Объяснение триангуляции Wi-Fi
Система позиционирования Wi-Fi (WPS) — это система геолокации, которая использует Wi-Fi для поиска совместимых устройств и пользователей. Wi-Fi часто работает вместе с GPS для повышения точности. Такие компании, как Google, Apple и Microsoft, используют GPS для определения сетей Wi-Fi, которые затем можно использовать для поиска чьего-либо устройства в отношении ближайшего Wi-Fi.
Позиционирование по Wi-Fi полезно в городских условиях, когда в одной и той же зоне вещает множество беспроводных сетей. Это также полезно в местах, недоступных для GPS, таких как туннели, большие здания и подземные сооружения.
Однако WPS не работает, когда вне диапазона сигнала Wi-Fi; если вокруг нет сетей Wi-Fi, то WPS не будет работать.
Wi-Fi Positioning System не следует путать с Wi-Fi Protected Setup , которая использует ту же аббревиатуру (WPS). Последняя представляет собой беспроводную сетевую систему, предназначенную для ускорения подключения устройств к сети.
Как работают сервисы определения местоположения Wi-Fi
Устройства, которые имеют как GPS, так и Wi-Fi, могут использоваться для отправки информации о местонахождении сети обратно в службу GPS. Устройство GPS передает сервисный набор или «BSSID» ( MAC-адрес ) точки доступа вместе с местоположением, определенным GPS.
Когда GPS используется для определения местоположения устройства, оно также сканирует близлежащие сети на предмет общедоступной информации, которая может использоваться для идентификации сети. Как только местоположение и близлежащие сети найдены, информация записывается онлайн.
В следующий раз, когда кто-то находится рядом с одной из этих сетей, но у него нет отличного сигнала GPS, услуга может использоваться для определения приблизительного местоположения, так как местоположение сети известно.
Допустим, например, у вас есть полный доступ к GPS и ваш Wi-Fi включен в продуктовом магазине. Местоположение магазина легко определить, потому что ваш GPS работает, поэтому ваше местоположение и некоторая информация о любых близлежащих сетях Wi-Fi отправляются поставщику (например, Google или Apple).
Позже кто-то входит в продуктовый магазин с включенным Wi-Fi, но из-за шторма на улице у него нет сигнала GPS. Их местоположение все еще можно определить благодаря позиционированию сети Wi-Fi. Такие поставщики, как Microsoft, Apple и Google, постоянно обновляют эти данные, используя их для предоставления пользователям более точных услуг определения местоположения. И это раскрывается невольно; поставщики не нуждаются в паролях Wi-Fi, чтобы найти способствующие сети.
Анонимное определение местоположения пользователя является частью практически условий обслуживания каждого оператора сотовой связи, хотя большинство телефонов позволяют пользователю отключать службы определения местоположения. Точно так же, если вы не хотите, чтобы ваша собственная беспроводная сеть использовалась таким образом, вы можете отказаться.
Отказаться от отслеживания Wi-Fi
Google предлагает администраторам точек доступа Wi-Fi возможность отказаться от своей базы данных WPS. Просто добавьте _nomap в конец имени сети (например, mynetwork_nomap ), и Google больше не будет отображать его.
Wi-Fi положение триангуляции
Мне нужно понять, как работает триангуляция Wi-Fi. Сцена изображена на диаграмме выше. Чтобы реализовать триангуляцию Wi-Fi, мне нужно как минимум 3 горячих точки Wi-Fi и их позиции. Настройка:
1. Для простоты предположим, что у меня есть область 1 кв-км на 1 кв. Км, и у меня есть 3 точки доступа Wi-Fi в этой области. Система координат следующая: 1 угол квадратной области (0,0,0), а диагонально самый дальний угол будет иметь координаты (1,1,1). Все определения положения должны выполняться относительно этой системы координат (для простоты, я не хочу глобальных координат xyz). В этом случае у меня есть 3 точки доступа wifi в (x1, y1, z1), (x2, y2, z2), (x3, y3, z3).
2. У нас есть человек с устройством, способным принимать сигналы Wi-Fi и вычисляя силу сигнала в позиции (x, y, z). Устройство может быть телефоном, планшетом и т.д.
