Micro Geo-Information. Pozycjonowanie w budynkach Indoor positioning

Transkrypt

1 Micro Geo-Information Pozycjonowanie w budynkach Indoor positioning

2 Spotykane metody rozpoznawanie siły sygnałów pochodzącego od nadajników GSM i porównywane z mapą natężeń wprowadzoną do systemu, wyszukiwanie narożników pomieszczeń a następnie zestawiane ich z mapą budynku, w którym przeprowadzana jest lokalizacja, porównywanie dwuwymiarowego kodu kreskowego z zapisanymi w bazie wzorcami markerów, odczytywane informacji z przesłanego tagu, rozpoznawanie sygnałów wysłanych przez nadajniki radiowe oraz dźwiękowego,

3 Podstawowe zagadnienia Reprezentacja lokalizacji/miejsca (model) Absolutna, Względna Symboliczna Podział ze względu na infrastrukturę Bazujące na kliencie (urządzenie/obiekt wylicza pozycję na bazie infrastruktury -> GPS) Bazujące na serwerze (infrastruktura wylicza położenie obiektu) Wspierane siecią (łączy obydwa podejścia -> AGPS)

4 Techniki lokalizacji urządzeń Technika zbliżeniowa odnalezienie punktu referencyjnego Trilateracja odległość od punktów Triangulacja kąty od podstawy Pozycjonowanie hiperboliczne Metoda linii papilarnych Nawigacja zliczeniowa - aproksymacja

5 Porównanie metod lokalizacyjnych Metoda Koszt Dokładność lokalizacji Złożoność przygotowań Wykrywanie niski średnia niska unikalnych cech pomieszczeń Pomiar siły sygnałów niski średnia wysoka GSM Architektury nadajnik wysoki wysoka wysoka - odbiornik Marker niski wysoka średnia RFID (tagi) średni wysoka średnia

6 Micro Geo-information Indoor positioning Pozycjonowanie absolutne MIT Cricket (współrzędne) cket/#technology Pozycjonowanie względne (zbiory) Active Badge badge/want92_activebadge.pdf Preferowane rozwiązanie: bezszwowa integracja absolutnego i względnego *adapted from Kris Kolodiej and José Danado, In Building Position, GIM 04

7 Micro Geo-Information Indoor positioning Ultra-Wide Band Ubisense ( 15 cm dokładność w 3D z wykorzystaniem Ubisensors i Ubitagów

8 UbiSense Materiały firmy ASTEC

9 GSM Positioning zasięg sygnału pozwala na pokrycie dużej powierzchni, nie ma potrzeby wykorzystywania dodatkowego interfejsu radiowego, w wypadku wyłączenia prądu w budynku, system oparty na tej metodzie będzie dalej działał, w przeciwieństwie do standardu , GSM działa na paśmie licencjonowanym, dlatego nie wpływają na nie zakłócenia pochodzące z pobliskich urządzeń transmitujących na tej samej częstotliwości, duża przewagą tego rozwiązania nad rozwiązaniem bazującym na wykorzystaniu sygnału jest to, iż siła sygnału GSM jest znacznie stabilniejsza co można zauważyć na poniższym wykresie

10 WiFi Positioning (WPS) Przykładowym systemem wykorzystania takiego rozwiązania jest system RADAR Algorytmy określające położenie na podstawie punktów dostępowych siec Wi-Fi to: KNN (ang. K Nearest Neighbour) użytkownik znajduje się pośrodku K najbliższych nadajników, KLNN (ang. KL Nearest Neighbour) modyfikacja KNN, przy obliczaniu położenia wykorzystywana jest średnia arytmetyczna współrzędnych, HKLNN (ang. History aware KL Nearest Neighbour) wyznaczanie nowej pozycji na podstawie historii dotychczas ustalonych położeń oraz nowego obliczonego algorytmem KLNN.

11 Rozpoznawanie krawędzi

12 QR Code QR (ang. Quick Response szybka odpowiedź) Są to dwuwymiarowe kody pozwalające na graficzne przechowywanie bajtów, alfanumerycznych znaków lub liczb. Niektóre urządzenia takie jak Nokia czy Android posiadają wbudowanie czytnik tych kodów. Wprowadzone przez japońska firmę Denso Wave w 1994 Głównym celem w jakim zostały opracowane te kody to umożliwienie urządzeniom skanującym łatwą ich interpretację. Dopuszczalne wymiary wynoszą od 21 x 21 do 177 x 177 modułów 40 rozmiarów. Symbole te są tak zaprojektowane, że mogą być odczytywane z obiektów szybko przemieszczających

13

14 Metody komunikacji Typ sieci Zakres częstotliwości Prędkość Zasięg Bluetooth 2,4-2,485 GHz 3 Mbps 300 m IR THz 16 Mbps 5 m Wi-Fi 2,4-5 GHz 100 Mbps 100 m ZigBee 900 MHz 256 Kbps 10 m Sieci mobilne MHz 20 Mbps 5 km WiMAX GHz 1 Gbps 10 km

15