В настоящее время системы глобального позиционирования GPS получили широчайшее распространение и имеются практически во всех мобильных устройствах. Однако такие системы работоспособны только на открытом пространстве при наличии прямой видимости спутников. В тоже время существует достаточно много задач, требующих навигации в условиях отсутствия сигналов спутников: навигация внутри складских помещений; отслеживание перемещения сотрудников в офисе; отслеживание перемещения багажа в аэропорту; навигация в супермаркетах, аэровокзалах и т.д.

Реализация Indoor-навигации или, IPS (indoor positioning system) возможна с использованием различных технологий и методов [1]. Среди готовых решения в этой области можно назвать системы: Navizon indoor location solutions [2] и система RADAR [3]. Для дальнейших исследований в данной области авторы выбрали наиболее известные методы: позиционирование по Wi-Fi (WPS) и навигация по Bluetooth-маячкам.

При использовании метода позиционирование по Wi-Fi для определения месторасположения пользователя используются данные, полученные от точек доступа Wi-Fi [1]. В основе вычисления координат клиента лежит метод триангуляции относительно точек доступа (Access Points) с известными координатами и данными MAC, SSID (Рисунок 1). Однако не всегда координаты точек доступа могут быть известны. Устройство пользователя сканирует доступные точки, а затем посылает данные для обработки на сервер. После эти данные анализируются с учетом координат самих точек доступа и определяется местоположение пользователя [5]. Для создания навигационных приложений на Android платформе разработчики предлагают использовать Google Play services location APIs (android.location), позволяющую получить доступ к встроенной в мобильные устройства GPS системе [6].

В качестве примера практической реализации системы навигации, использующей сигналы точек доступа расположенных в здании (Рисунок 2), можно назвать iDOCENT − прототип, разработанный в Инженерном колледже Мичиганского университета [4].

Другой способ построения IPS систем базируется на технологии "микролокаций" с использованием, так называемых Bluetooth-маячков (Рисунок 3). Эти устройства построены на беспроводной технологии Bluetooth с низким энергопотреблением (BLE). Среди производителей можно назвать такие компании, как Estimote, Bluvision и Kontakt.io.

Способ навигация по Bluetooth-маячкам заключается в размещении на территории специальных датчиков, которые и обеспечивают получение данных о месторасположения пользователя [6]. Принцип действия — тот же, что в и случае навигации по Wi-Fi или GSM, однако за счет того, что возможно разместить данные датчики более плотно, качество навигации увеличивается. Не смотря на то, что Bluetooth-маячки  имеют меньший  радиус действия, по сравнению с Wi-Fi, они намного энергоэффективнее и позволяют получить точность позиционирования до полуметра. Пример реализации навигации, базирующейся на этой технологии — система iBeacon от компании Apple. Для систем разрабатываемых на основе геолокационных маячков, компания Google предлагает открытый протокол Eddystone [8]. В отличие от  системы позиционирования  внутри помещений iBeacon, развиваемой Apple, Eddystone — это аппаратно независимая платформа. Она может работать как на iOS-, так и Android-устройствах. Использование этих технологий открывает широкие перспективы для ритейлеров и маркетологов по продвижению товаров и услуг.

 

Список литературы

1.     Извозчикова В.В., Ковалевский А.В., Меженин А.В. Построение систем внутренней навигации // Сборник научн. трудов по материалам межд. научно-практ. конф. «Вопросы образования и науки: теор. и методические аспекты», 2015. С. 74-75.

2.       Indoor GPS and Indoor tracking. URL: https://www.navizon.com/indoors-solutions

3.     P. Bahl and V.N. Padmanabhan, "RADAR: an in-building RF-based user location and tracking system," in INFOCOM 2000. Pp. 775-784 vol.2.

4.     Indoor Wireless Navigation. URL: http://www.egr.msu.edu/classes/ece480/capstone/spring11/group02/index.html

5.       Anyplace. URL: http://anyplace.cs.ucy.ac.cy

6.     Making Your App Location-Aware. URL: https://developer.android.com/traning/location/index.html

7.     C. Dawson, “Device Tracking on a Scattered Bluetooth-Enabled Network”, Bsc Dissertation, Faculty of Engineering, University of Bristol, May 2005.

8.     Estimote Community Portal. URL: https://community.estimote.com/hc/en-us