Проблема: Динамически вычислять позицию (x, y, z) человека, когда они перемещаются, когда у вас теперь есть следующие входы: < ш > 1. Сила сигнала сигналов, полученных от каждой из точек доступа Wi-Fi — 2. Координаты горячих точек Wi-Fi, ранее сохраненных в переменных или базе данных.
Первый вопрос:. Как рассчитать позицию из вышеперечисленных входов? Я полагаю, что сила сигнала прямо пропорциональна расстоянию от маршрутизатора, но какое точное отношение? Как Skyhook сделать это так точно?
Второй вопрос: Я считаю, что приведенные выше данные являются достаточными. Есть ли что-нибудь еще?
3 ответа
Это довольно легко. Это всего лишь некоторые основные математики. Разделите его на 2 части:
1) Поиск горизонтального местоположения (без высоты).
Чтобы найти ваше местоположение, вам нужно 3 очка, но просто сосредоточьтесь на 2 очка на секунду. используя 2 балла, вы можете создать треугольник с собой и найти свое местоположение на основе силы сигнала между двумя точками. Это позволит узнать, где вы находитесь между двумя маршрутизаторами. Например, если вы находитесь между маршрутизаторами 3 и 4, а сила сигнала по сравнению с 3 равна -89, а сила сигнала до 4 равна -54, вы знаете, что вы ближе к 3, чем к 4. Если вы приближаетесь к расстоянию между уровнем сигнала и сигналом, вы можете получить довольно точное представление о том, где вы находитесь между маршрутизаторами 3 и 4. Проблема, оставленная тогда, определяет, с какой стороны вы находитесь между 3 и 4, так как вы можете иметь одинаковые значения силы сигнала (-89, -54) выше или ниже маршрутизаторов (смотрите диаграмму)
Затем просто найдите другой маршрутизатор и обратите внимание на силу сигнала. Вы должны быть в состоянии определить, с какой стороны вы довольно легко, просто взглянув на отношения силы сигнала между 5 и 6 маршрутизаторами (на диаграмме).
2) Вы можете сделать то же самое с высотой.
Чтобы сделать все вышеизложенное, вам действительно нужно только приблизительное расстояние между уровнем сигнала и силой сигнала, а также расстояния между маршрутизаторами. Из моего тестирования (я написал свой собственный код триангуляции WiFi) сила сигнала довольно однородна для мобильных устройств, поэтому одно устройство должно иметь те же результаты, что и устройство рядом с ним.
skyhook делает это, я думаю, либо через GPS-позиционирование (это может быть жестко закодировано), либо в основном тот же принцип, что и этот. Skyhook — единственная услуга, одобренная Apple, поэтому Apple в основном сделала то же самое, а затем убедилась, что другие приложения не могут ее использовать (любое приложение для iPhone, использующее ограниченную библиотеку 80211, которая содержит функции для этого, будет быть отказано в магазине приложений).
Изменить: как найти расстояние:
Вам нужно сделать несколько простых приближений. Эти приближения не будут одинаковыми в зависимости от вашей среды, поэтому -89 футов может означать, что вы находитесь на расстоянии 15 футов от маршрутизатора 3, но -89 от маршрутизатора 4 может означать, что вы на расстоянии 13 футов. Независимо от того, что вы делаете, это не будет на 100 процентов точным, но это хорошо, потому что вы можете получить в пределах 5 футов точно.
так что вы делаете, так это то, что вы найдете кучу точек, где вы получаете чтение от -89 от маршрутизатора 3, и вы записываете то, что было на расстоянии. Затем вы берете среднее значение, и вы используете это среднее значение для размещения в своей базе данных (это говорит о том, что когда вы -89 с маршрутизатора 3, вы на 15 футов). Затем вы делаете это для других значений, например -50 или любого другого, и вы записываете свои значения и находите среднее значение. Теперь, если -89 означает, что вы находитесь на расстоянии 15 футов, а -50 означает, что вы находитесь на расстоянии 25 футов (просто пример), вам нужно приблизиться к расстоянию, когда вы -75 от маршрутизатора 3, если вы не хотите идти приближение вручную для -75. Это было бы громоздким для тонны значений, но вам нужно будет поэкспериментировать, чтобы узнать, насколько точны вы с таким количеством данных, сколько вы можете получить. Вы можете приблизиться к двум средним значениям силы сигнала, осознав, что уровень сигнала логарифмичен, поэтому вы можете оценить, что с -89 составляет 15 футов, тогда -75 будет логарифмически (базовая 10 или базовая 2, я не могу вспомнить, но я наклоняясь к основанию 10) дальше, чем -89, в 14/100 раз.
