In stanze chiuse, come le fiere, centri commerciali o aeroporti, il segnale GPS diventa troppo debole e rende impossibile la navigazione interna mirata. però, La navigazione interna con beacon Bluetooth sarebbe un aiuto gradito per la strada verso la tua destinazione. In questo articolo, Spiegherò il posizionamento interno del beacon Bluetooth. Ti presento anche l'app con la quale possiamo sperimentare il concetto.
La motivazione per affrontare la navigazione interna con Beacon Bluetooth
Ogni volta che ho visitato una fiera, esposizione, o evento simile, Sono entrato nella seguente situazione: All'entrata, Ho ricevuto un volantino con la planimetria dell'evento e una breve descrizione di ogni stand.
La prima cosa che ho provato è stata trovare la mia posizione sulla mappa. Poi ho cercato degli stand che mi interessassero. Finalmente, Ho trovato un percorso ottimale in modo da poter visitare tutte le tribune con il percorso più breve.
Forse conosci queste considerazioni visitando la tua stessa fiera?
In tali situazioni, Continuavo a pensare a quanto sarebbe stato bello se ci fosse un'applicazione mobile che potrebbe prendere il controllo della navigazione in stanze / edifici chiusi. La domanda rimaneva sempre, perché non esistono app di questo tipo per la navigazione interna? L'implementazione di queste funzionalità è estremamente complessa, costoso o impossibile?
Ho condiviso i miei pensieri sulla navigazione indoor con il mio collega Jan Winter, e abbiamo iniziato a cercare come implementare un'app di navigazione con una mappa interattiva per qualsiasi evento.
Sfide di navigazione per interni con beacon Bluetooth
Quando si crea un'app di navigazione con una mappa interattiva per un evento, ci sono due problemi fondamentali da risolvere: l'attuazione della navigazione e la digitalizzazione delle mappe.
Navigazione
La navigazione è importante per determinare la propria posizione, per pianificare il percorso e per navigare autonomamente. Il “classico” La versione di navigazione si basa su sistemi di navigazione satellitare globali (GNSS) come il GPS, GLONASS, Galileo o Beidou e funziona perfettamente negli spazi aperti al di fuori degli edifici.
Il segnale GNSS è presente parzialmente o per niente all'interno di un edificio, quindi la navigazione è molto imprecisa o addirittura impossibile. Altre tecnologie di localizzazione per la determinazione automatica della posizione vengono utilizzate qui.
Poiché la maggior parte delle fiere e delle mostre si svolgono in ambienti chiusi e la navigazione interna stessa offre una gamma molto ampia di applicazioni, abbiamo deciso di concentrarci su questo tipo di tecnologia.
Come già detto, la navigazione all'interno di un edificio viene definita navigazione interna o rilevamento della posizione all'interno. Le tecnologie WLAN o Bluetooth vengono utilizzate principalmente per la determinazione della posizione. In entrambi i casi, la posizione corrente può essere calcolata sulla base delle intensità del segnale e delle coordinate di diverse sorgenti di segnale come router WLAN o beacon Bluetooth (Faro BLE) e le distanze da loro.
Dopo ulteriori ricerche e soppesando i vantaggi e gli svantaggi, abbiamo deciso per la tecnologia Bluetooth. Usiamo beacon Bluetooth e navigazione iBeacon come sorgenti di segnale. Si tratta di dispositivi Bluetooth a basso consumo energetico (Bluetooth a bassa energia, abbreviato BLE).
Il segnalatore di posizione interna può inviare i propri dati di identificazione ad altri dispositivi elettronici vicini. Nel nostro caso, questi sono smartphone. I dati di identificazione differiscono a seconda del protocollo, vale a dire. Eddystone o iBeacon.
Bluetooth Beacon La navigazione interna presenta i seguenti vantaggi rispetto alla WLAN:
• Basso consumo energetico: Il posizionamento del radiofaro Bluetooth non deve essere collegato alla rete. La durata della batteria è in media da due a cinque anni.
• Minori costi di acquisizione: Un radiofaro Bluetooth a bassa potenza costa circa 20 per 30 euro.
• Flessibilità di installazione: grazie alle piccole dimensioni e alle diverse forme, il faro Bluetooth a basso consumo energetico può essere posizionato ovunque e di solito rimane inosservato.
