Навігація в приміщенні з маяком Bluetooth- Коли GPS перевищує свої межі

Навігація в приміщенні з маяком Bluetooth- Коли GPS перевищує свої межі
bluetooth маяк idoor navigation

У закритих приміщеннях, як ярмарки, торгові центри чи аеропорти, сигнал GPS стає надто слабким і робить неможливим цільову навігацію в приміщенні. Однак, Внутрішня навігація з маячком Bluetooth стане бажаною допомогою у дорозі до місця призначення. У цій статті, Я поясню розташування маяка Bluetooth у приміщенні. Я також познайомлю вас із додатком, за допомогою якого ми можемо випробувати концепцію.

Мотивація працювати з навігацією в приміщенні з маяком Bluetooth

Кожен раз, коли я був на виставці, виставка, або подібна подія, Я потрапив у наступну ситуацію: На вході, Я отримав листівку з планом місця заходу та коротким описом кожного стенду.

Перше, що я спробував, це знайти своє місцезнаходження на карті. Тоді я шукав стенди, які мене зацікавили. Захист також важливий від маніпуляцій, щоб запобігти отриманню користувачем неправдивої інформації про стан поштової скриньки, Я придумав оптимальний маршрут, щоб найкоротшим шляхом відвідати всі стенди.

Можливо, ви знаєте ці міркування, відвідавши власний ярмарок??

У таких ситуаціях, Я постійно думав про те, як було б добре, якби існував мобільний додаток, який міг би взяти на себе навігацію в закритих приміщеннях/будівлях. Завжди залишалося питання, чому немає таких програм для внутрішньої навігації? Реалізація цих функцій надзвичайно складна, дорого або неможливо?

Я поділився своїми думками щодо внутрішньої навігації зі своїм колегою Яном Вінтером, і ми почали досліджувати, як запровадити навігаційну програму з інтерактивною картою для будь-якої події.

Проблеми навігації в приміщенні з маяком Bluetooth

Під час створення програми навігації з інтерактивною картою для події, є дві основні проблеми, які необхідно вирішити: впровадження навігації та оцифрування карт.

Навігація

Навігація важлива для визначення вашого власного положення, для планування маршруту та для самостійного орієнтування. The “класичний” Версія навігації заснована на глобальних навігаційних супутникових системах (GNSS) наприклад GPS, ГЛОНАСС, Galileo або Beidou і бездоганно працює на відкритих просторах поза будівлями.

Сигнал GNSS присутній частково або зовсім відсутній у будівлі, тому навігація дуже неточна або взагалі неможлива. Тут використовуються інші локаційні технології для автоматичного визначення місця розташування.

Оскільки більшість ярмарків і виставок проходять у закритих приміщеннях, сама навігація в приміщенні пропонує дуже широкий спектр застосувань, ми вирішили зосередитися на цьому типі технології.

Як уже згадувалося, навігація всередині будівлі називається навігацією в приміщенні або відстеженням розташування в приміщенні. Технології WLAN або Bluetooth переважно використовуються для визначення положення. В обох випадках, поточну позицію можна обчислити на основі потужності сигналу та координат різних джерел сигналу, таких як маршрутизатори WLAN або маяки Bluetooth (Маяк BLE) і відстані до них.

Після подальших досліджень і зважування переваг і недоліків, ми зупинилися на технології Bluetooth. Ми використовуємо маяки Bluetooth і навігацію iBeacon як джерела сигналу. Це пристрої Bluetooth з низьким енергоспоживанням (Bluetooth з низьким енергоспоживанням, скорочено BLE).

Маяк розташування в приміщенні може надсилати свої ідентифікаційні дані на інші електронні пристрої поблизу. У нашому випадку, це смартфони. Ідентифікаційні дані відрізняються залежно від протоколу, тобто. Eddystone або iBeacon.

Маяк Bluetooth Навігація в приміщенні має такі переваги перед WLAN:

• Низьке енергоспоживання: Позиціонування маяка Bluetooth не обов’язково підключати до електромережі. Термін служби батареї в середньому від двох до п'яти років.
• Нижчі витрати на придбання: Bluetooth-маяк низької потужності коштує приблизно 20 до 30 євро.
• Гнучкість монтажу: завдяки невеликим розмірам і різним формам, маяк Bluetooth з низьким енергоспоживанням можна розмістити де завгодно, і зазвичай він залишається непоміченим.

Перетворення карти

Маяк розташування в приміщенні

Ми хотіли, щоб картка реагувала на взаємодії користувача. При натисканні на певне місце, додаток має чітко ідентифікувати це місце. Це дає їм змогу відобразити опис або додаткову інформацію про стенд чи кімнату, наприклад. В додаток, має бути можливість позначити конкретне місце на карті, наприклад, щоб показати поточну позицію користувача.