Изменить: запросить код
У меня есть код где-то, но это было пару лет назад, поэтому мне пришлось бы прорыть много вещей, чтобы найти его. Я думаю, что концептуально это должно быть легко реплицироваться без кода. Мне потребовалось около 50 строк кода Java для устройств Android, которые я тестировал.
По сути, я взял Android-телефон и создал приложение, которое позволяет мне в любой момент отображать текущий идентификатор подключенного Wi-Fi устройства, его уровень сигнала, другой близкий идентификатор Wi-Fi и их уровень сигнала, а затем местоположение GPS. Все это доступно через android api. Я думаю, вам нужно устройство Android на API 4 или выше или что-то еще. Это было как 3 или 4 года назад, поэтому я просто выбрасываю это из того, что я помню.
Часть местоположения GPS заключалась в том, чтобы упростить сопоставление между физической и беспроводной сетью, вместо того, чтобы создавать карту чертежей моего объекта каким-либо другим способом, я мог бы просто сделать карты Google, сделав это для меня одновременно с Я могу наложить их карту и координаты GPS в основном, создавая карту расстояния. Вам все равно нужна карта глубины, чтобы отображать уровни пола, хотя мы можем сделать это вручную, легко обнаружив, если вы находитесь в середине двух маршрутизаторов. Мы знаем, что уровень сигнала сильнее всего для Wi-Fi-концентраторов на одном этаже, а затем можно дважды проверить, убедившись, что у вас слабые сигналы на концентраторы WiFi на разных этажах. Эта карта глубины — это, по существу, список концентраторов wifi и их соответствующих этажей. Нам не нужны их позиции, так как мы можем лучше всего соответствовать силе сигнала в местоположениях GPS, которые мы схватили, когда ходим по объекту и хватаем силу сигнала для определенных концентраторов. Это простая математика. Итак, для 2D-плоскости, глядя сверху вниз, у нас есть такие объекты:
И затем, когда мы пинговаем клиентское устройство и хотим наилучшим образом его подобрать, он возвращает такой объект:
Тогда мы сможем легко подобрать наш ClientPosition для 2D-карты, которую мы создали с помощью двух указанных выше объектов.
Вышеприведенное довольно просто, а карта глубины еще проще. На мой взгляд.
В идеале вы бы хотели попробовать несколько разных устройств, которые охватывают пару разных беспроводных технологий (некоторые устройства, некоторые устройства b, n, g и т.д.), чтобы получить более точные результаты. То, что я нашел, было то, что точность не такая большая, и вы будете в пределах 5 футов или около того. Это было достаточно точно для моих нужд. В идеале все концентраторы wifi являются одной и той же моделью, и они обычно находятся в крупных объектах/компаниях, но даже тогда это не так уж и важно. Изменчивость настолько мала, и если вам не нужна безумная точность, это не имеет значения.
Позиционирование в сетях Wi-Fi с высокой точностью
Одна из самых популярных категорий мобильных приложений сегодня та, что предоставляет сервисы с определением местоположения устройства. Многие люди используют системы позиционирования на своих навигационных устройствах, смартфонах и планшетах. Слабая сторона этих решений в том, что использование системы Global Positioning System (GPS) недоступно внутри помещений из-за сильного погашения сигналов стенами и перекрытиями зданий. Таким образом открывается ниша для надежных решений с позиционированием в помещениях.
Сегодня существует ряд подходов и технологий для решения этой задачи. Компания Cisco уже несколько лет работает над позиционированием с помощью технологии Wi-Fi, учитывая распространенность сетей (практически в каждом помещении) и устройств (практически у каждого человека).
Первые разработки начались в 2007 года, когда была приобретена компания Cognio, чей механизм спектрального анализа был встроен в точки доступа Wi-Fi Cisco Aironet. Возможность анализировать эфир на наличие помех и определять их влияние на производительность сети Wi-Fi открыла новые возможности по обеспечению надежности и производительности беспроводных сетей. Появились и новые задачи – понять где находятся источники помех, т.к. найти их не всегда просто, особенно если помехи намеренно создаются злоумышленниками.
