localização indoor com redes de beacons inteligentes
TRANSCRIPT
Localização indoor com
redes de beacons
inteligentes
André Márcio de Lima Curvello
SobreQualificação◇Engenheiro de Computação com ênfase
em Sistemas Embarcados pela USP de São
Carlos
◇MBA em Gestão de TI pela UNIFRAN
◇Mestrando em Processamento de Sinais e
Instrumentação – USP EESC SEL
Atuação◇Professor Universitário
◇Desenvolvedor e Consultor
◇Articulista do Portal Embarcados
“O único caminho para desvendar os limites
do possível é aventurar-se um pouco além
dele, adentrando o impossível.
Arthur C. Clarke
Indoor Positioning SystemVamos ver do que se trata!
1
Conceitos◇Localização em Ambientes Fechados
◇Técnica similar ao GPS
◇Uso de outras ferramentas para embasar
o referencial de localização:
￭ Ondas de Rádio
￭ Campos Magnéticos
￭ Sinais acústicos
￭ Outros sinais
www.extremetech.com
Conceitos◇Abordagens mais comuns:
￭ Uso de Bluetooth 4.0 LE
￭ Uso de WiFi
￮ + Infraestrutura presente com melhorias
￮ + Compatibilidade
￭ Conceito-chave: RSSI
Received Signal Strength
Indicator (RSSI)
Conceito-chave RSSIwww.cisco.com
https://www.telecom-it.be
Como tornar isso… possível?Medida de WiFi
API precisa
fornecer uma forma
de leitura de
qualidade de sinal
WiFi!
Avaliação dos
Dados
-RSSI não é 100%!
-Técnicas de I.A.
para estimativas
-KNN / SVM
Mapeamento
-É preciso realizar
um primeiro
mapeamento geral
da região!
-Dados de RSSI
Sequência básica
Varredura Análise Localização
Varredura de
redes WiFi
com medidas
de RSSI
Realização de
cálculos para
estimativa de
posição
Informar o
usuário onde
ele está!
E a bateria?
Solução – Dead Reckoning
Uma vez determinada a posição do
usuário...
É possível estimar seu deslocamento!
• Bússola
• Pedômetro
= IMU
- WiFi
+ Bateriawww.mdpi.com
LocalizaçãoMãos à obra
Devemos reinventar a…
roda?Eis a questão!
◇Serviço de localização indoor
◇Gratuito e Aberto – MIT
◇Precisão de até 1.96m
◇Multiplataforma
￭ Android
￭ iOS
￭ Windows Phone
AnyPlace
https://github.com/dmsl/anyplace
◇Desenvolvido por pesquisadores e estudantes
do Data Management Systems Laboratory -
Universidade de Chipre
◇Backend em Node.JS
◇Autenticação por OAuth2
◇ Integração com Google Maps
￭ Localização indoor e outdoor!
AnyPlace
◇Base para projeto do local a ser mapeado
◇Upload de uma imagem de referência
◇Pontos de Interesse – POI
◇Demais configurações
◇AngularJS
AnyPlace - Architect
AnyPlace - Architect
AnyPlace Viewer – Integração com
Google Maps
◇Mapeamento da região – uso de aparelho com WiFi
◇Reconhecimento de atividade e orientação
￭ Usuário em movimento
￭ Direção do Usuário
◇Upload do mapeamento
◇Mapeamento distribuído
￭ Cruzamento dos dados de várias fonts
￭ Várias pessoas para mapear um local
AnyPlace - Logger
AnyPlace - Logger
AnyPlace - Logger
RadioMap
◇Modo de navegação - direção
◇Uso híbrido de WiFi e IMU
◇Aplicação baixa “cache” de estatísticas RSSI
do local
◇Processamento da localização no aparelho!
￭ Aplicação de técnica KNN
AnyPlace - Navigator
AnyPlace - Navigator
◇Um classificador de similaridade
◇Técnica muito útil para filtrar variações que
ocorrem na captação do RSSI pelo aparalho
◇Toma por base o perfil baixado pela aplicação
◇Verifica os sinais captados em execução!
KNN
KNN
E o Beacon?
• ESP8266 – NodeMCU
• WiFi – AP/STA
• Fácil programação
• Módulos com Bateria
• Integração com Sensores
• Integração com Atuadores
Sinaliza / Atua
Solução
Convergência
AnyPlace IoT
AnyPlace
AnyPlace
Operação
LimitaçõesNem tudo são flores…
!
Windows Phone
◇API não permite mapeamento
RSSI de sinais WiFi
◇Aproximação de localização por
endereço IP
◇Melhorias com uso de sensores
Não implementado
Smartphones e Tablets com iOS
◇API não permite mapeamento
RSSI de sinais WiFi
◇Aproximação de localização por
endereço IP + IMU
◇Ou BLE
DemonstraçãoColocando pra rodar!
MelhoriasO que vem por aí
>
Um Waze IndoorInteração com
Comércio-Notificação de
clientes próximos
-Relatórios de
Interesses
Programa de Pontos-Usuário precisa ganhar
alguma coisa…
-Informar sua posição
-Notificação de
problemas
Social-Localização de outras
pessoas
-Encontros
-Atividades em grupo
Obrigado!Perguntas?
@andremlcurvello
http://youtube.com/profandrecurvello
http://andrecurvello.com.br
Contato
http://facebook.com/profandrecurvello