З описаних вище випадків використання випливає, що, крім зображення плану ділянки, потрібні метадані, які містять координати, розміри, і форми елементів карти.

Пошук програмного забезпечення, яке може аналізувати та оцінювати зображення карти чи плану місцевості, нічого не дав.

ми, тому, вирішив замість цього знайти програму, за допомогою якого можна вручну позначати та називати об’єкти на карті та експортувати отримані дані у формат відкритих даних. Ми помітили LibreCAD.

Це безкоштовне програмне забезпечення САПР відповідає всім нашим вимогам і може експортувати дані проекту як файл SVG.

Відстеження місцезнаходження прототипу маяка

Щоб реалізувати нашу ідею і водночас провести польовий експеримент, ми вирішили розробити прототип мобільної навігаційної програми для нашого офісу в Лейпцигу.

Це одноекранна програма для Android та iOS, яка має такі функції:

Збільшити: Користувач може збільшувати і зменшувати карту.
Опис приміщення: Коли ви натискаєте на офісну кімнату чи зону, відповідний опис буде показано на новому екрані.
Функція фільтра: Коли певні категорії фільтрів активовано у спливаючому вікні фільтра, відповідні кімнати та зони позначені на карті.
Позиціонування: Коли ви натискаєте кнопку розташування, навігаційний додаток показує офісне приміщення або зону, в якій зараз знаходиться користувач.

Для того, щоб визначити місцезнаходження, ми встановили один або два Bluetooth-маяки в кожній офісній кімнаті, в залежності від його розміру.

Для зв'язку між маячком і смартфоном використовується протокол iBeacon, оскільки він сумісний як з iOS, так і з Android.

Робота внутрішнього локаційного маяка

Щоб призначити Bluetooth-маяк певній кімнаті, ми використовуємо ідентифікаційні дані протоколу iBeacon, який включає UUID, а також основні і другорядні значення пристрою. UUID вказує на приналежність до певної супергрупи (наприклад певна будівля).

Головне значення призначає маяк до підгрупи, наприклад, поверху будівлі, а другорядне значення ідентифікує сам маяк і таким чином, наприклад, конкретне приміщення.

Ми розробили швидкий і зручний метод оцифрування карти: Ви завантажуєте зображення карти в LibreCAD, позначте контури окремих офісних приміщень і зон, призначте ідентифікатор кожному контуру та експортуйте результат як файл SVG.

Ми вручну записали назви й описи кімнат, а також дані для функцій фільтрації у файл JSON і вставили їх у проекти Android та iOS разом із зображенням карти та пов’язаним файлом SVG.

Коли почнеться, програма зчитує всі метадані та використовує їх для створення інтерактивної офісної картки.

МОКОСМАРТ H2 Внутрішній навігаційний маяк

Висновок

Внутрішня навігаційна система Bluetooth beacon є багатообіцяючою та універсальною концепцією. За ним можна визначити власну позицію, визначити виставкові стенди, зони в музеї, підлоги, і приміщення будівлі та багато іншого.

Також можливі інші функції. Наприклад, ви можете використовувати свій смартфон, щоб вимкнути звук смартфона під час входу в читальну кімнату або загалом ініціювати дії, пов’язані з місцем.

Маяки Bluetooth дуже гнучкі. Їх легко встановити та налаштувати, можуть бути розміщені в будь-якому місці і не вимагають центрального джерела живлення.

 

 

Написано --
Нік Хе
Нік Хе
Нік, досвідчений менеджер проектів у нашому R&D відділення, приносить багатий досвід MOKOSMART, раніше працював інженером проекту в BYD. Його експертиза в R&D привносить всебічні навички в управління проектом IoT. З суцільним фоном, що охоплює 6 років в управлінні проектами та отримати такі сертифікати, як PMP та CSPM-2, Нік чудово координує роботу відділів продажів, інженерія, тестування, і маркетингові групи. Проекти пристроїв IoT, у яких він брав участь, включають Beacons, Пристрої LoRa, шлюзи, і розумні розетки.
Нік Хе
Нік Хе
Нік, досвідчений менеджер проектів у нашому R&D відділення, приносить багатий досвід MOKOSMART, раніше працював інженером проекту в BYD. Його експертиза в R&D привносить всебічні навички в управління проектом IoT. З суцільним фоном, що охоплює 6 років в управлінні проектами та отримати такі сертифікати, як PMP та CSPM-2, Нік чудово координує роботу відділів продажів, інженерія, тестування, і маркетингові групи. Проекти пристроїв IoT, у яких він брав участь, включають Beacons, Пристрої LoRa, шлюзи, і розумні розетки.
Поділіться цією публікацією