С тех пор алгоритм и портфель решений многократно усовершенствовались и сейчас, в 2015 году, Cisco предлагает новейшее решение позиционирование с высокой точностью, позволяющее определить координату Wi-Fi устройства с точностью до 1м. В ближайшие дни Cisco откроет это решение к заказу в России.
Методы позиционирования
Позиционирование в беспроводных сетях можно реализовать несколькими способами:
1. Метод распознавания шаблона.
Данный метод исходит из того, что в каждой точке устройство видит уникальную радио картину. Устройство сканирует радио обстановку – точки доступа и уровень их сигналов, сверяет полученную схему радиосигналов со списком шаблонов и находит координату устройства. Для настройки всей сети необходимо провести длительный процесс сканирования эфира всего помещения, на практике несколько раз, а также проводить регулярную калибровку данных, т.к. в реальности в помещениях постоянно происходят изменения.
Метод обладает преимуществом низких затрат на оборудование, но при этом стоимость владения таким решением будет высокой, а точность позиционирования низкой.
2. По точке доступа, к которой присоединен клиент.
Данный метод имеет преимущество простоты, но в точности страдает. Действительно, зона действия беспроводной сети может быть довольно большой, диаметр пятна засветки может быть 50м и более. Т.о. этот метод – лучше, чем ничего, однако он вряд ли позволит нам собрать аналитику, представляющую ценность для понимания наших клиентов.
Метод скорее позволяет определить присутствие клиента, чем спозиционировать его.
3. Триангуляция.
Этот метод уже несколько лет используется компанией Cisco и заключается он в том, чтобы определить силу сигнала от клиента на 3х-4х точках доступа Wi-Fi и в зоне пересечения возможного расположения клиента относительно каждой точки спозиционировать устройство. Данный метод является довольно информативным. При правильном развесе точек доступа он позволяет с высокой вероятностью определить координату клиента с точностью 5-7м. Хороший сценарий – это точки доступа по периметру помещения и в центре таким образом, чтобы каждая точка в пространстве «слышалась» 3мя-4мя точками доступа Wi-Fi. Препятствия на пути радиосигнала будут мешать точности определения координаты. Статичные препятствия необходимо смоделировать, а движущиеся неминуемо будут оказывать негативное влияние на точность. 
Для повышения точности позиционирования в сети Wi-Fi точки доступа необходимо ставить чаще, т.к. угасание сигнала и расстояние от точки доступа имеют экспоненциальную зависимость. Рядом с точкой доступа при удалении от нее снижение уровня сигнала значительное, в отдалении – при удалении снижение уровня сигнала на единицу расстояния меньше и вычислить координату становится сложнее.
Сеть Wi-Fi с возможностями позиционирования помимо точек доступа и контроллера беспроводной сети получает еще один элемент, который будет производить вычисления координат и накапливать данные для аналитики — Mobility Services Engine (MSE). Сегодня емкость MSE позволяет накапливать данные со 100 000 клиентских устройств в течение 2-8 лет (в зависимости от количества генерируемых данных, обычно это соответствует частоте перемещения устройств, и типа MSE). Однако ввиду открывающихся задач, связанных с позиционированием в сетях Wi-Fi, MSE в последующих версиях приобретет распределённую архитектуру, позволяющую собирать данные с миллиона устройств. При этом собранная информация может подаваться на внешний аналитический движок по API практически в реальном времени.
Реализация позиционирования на сети Wi-Fi ведет к дополнительным затратам на развертывание инфраструктуры, при этом низкие затраты на эксплуатацию сети.
4. Ангуляция или позиционирование с определением угла входящего сигнала.
Метод является революционной разработкой Cisco, позволяющей добиться метровой точности позиционирования Wi-Fi клиента. Внешний модуль точного позиционирования, подключенный к модульной точке доступа Cisco Aironet, со специальной антенной позволяет дополнительно определить угол, под которым пришел сигнал и сузить сегмент возможного нахождения Wi-Fi клиента до луча. Применяя метод триангуляции к такой информации от 3-4х точек доступа, мы получаем координату, с высокой вероятностью дающую точность до 1м. 
