amazonの説明ではチップの種類は判らなかったのですが、昔よりは良くなっているかもしれません。

　
　以前購入したQ7 PlusやX5 Airは丸形でしたが、Android端末として使用する場合には、デフォルトの表示モードでは四隅が欠けてしまって使いにくいです。縮小モードにすれば全体が見えますが、文字がかなり小さくなってしまいます。
　また、地図も角型の方が見やすいです。

　ということで、今回は角型表示に惹かれてX02Sを買ってしまいました。

【X02S】
01

02

　
【充電端子】
03

04

　Finow Q7 Plusと同様に端子部分だけが磁石で吸着される方式です。
　接触不良になりやすいです。

【GPS TEST】
05

06
 

　購入した後で、チップがMTK6580(=MT6580?)であるとわかりましたが、とりあえずGPSを試してみました。
　衛星測位性能はあまりよくないようですが、10分程度で測位可能になりました。
Q7 PlusやX5 Airと同じチップなのに差が出るのが不思議ですが、ソフト的に改善されたのでしょうか？
　なお、使用開始直後は割と衛星を捕捉していたのですが、最近は殆ど掴まなくなりました。
　原因はよく判りません。

【SIM】
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09

10

【US Naval Observatory Master Clock Time (X02S)】
11

【United Airlines Personal device entertainment】
腕時計型表示装置による動画視聴は実用的では無いと判っていましたが、話のネタに試してみました。

12

13

　Wi-Fiの接続、サイトへの接続、メニュー選択までは問題がありませんでしたが、最後のタイトル選択の段階で、以下のメッセージが出て再生できませんでした。

14

"Device is not secure. Device has root access, playback is not possible."
「デバイスはセキュリティで保護されていません。デバイスにはルートアクセス権があり、再生はできません。」（Google翻訳）

　使用端末が安全でないので再生できないということでしょうか？
　端末をroot化した覚えはないのですが、ものによっては予めroot化された状態で販売されているものもあるようです。
　念のためrootチェックをしてみましたが、Not Rootedでした。

15

　何が問題になったのかよくわかりません。
　最近は機内ネットワークの乗っ取りが問題になっているようなので、SSSSに２回も引っ掛かったような乗客はアクセス拒否するとか・・・（当方の妄想です）
　
 なお、Pokemon Goでもroot化端末は拒否されるようですが、root化端末を非root化端末に偽装するアプリもあるようなので、いたちごっこかも？

【Pokemon Go】
16

行けそうな雰囲気だったのですが、最終的にはX02Sにはインストールできませんでした。