في الغرف المغلقة, مثل المعارض التجارية, مراكز التسوق أو المطارات, تصبح إشارة GPS ضعيفة للغاية وتجعل التنقل الداخلي المستهدف مستحيلًا. ومع ذلك, سيكون التنقل الداخلي عبر Bluetooth منارة مساعدة مرحب بها في الطريق إلى وجهتك. في هذه المقالة, سأشرح تحديد المواقع الداخلي منارة Bluetooth. أقدم لك أيضًا التطبيق الذي يمكننا من خلاله تجربة المفهوم.
الدافع للتعامل مع الملاحة الداخلية التي تعمل بالبلوتوث
في كل مرة زرت معرضًا تجاريًا, معرض, أو حدث مماثل, لقد دخلت في الموقف التالي: في المدخل, لقد تلقيت نشرة إعلانية تحتوي على مخطط موقع الحدث ووصف موجز لكل جناح.
أول شيء حاولت القيام به هو العثور على موقعي على الخريطة. ثم بحثت عن المدرجات التي تثير اهتمامي. أخيرا, توصلت إلى الطريق الأمثل حتى أتمكن من زيارة جميع المدرجات بأقصر طريق.
هل تعرف هذه الاعتبارات من زيارة معرضك التجاري?
في مثل هذه الحالات, ظللت أفكر في مدى روعة الأمر إذا كان هناك تطبيق جوال يمكنه تولي التنقل في الغرف / المباني المغلقة. بقي السؤال دائما, لماذا لا توجد مثل هذه التطبيقات للملاحة الداخلية? هل تنفيذ هذه الوظائف معقد للغاية, باهظ الثمن أو مستحيل?
شاركت أفكاري حول الملاحة الداخلية مع زميلي جان وينتر, وبدأنا البحث عن كيفية تنفيذ تطبيق ملاحة بخريطة تفاعلية لأي حدث.
تحديات الملاحة الداخلية منارة بلوتوث
عند إنشاء تطبيق تنقل بخريطة تفاعلية لحدث ما, هناك مشكلتان أساسيتان يتعين حلهما: تنفيذ الملاحة ورقمنة الخرائط.
التنقل
التنقل مهم لتحديد موقعك, لتخطيط المسار والتنقل بنفسك. ال “كلاسيكي” يعتمد إصدار الملاحة على أنظمة الملاحة العالمية عبر الأقمار الصناعية (GNSS) مثل GPS, جلوناس, Galileo أو Beidou وتعمل بشكل لا تشوبه شائبة في المساحات المفتوحة خارج المباني.
توجد إشارة GNSS جزئيًا أو لا توجد على الإطلاق داخل المبنى, لذا فإن التنقل غير دقيق للغاية أو غير ممكن على الإطلاق. يتم استخدام تقنيات الموقع الأخرى لتحديد الموقع التلقائي هنا.
نظرًا لأن معظم المعارض التجارية والمعارض تقام في غرف مغلقة ، فإن التنقل الداخلي نفسه يوفر مجموعة واسعة جدًا من التطبيقات, قررنا التركيز على هذا النوع من التكنولوجيا.
كما ذكر سلفا, يشار إلى التنقل داخل المبنى باسم التنقل الداخلي أو تتبع الموقع الداخلي. تستخدم تقنيات WLAN أو Bluetooth في الغالب لتحديد الموقع. في كلتا الحالتين, يمكن حساب الموضع الحالي على أساس قوة الإشارة وإحداثيات مصادر الإشارة المختلفة مثل أجهزة توجيه WLAN أو منارات Bluetooth (منارة بليه) والمسافات لهم.
بعد مزيد من البحث وموازنة المزايا والعيوب, قررنا استخدام تقنية البلوتوث. نحن نستخدم إشارات Bluetooth وملاحة iBeacon كمصادر للإشارة. هذه أجهزة Bluetooth ذات استهلاك منخفض للطاقة (بلوتوث منخفض الطاقة, اختصار BLE).
يمكن لإشارة الموقع الداخلية إرسال بيانات التعريف الخاصة بهم إلى الأجهزة الإلكترونية القريبة الأخرى. في حالتنا هذه, هذه هواتف ذكية. تختلف بيانات التعريف حسب البروتوكول, بمعنى آخر. Eddystone أو iBeacon.
منارة بلوتوث يتمتع نظام الملاحة الداخلي بالمزايا التالية على شبكة WLAN:
• استخدام طاقة منخفضة: لا يلزم توصيل منارة بلوتوث بالتيار الكهربائي. عمر البطارية في المتوسط من سنتين إلى خمس سنوات.
• انخفاض تكاليف الشراء: منارة بلوتوث منخفضة الطاقة تكلف حوالي 20 إلى 30 يورو.