Физически устройство представляет из себя точку доступа Cisco Aironet 3600 или 3700 с включенным модулем точного позиционирования и специальной антенной. Антенна является массивом из 32 антенн, каждая из которых получает сигнал иначе, чем соседняя. Алгоритм позволяет из собранных данных рассчитать угол, под которым пришел сигнал.
Популярным становится использование радиомаячков, использующих Bluetooth Low Energy (BLE) – энергоэффективных устройств, способных подобно пожарному датчику периодически подавать сигналы. Радиомаячки способны определить приближение к ним устройств с включенным BLE и сообщить об этом серверу мобильного приложения, который эту информацию использует как координату устройства.
Радомаячки привлекательны своей низкой ценой, однако стоимость эксплуатации такого решения будет существенной, т.к. необходимо отслеживать реальное местоположение и заряд батареи маячков, при чем делать это путем физического присутствия специалиста на объектах.
Однако при интеграции двух подходов может возникнуть интересное решение. Инфраструктура Wi-Fi обеспечивает общее позиционирование, а уточнение координаты у определенного объекта, для которого принципиально важно в 1м находится от него устройство или в 3х – музейного экспоната, кассы, входа — происходит с помощью радиомаячка. Интеграция сетей Wi-Fi и BLE при этом позволяет добиться снижения затрат на эксплуатацию гибридной сети. На интерфейсе к MSE уже сегодня можно отслеживать реальное местонахождение радиомаячков относительно запланированного, «чужие» радиомаячки, а модуль точного позиционирования имеет в себе встроенный радиомаячок, в котором батарейка не закончится. 
В плане развития решения точного позиционирования Cisco также мониторинг заряда батареи и использование объединенной информации от Wi-Fi сети и BLE устройств для позиционирования и аналитики.
За инновационный модуль точного позиционирования компания Cisco получила целый ряд наград — Best of INTEROP 2015 в Лас Вегасе (апрель 2015), в Токио (июнь 2015) и Wireless Broadband Alliance в номинации Best WiFi Service Solution for Consumers or Enterprises в Сан Хосе (октябрь 2015). Преимущества метода – высокая точность позиционирования, низкие затраты на эксплуатацию, интеграция с BLE.
Частота обновления координаты
Позиционирование устройства в сети Wi-Fi может использоваться для целого ряда приложений:
А) обнаружение активов, помеченных метками Wi-Fi
Б) подключение к сети Wi-Fi с учетом местонахождения клиента
В) навигация по помещению
Г) отправка высокоэффективных предложений с учетом местонахождения клиента
Д) сбор аналитики поведения клиентов
Для приложений В)-Д) помимо точности позиционирования важна частота, с которой эта координата определяется.
Пока клиентское устройство не подключено к сети Wi-Fi, координата может определяться по пробам (probe requests), которые периодически отправляет устройство. Устройство не подключено к сети Wi-Fi, но мы уже получаем информацию о его передвижении. Пробы отправляются бродкастом, т.е. по всем частотным каналам – все точки доступа могут их услышать и триангуляция по пробам прекрасно работает.
Небольшая проблема состоит в том, что пробы отправляются устройством каждые 15-30-60 секунд в зависимости от алгоритма, заданного производителем устройства. Кроме того, производители мобильных устройств стремятся к сокращению количество отправляемых проб, т.к. это увеличивает энергоэффективность устройства. Собирая данные таким образом мы знаем, что клиент был в точке А и через, например, 30 секунд в точке Б, но не имеем информации о том, что он делал между А и Б. Для навигации в помещении, а также сбора аналитики о поведении клиентов такие промежутки времени также великоваты.
Для повышения частоты определения координаты разработчики Cisco реализовали метод позиционирования устройства по трафику данных, что позволило увеличить частоту сбора данных до 10 раз в минуту — FastLocate.
FastLocate может быть реализован на отдельном модуле для модульных точек доступа Cisco Aironet серий 3600 и 3700. Модуль WSM будет сканировать эфир и собирать информацию для расчета координат устройств примерно каждые 8 секунд.