Conversione della mappa
Volevamo che la carta rispondesse alle interazioni degli utenti. Quando si tocca una posizione specifica, l'app deve identificare chiaramente questa posizione. Ciò consente loro di visualizzare una descrizione o informazioni aggiuntive su uno stand o una stanza, per esempio. Inoltre, dovrebbe essere possibile contrassegnare una posizione specifica sulla mappa, per esempio, per mostrare la posizione corrente dell'utente.
Ne consegue dai casi d'uso descritti sopra che, oltre all'immagine della planimetria, sono richiesti metadati che contengono le coordinate, dimensioni, e le forme degli elementi della mappa.
La ricerca di software in grado di analizzare e valutare l'immagine di una mappa o di una planimetria non ha prodotto nulla.
Noi, perciò, ha deciso di trovare un programma invece, con cui è possibile contrassegnare e denominare manualmente gli oggetti su una mappa ed esportare i dati risultanti in un formato dati aperto. Abbiamo notato LibreCAD.
Questo software CAD gratuito ha soddisfatto tutti i nostri requisiti e può esportare i dati del progetto come file SVG.
Monitoraggio della posizione del prototipo del beacon
Per realizzare la nostra idea e allo stesso tempo intraprendere un esperimento sul campo, abbiamo deciso di sviluppare un prototipo di app di navigazione mobile per il nostro ufficio di Lipsia.
È un'applicazione a schermo singolo per Android e iOS che ha le seguenti caratteristiche:
Ingrandisci: L'utente può ingrandire e ridurre la mappa.
Descrizione della stanza: Quando tocchi una stanza o un'area dell'ufficio, la descrizione corrispondente viene visualizzata in una nuova schermata.
Funzione di filtro: Quando determinate categorie di filtri sono attivate nel popover del filtro, le stanze e le aree associate sono contrassegnate sulla mappa.
Posizionamento: Quando tocchi il pulsante della posizione, l'app di navigazione mostra l'ufficio o l'area in cui si trova attualmente l'utente.
Per consentire la determinazione della posizione, abbiamo installato uno o due beacon Bluetooth in ogni stanza dell'ufficio, a seconda delle sue dimensioni.
Il protocollo iBeacon viene utilizzato per la comunicazione tra il beacon e lo smartphone, poiché è compatibile sia con iOS che con Android.
Funzionamento del faro di posizione interna
Per assegnare un radiofaro Bluetooth a una stanza specifica, utilizziamo i dati identificativi del protocollo iBeacon, che include l'UUID, e valori maggiori e minori del dispositivo. L'UUID indica che appartiene a un determinato supergruppo (per esempio un certo edificio).
Il valore principale assegna il beacon a un sottogruppo, per esempio, un piano dell'edificio, e il valore minore identifica il faro stesso e quindi, per esempio, una stanza specifica.
Abbiamo sviluppato un metodo veloce e intuitivo per digitalizzare la mappa: Carichi l'immagine della mappa in LibreCAD, segnare il contorno delle singole stanze e aree dell'ufficio, assegna un ID a ogni struttura ed esporta il risultato come file SVG.
Abbiamo scritto manualmente i nomi e le descrizioni delle stanze ed i dati per le funzioni di filtro in un file JSON e li abbiamo inseriti nei progetti Android e iOS insieme all'immagine della mappa e al file SVG associato.
Quando inizia, l'app legge tutti i metadati e li utilizza per creare una scheda ufficio interattiva.
MOKOSMART Segnale di navigazione per interni H2
Conclusione
Beacon Bluetooth Il sistema di navigazione per interni è un concetto promettente e versatile. Può essere utilizzato per determinare la propria posizione, identificare gli stand fieristici, aree in un museo, piani, e stanze di un edificio e molto altro ancora.
Sono possibili anche ulteriori funzioni. Per esempio, è possibile utilizzare il proprio smartphone per disattivare l'audio dello smartphone quando si entra in una sala di lettura o attivare azioni specifiche della posizione in generale.
I beacon Bluetooth sono molto flessibili. Sono facili da installare e configurare, può essere posizionato ovunque e non necessita di alimentazione centrale.
