Bluetooth Beacon Indoor Navigation- Wanneer GPS is boven zijn Grenzen

bluetooth beacon idoor nevigation

In gesloten ruimten, zoals beurzen, winkelcentra of vliegvelden, het GPS-signaal te zwak wordt en maakt gerichte indoor navigatie onmogelijk. Echter, Bluetooth baken indoor navigatie zou een welkome hulp voor de weg naar uw bestemming. In dit artikel, Ik zal de Bluetooth baken indoor positionering uitleggen. Ik stel u ook de app waarmee we het concept kunnen ervaren.

Motivatie om te gaan met de Bluetooth Beacon Indoor Navigation

Elke keer als ik een bezoek aan een beurs, tentoonstelling of gelijkaardige gebeurtenis, Ik stapte in de volgende situatie: Bij de ingang, Ik kreeg een flyer met een situatietekening van het evenement en een korte beschrijving van elke stand.

Het eerste wat ik probeerde was om mijn eigen positie op de kaart te vinden,. Toen keek ik voor staat dat me interesseerde. Tenslotte, Ik kwam met een optimale route, zodat ik alle stands door de kortste route kon bezoeken.

Heeft u misschien weet dat deze overwegingen van het bezoeken van uw eigen beurs?

In dergelijke situaties, Ik bleef maar denken over hoe leuk het zou zijn als er een mobiele applicatie die over de navigatie zou kunnen nemen in gesloten ruimten / gebouwen waren. De vraag bleef altijd, waarom zijn er geen dergelijke apps voor indoor navigatie? Is de implementatie van deze functionaliteiten uiterst complex, duur of onmogelijk?

Ik deelde mijn gedachten over indoor navigatie met mijn collega Jan Winter, en we begonnen te onderzoeken hoe om een ​​navigatie-app uit te voeren met een interactieve kaart voor elk evenement.

Bluetooth Beacon Indoor Navigation Challenges

Bij het maken van een navigatie-app met een interactieve kaart voor een evenement, er zijn twee fundamentele problemen op te lossen: de uitvoering van de navigatie en de kaart digitalisering.

Navigatie

De navigatie is belangrijk voor het bepalen van uw eigen positie, voor het plannen van de route en voor het navigeren zelf. De “klassiek” versie van de navigatiesoftware is gebaseerd op wereldwijde satellietnavigatiesystemen (GNSS) zoals GPS, GLONASS, Galileo of Beidou en werkt feilloos in een open ruimte buiten gebouwen.

Het GNSS-signaal aanwezig is gedeeltelijk of geheel niet binnen een gebouw, zodat de navigatie is zeer onnauwkeurig of helemaal niet mogelijk. Andere locatietechnologieën automatische positiebepaling worden hier gebruikt.

Aangezien de meeste van de beurzen en tentoonstellingen vinden plaats in gesloten ruimtes en indoor navigatie zelf biedt een zeer breed scala van toepassingen, we hebben besloten zich te concentreren op dit soort technologie.

Zoals al genoemd, navigatie binnen een gebouw wordt aangeduid als indoor navigatie of indoor locatiebepaling. WLAN of Bluetooth technologieën worden meestal gebruikt voor positiebepaling. In beide gevallen, de huidige positie kan worden berekend op basis van de signaalsterkte en coördinaten van verschillende signaalbronnen, zoals routers WLAN of Bluetooth bakens (BLE baken) en de afstanden tot hen.

Na verder onderzoek en afweging van de voor- en nadelen, we besloten op de Bluetooth-technologie. We maken gebruik van Bluetooth bakens en iBeacon navigatie als signaalbronnen. Dit zijn Bluetooth-apparaten met een laag energieverbruik (Bluetooth Low Energy, afgekort BLE).

Het overdekte locatie baken kunnen hun identificatie gegevens naar andere nabijgelegen elektronische apparaten. In ons geval, deze zijn smartphones. De identificatiegegevens verschillen afhankelijk van het protocol, d.w.z.. Eddystone of iBeacon.