Второй вариант использования FastLocate подходит для любых точек доступа Cisco Aironet и не требует дополнительного модуля. Точка доступа на короткий промежуток времени выходит из режима обслуживания клиентов и переключается в режим сканирования эфира (Enhanced Local Mode — ELM). В ELM точка, как и в предыдущем случае, собирает информацию для расчета координат устройств и переключается обратно в режим обслуживания клиентов. Такой метод имеет цену в виде снижения производительности сети Wi-Fi примерно на 15%, т.к. точки доступа не могут обслуживать клиентов 100% времени.
Клиентское устройство должно быть подключено к сети Wi-Fi, т.е. в интересах владельца помещения становится предлагать клиентам Wi-Fi подключение, мотивируя клиентов информативностью приложения и специальными предложениями.
Если в результате большая доля клиентов подключится владелец площадки сможет извлечь для себя много информации из подобной аналитики:
Сегодня более 2000 организаций по всему миру используют решения с позиционированием в сетях Cisco Wi-Fi и достигают нового уровня удовлетворенности клиентов, повышают эффективность своего бизнеса и маркетинговых программ.
H Почему рынок indoor навигации будет больше, чем рынок GPS и как это работает? в черновиках Перевод
Рынок навигации и позиционирования внутри помещений будет огромным.
Недавно компания Apple приобрела WiFiSlam для навигации в помещении. Почему? Потому что большую часть нашего времени мы проводим в помещении, работая в офисе, совершая различные покупки в магазинах, питаясь в общепитах, учась в университетах и т. д. Компания Google уже запустила приложение по навигации внутри помещения для многих аэропортов и торговых центров. Гонка началась. Большой спрос на смартфоны со встроенными в них датчиками, акселерометрами, гироскопами, WiFi и камерами делает навигацию внутри помещения реальностью.
GPS и Maps великолепны, но они работают только на открытом воздухе. GPS был создан вооруженными силами США для определения места боя и для навигации для самолетов и кораблей. Он работает за счет 24 спутников, находящихся на расстоянии 12600 миль от земли. Ваш GPS ищет 3-4 спутника, чтобы запомнить ваше местоположение. Ваш GPS-приемник «знает» расположение спутников, потому что данная информация включена в передачу сигналов со спутника. Он рассчитывает время, за которое сигнал доходит до вашего устройства от каждого спутника, вычисляет расстояние от каждого спутника, делает тригонометрический снимок вашего местоположения… и обновляется каждую секунду. GPS до сих пор имеет большой спрос спустя десятки лет с тех пор, как он был разработан.
Вы, наверно, заметили, что навигационная система вашего смартфона быстрее находит ваше местоположение, чем GPS вашей машины. Дело в том, что GPS вашей машины полагается исключительно на сигналы со спутника. В густых лесных массивах и перегруженных городах с большим количеством высоток сигналам со спутников труднее «добраться» да вашего GPS, потому что «прямая видимость» блокирована. А навигационная система вашего смартфона обеспечивает GPS дополнительными сигналами с вышек-ретрансляторов и за счет ближайших точек доступа. Такие сигналы доступны в тех местах, где недоступен GPS. Ваш смартфон ловит различные сигналы, определяет, какие из них более точные и отображает ваше местоположение на карте быстрее, чем GPS вашего автомобиля. GPS на смартфонах просто великолепен! Но навигация в помещении еще более удивительна. Давайте посмотрим, как ее можно использовать и поймем, как она работает.
Почему навигация в помещении будет популярной? Потому что мы тратим деньги, встречаемся с друзьями, ведем бизнес чаще всего именно в помещении. Как она работает:
Навигация — навигация в торговых центрах, аэропортах, бизнес-центрах, музеях, учебных заведениях, заводах, конференц-центрах и т. д.
Обмен местоположениями в социальных приложениях— вы можете помочь своим друзьям или родственникам найти вас в толпе, поделившись своим местоположением.
Маршрутизация по списку покупок — найдите местоположение товаров, обозначенных в вашем списке и составляйте удобный для вас маршрут.
Скидки/купоны — получайте купоны или скидки на товары в непосредственной близости.
Игры — в приложение можно включить множество таких игр, как MyTown, Life is Crime, Tap City, Monopoly, Tower defense, Risk, Coalition Games и др.
Реклама по местонахождению — целевая реклама, основанная на точном местоположении, времени и интересах.
Отслеживание активов — отслеживайте ваши активы: технику, дорогой инвентарь, роботов, транспорт и т. д.