• مرونة التثبيت: بفضل الأبعاد الصغيرة والأشكال المختلفة, يمكن وضع منارة البلوتوث منخفضة الطاقة في أي مكان وعادةً ما تظل غير مكتشفة.
تحويل الخريطة
أردنا أن تستجيب البطاقة لتفاعلات المستخدم. عند النقر على موقع معين, يجب أن يحدد التطبيق هذا الموقع بوضوح. يتيح لهم ذلك عرض وصف أو معلومات إضافية حول الحامل أو الغرفة, فمثلا. بالاضافة, يجب أن يكون من الممكن تحديد موقع معين على الخريطة, فمثلا, لإظهار الوضع الحالي للمستخدم.
ويترتب على ذلك من حالات الاستخدام الموضحة أعلاه, بالإضافة إلى صورة مخطط الموقع, البيانات الوصفية مطلوبة والتي تحتوي على الإحداثيات, الأحجام, وأشكال عناصر الخريطة.
البحث عن برنامج يمكنه تحليل وتقييم صورة خريطة أو مخطط موقع لم يسفر عن شيء.
نحن, وبالتالي, قررت العثور على برنامج بدلاً من ذلك, التي يمكنك من خلالها تحديد الكائنات يدويًا وتسميتها على الخريطة وتصدير البيانات الناتجة بتنسيق بيانات مفتوح. لاحظنا LibreCAD.
يفي برنامج CAD المجاني هذا بجميع متطلباتنا ويمكنه تصدير بيانات المشروع كملف SVG.
النموذج الأولي لتتبع موقع منارة
من أجل تنفيذ فكرتنا وإجراء تجربة ميدانية في نفس الوقت, قررنا تطوير نموذج أولي لتطبيق ملاحة محمول لمكتبنا في لايبزيغ.
إنه تطبيق بشاشة واحدة لنظامي التشغيل Android و iOS يحتوي على الميزات التالية:
تكبير: يمكن للمستخدم تكبير وتصغير الخريطة.
وصف الغرفة: عندما تنقر على غرفة مكتب أو منطقة, يتم عرض الوصف المقابل في شاشة جديدة.
وظيفة التصفية: عند تنشيط فئات مرشح معينة في نافذة الفلتر المنبثقة, الغرف والمناطق المرتبطة محددة على الخريطة.
التمركز: عندما تضغط على زر الموقع, يعرض تطبيق الملاحة مساحة المكتب أو المنطقة التي يوجد بها المستخدم حاليًا.
من أجل تمكين تحديد الموقع, لقد قمنا بتركيب واحد أو اثنين من إشارات Bluetooth في كل غرفة مكتب, حسب حجمها.
يستخدم بروتوكول iBeacon للتواصل بين المرشد والهاتف الذكي, لأنه متوافق مع كل من iOS و Android.
عمل منارة الموقع الداخلي
لتعيين منارة Bluetooth لغرفة معينة, نستخدم بيانات التعريف لبروتوكول iBeacon, الذي يتضمن UUID, والقيم الكبرى والصغرى للجهاز. يشير UUID إلى أنه ينتمي إلى مجموعة فائقة معينة (على سبيل المثال مبنى معين).
تقوم القيمة الرئيسية بتعيين المنارة لمجموعة فرعية, فمثلا, أرضية المبنى, والقيمة الثانوية تحدد المنارة نفسها وبالتالي, فمثلا, غرفة معينة.
لقد طورنا طريقة سريعة وسهلة الاستخدام لرقمنة الخريطة: يمكنك تحميل صورة الخريطة في LibreCAD, ضع علامة على مخطط غرف ومناطق المكاتب الفردية, قم بتعيين معرف لكل مخطط تفصيلي وقم بتصدير النتيجة كملف SVG.
كتبنا يدويًا أسماء وأوصاف الغرف وبيانات وظائف التصفية في ملف JSON وأدخلناها في مشاريع Android و iOS مع صورة الخريطة وملف SVG المرتبط.
عندما تبدأ, يقرأ التطبيق جميع البيانات الوصفية ويستخدمها لإنشاء بطاقة مكتب تفاعلية.
موكوسمارت H2 منارة الملاحة الداخلية
خاتمة
يعد نظام الملاحة الداخلي Bluetooth beacon مفهومًا واعدًا ومتعدد الاستخدامات. يمكن استخدامه لتحديد موقعك, للتعرف على منصات العرض, مناطق في المتحف, طوابق, وغرف المبنى وأكثر من ذلك بكثير.
وظائف أخرى ممكنة أيضا. فمثلا, يمكنك استخدام هاتفك الذكي لكتم صوت الهاتف الذكي عند دخول غرفة القراءة أو إطلاق إجراءات خاصة بالموقع بشكل عام.
منارات البلوتوث مرنة للغاية. إنها سهلة التركيب والتكوين, يمكن وضعها في أي مكان ولا تتطلب مصدر طاقة مركزي.