Bluetooth Beacon Indoor Navigation heeft de volgende voordelen Over WLAN:

• Laag energieverbruik: Bluetooth baken positionering niet te worden aangesloten op het lichtnet. De levensduur van de batterij, is gemiddeld twee tot vijf jaar.
• Lagere acquisitiekosten: Een low power Bluetooth baken kost ongeveer 20 naar 30 euros.
• flexibiliteit Installatie: dankzij de kleine afmetingen en verschillende vormen, de Bluetooth lage energie baken kan overal geplaatst worden en blijven meestal onopgemerkt.

kaart Conversion

Indoor Location Beacon

We wilden de kaart om te reageren op gebruikersinteractie. Bij het tappen op een specifieke locatie, de app moet duidelijk deze plaats te identificeren. Dit stelt hen in staat om een ​​beschrijving of extra informatie over een stand of ruimte te geven, bijvoorbeeld. Daarnaast, moet het mogelijk zijn om een ​​bepaalde locatie te markeren op de kaart, bijvoorbeeld, om de huidige positie van de gebruiker tonen.

Uit de use cases hierboven beschreven, in aanvulling op het beeld van de situatietekening, metadata vereist, die de coördinaten bevatten, maten, en vormen van kaartelementen.

Het zoeken naar software die kan analyseren en evalueren het beeld van een kaart of een site plan is niets opgeleverd.

Wij, daarom, besloten om een ​​programma plaats vinden, waarmee u kunt handmatig markeren en de naam van objecten op een kaart en exporteren de resulterende gegevens in een open dataformaat. Wij merkten LibreCAD.

Deze gratis CAD-software voldeed aan al onze eisen en kan het project gegevens exporteren als een SVG-bestand.

Prototype Beacon Positievolgapparatuur

Om ons idee uit te voeren en tegelijkertijd verbinden zich, een veldexperiment, hebben we besloten om een ​​prototype mobiele navigatie app voor onze Leipzig kantoor te ontwikkelen.

Het is een enkel scherm applicatie voor Android en IOS die de volgende eigenschappen heeft:

Zoom: De gebruiker kan vergroten en verkleinen de kaart.
Kamer beschrijving: Wanneer u tikt op een kantoor kamer of ruimte, de overeenkomstige beschrijving wordt in een nieuw scherm.
filter functie: Wanneer bepaalde filter categorieën worden geactiveerd in de filter popover, de bijbehorende kamers en ruimtes zijn aangegeven op de kaart.
positionering: Wanneer u op de locatie knop, de navigatie-app toont de kantoorruimte of het gebied waarin de gebruiker zich momenteel bevindt.

Om de locatie te kunnen bepalen, we hebben één of twee Bluetooth bakens in elk kantoor kamer geïnstalleerd, afhankelijk van de grootte.

De iBeacon protocol wordt gebruikt voor communicatie tussen het baken en smartphone, want het is compatibel met zowel iOS en Android.

Werken van Indoor Location Beacon

Om een ​​Bluetooth baken toewijzen aan een bepaalde ruimte, we de identificatiegegevens van de iBeacon protocol, waaronder de UUID, grootste en kleinste waarden van de inrichting. De UUID geeft aan dat het behoort tot een bepaalde supergroep (bijvoorbeeld een bepaald gebouw).

De grote waarde wijst het baken naar een subgroep, bijvoorbeeld, een verdieping van het gebouw, en de geringe waarde die identificeert het baken zelf en daarmee, bijvoorbeeld, een bepaalde ruimte.

We hebben een snelle en gebruiksvriendelijke methode ontwikkeld voor het digitaliseren van de kaart: U laadt de kaart afbeelding in LibreCAD, markeer de omtrek van het individueel kantoor kamers en ruimtes, een ID toewijzen aan elke schets en exporteer het resultaat als een SVG-bestand.

We handmatig schreef de namen en beschrijvingen van de kamers en de gegevens voor de filter functies in een JSON-bestand en gestoken ze in de Android- en iOS-projecten samen met de afbeelding van de kaart en de bijbehorende SVG-bestand.

Als het begint, de app leest in alle metadata en gebruikt het om een ​​interactieve bureau-kaart op te bouwen.

Conclusie

Bluetooth baken Indoor navigatiesysteem is een veelbelovende en veelzijdig begrip. Het kan worden gebruikt om uw eigen positie te bepalen, om stands te identificeren, gebieden in een museum, vloeren, en de kamers van een gebouw en nog veel meer.

Verdere functies zijn ook mogelijk. Bijvoorbeeld, u kunt uw smartphone gebruiken om de smartphone uit te schakelen bij het betreden van een leeszaal of trekker locatie-specifieke acties in het algemeen.

Bluetooth bakens zijn zeer flexibel. Ze zijn eenvoudig te installeren en te configureren, kan overal worden geplaatst en niet over een centrale voeding niet nodig.