Местонахождение персонала — отслеживание местонахождения персонала, такого, как доктора, супервайзеры, техники, члены команды. Больше не надо объявлять в селектор, что доктора Смита вызывают в операционную.
Разведка — найдите членов своей команды в темноте или в людных местах.
Пожарным и полицейским — отслеживайте членов команды в темноте или людных местах.
Как работает система навигации в помещении.
Ваш смартфон содержит множество приемников и датчиков, которые могут принимать различные сигналы. Система использует все, либо некоторые из них, чтобы вычислять местоположение девайса. Существует много различных технических подходов в определении местонахождения, но «победителя», как такового, нет. Вот краткий обзор каждой из технологий:
WiFi триангуляция — WiFi триангуляция измеряет силу сигналов с различных точек доступа WiFi для триангуляции положения. И нет необходимости подключаться к точкам доступа. Ваш телефон отображает силу сигнала, а в помещении эти данные более точные. Такие услуги содержат базы данных уже известных точек доступа WiFi, а так же добавляют новые точки доступа, как только их находит пользователь. Android делают WiFi сигналы API доступными для разработчиков. Apple же, в свою очередь, их не предоставляет, поэтому разработчикам приложений для iPhone приходится полагаться на другие датчики и технологии.
GPS/сотовая/WiFi триангуляции — для определения местоположения используются исходные данные от GPS/сотового/WiFi, когда они доступны. Это важно для плавного перехода из внешнего местонахождения в местоположение внутри помещения. Алгоритмы определяют точное положение всех сигналов, чтобы определить какой сигнал следует использовать.
WiFi Fingerprinting — смартфоны включают WiFi на несколько секунд, чтобы получить отпечаток текущих Wi-Fi сетей в данной точке и ассоциировать с предварительно выполненным калибровочным отпечатком. Сравнивается текущий отпечаток с базой данных отпечатков для данного местоположения. Часто используется в сочетании с такими приложениями, как Google Places или FourSquare. Это позволяет более точно определить местоположение по периметру всего здания. Например, регистрация в Вэстфилд молле имеет множество различных WiFi отпечатков, в зависимости от места, где вы находитесь. Если ваше место не распознано, база данных попросит вас добавить какое-либо определенное местоположение.
Закрепленные маячки — дешевые маячки с низким энергопотреблением, расположенные по всему периметру здания. Единственная задача таких маячков заключается в передаче уникальных сигналов, которые могут приниматься вашим смартфоном. Используется такая же триангуляция местоположения, как WiFi триангуляция, но может быть более точной, в зависимости от определенного местоположения. Такие маячки могут передавать, как собственные уникальные сигналы, так и стандартные BLE.
Bluetooth датчики — большинство девайсов поддерживает Bluetooth, включая абсолютно все смартфоны. Такие Bluetooth датчики могут принимать сигналы от закрепленных маячков, либо динамично создавать ячеистую сеть Bluetooth сигналов, которые постоянно корректируют и уточняют взаимное положение.
Местоположение по сигналам встроенных датчиков — большинство смартфонов содержат различные датчики, включая компас, гироскоп, акселерометр, альтиметр и барометр. Такие датчики могут определять ваше направление, повороты, скорость, высоту над уровнем моря для создания трехмерного изображения вашего местоположения. Датчики смартфонов могут быть использованы для отслеживания местоположения как внутри здания, так и снаружи.
Магнитные датчики — магнитные датчики могут использовать магнитное поле Земли для определения долготы/широты (похоже на работу компаса компаса), но измерение будет двухмерным и более точным.
Светодиодные лампы — светодиодные лампы, закрепленные на потолке, могут посылать специальные миллисекундные импульсы, которые не доступны для человеческого глаза. А камера вашего смартфона может обнаруживать такие импульсы на фоне обычного света и использовать их для получения вашего местоположения. Каждый световой индикатор может иметь свой уникальный отпечаток — свою последовательность таких импульсов. Они могут быть использованы при помощи обычных светильников по всему зданию, что помогает определить местоположения намного проще.
Камеры — камеры, закрепленные на потолке либо на стене по периметру всего здания, имеют покрытие до 100 кв.м. Камера вашего смартфона может делать множество снимков в секунду. Система распознавания объектов сравнивает снимки смартфона с настенными камерами, чтобы определить точное местоположение.