Indoor-навигация

1. Определение

Indoor-навигация – это навигация и обнаружение объектов (устройств или людей) внутри здания с помощью радиоволн, магнитного поля, акустических сигналов или других технологий.

2. История создания и развития

В 1996 году технология GPS, созданная для военных целей, стала доступна для гражданских пользователей. Однако точность определения местоположения была программно ухудшена и погрешность могла достигать 100 метров. В 2000 году ухудшение отменили, и точность до единиц метров стала доступна каждому, что сделало технологию GPS привлекательной для пешеходной навигации.

GPS, как правило, не подходит для определения местоположения в закрытых помещениях, так как работает в микроволновом диапазоне, следовательно, крыши, стены и другие предметы ослабляют сигнал. Тем не менее, indoor-навигация может быть осуществлена посредством интеграции GPS и других технологий с малым радиусом действиям и достаточно высокой точностью. Сегодня существует множество коммерческих систем indoor-навигации, но нет никакого стандарта.

3. Технические характеристики

Классификация системы позиционирования в помещениях по способу получения координат:

  • Пассивная система — прием информации о координатах и характеристиках движения от внешних источников, объект сам не излучает сигнал;
  • Активная система – определение местоположения собственными силами, анализируя собственный отраженный радио-, оптико-, ультразвуковой сигнал (акселерометр, гироскоп, одометр-измерение расстояния по вращению колеса у машин).

Технологии, используемые для indoor-навигации:

  • Спутниковые радионавигационные системы (с использованием ретрансляторов в местах затухания сигналов),

  • Wi-Fi,

  • GSM,

  • Инфракрасное и ультразвуковое излучение,

  • ZigBee,

  • UWB,

  • ZigBee.

Существуют следующие методы расчета координат и определения местоположения: триангуляция, по углу прибытия, трилатерация, по времени прибытия, по разнице во времени прибытия, индикация мощности принимаемого сигнала.

4. Кейсы применения

Системы indoor-навигации активно внедряются во многие сферы жизни общества, включая культуру, здравоохранение, образование и транспорт, промышленность и др. Возможные варианты применения: мониторинг пациентов в пределах больницы или отслеживания малочисленного, но необходимого медицинского оборудования, отслеживание тележек в супермаркетах, таргетированная реклама в торгово-развлекательных центрах, приложения для гостей музейно-архитектурных памятников, участников больших выставок и конференций и т.п.

5. Полезные ссылки

Источники:

  1. ГОСТ Р ИСО/МЭК 24730-5-2014 Информационные технологии. Системы позиционирования в реальном времени (RTLS). Часть 5. Радиоинтерфейс расширения спектра методом линейной частотной модуляции (CSS) для связи на частоте 2,4 ГГц, 2015. – 62 с.
  2. Костык И. Н. Сравнение эффективности позиционирования для сетей Bluetooth, Wi-Fi и ZigBee / И. Н. Костык, А. Е. Кучерявый, А. В. Прокопьев // Информационные технологии и телекоммуникации. – 2015. - №2. – С. 53-61.