12 марта 2016г.
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
