Localização indoor com

redes de beacons

inteligentes

André Márcio de Lima Curvello

contato@andrecurvello.com.br

SobreQualificação◇Engenheiro de Computação com ênfase

em Sistemas Embarcados pela USP de São

Carlos

◇MBA em Gestão de TI pela UNIFRAN

◇Mestrando em Processamento de Sinais e

Instrumentação – USP EESC SEL

Atuação◇Professor Universitário

◇Desenvolvedor e Consultor

◇Articulista do Portal Embarcados

“O único caminho para desvendar os limites

do possível é aventurar-se um pouco além

dele, adentrando o impossível.

Arthur C. Clarke

Indoor Positioning SystemVamos ver do que se trata!

1

Conceitos◇Localização em Ambientes Fechados

◇Técnica similar ao GPS

◇Uso de outras ferramentas para embasar

o referencial de localização:

￭ Ondas de Rádio

￭ Campos Magnéticos

￭ Sinais acústicos

￭ Outros sinais

www.extremetech.com

en.situm.es

Conceitos◇Abordagens mais comuns:

￭ Uso de Bluetooth 4.0 LE

￭ Uso de WiFi

￮ + Infraestrutura presente com melhorias

￮ + Compatibilidade

￭ Conceito-chave: RSSI

Received Signal Strength

Indicator (RSSI)

Conceito-chave RSSIwww.cisco.com

https://www.telecom-it.be

Como tornar isso… possível?Medida de WiFi

API precisa

fornecer uma forma

de leitura de

qualidade de sinal

WiFi!

Avaliação dos

Dados

-RSSI não é 100%!

-Técnicas de I.A.

para estimativas

-KNN / SVM

Mapeamento

-É preciso realizar

um primeiro

mapeamento geral

da região!

-Dados de RSSI

Sequência básica

Varredura Análise Localização

Varredura de

redes WiFi

com medidas

de RSSI

Realização de

cálculos para

estimativa de

posição

Informar o

usuário onde

ele está!

E a bateria?

Solução – Dead Reckoning

Uma vez determinada a posição do

usuário...

É possível estimar seu deslocamento!

• Bússola

• Pedômetro

= IMU

- WiFi

+ Bateriawww.mdpi.com

LocalizaçãoMãos à obra

Devemos reinventar a…

roda?Eis a questão!

◇Serviço de localização indoor

◇Gratuito e Aberto – MIT

◇Precisão de até 1.96m

◇Multiplataforma

￭ Android

￭ iOS

￭ Windows Phone

AnyPlace

https://github.com/dmsl/anyplace

◇Desenvolvido por pesquisadores e estudantes

do Data Management Systems Laboratory -

Universidade de Chipre

◇Backend em Node.JS

◇Autenticação por OAuth2

◇ Integração com Google Maps

￭ Localização indoor e outdoor!

AnyPlace

◇Base para projeto do local a ser mapeado

◇Upload de uma imagem de referência

◇Pontos de Interesse – POI

◇Demais configurações

◇AngularJS

AnyPlace - Architect

AnyPlace - Architect

AnyPlace Viewer – Integração com

Google Maps

◇Mapeamento da região – uso de aparelho com WiFi

◇Reconhecimento de atividade e orientação

￭ Usuário em movimento

￭ Direção do Usuário

◇Upload do mapeamento

◇Mapeamento distribuído

￭ Cruzamento dos dados de várias fonts

￭ Várias pessoas para mapear um local

AnyPlace - Logger

AnyPlace - Logger

AnyPlace - Logger

RadioMap

◇Modo de navegação - direção

◇Uso híbrido de WiFi e IMU

◇Aplicação baixa “cache” de estatísticas RSSI

do local

◇Processamento da localização no aparelho!

￭ Aplicação de técnica KNN

AnyPlace - Navigator

AnyPlace - Navigator

◇Um classificador de similaridade

◇Técnica muito útil para filtrar variações que

ocorrem na captação do RSSI pelo aparalho

◇Toma por base o perfil baixado pela aplicação

◇Verifica os sinais captados em execução!

KNN

KNN

E o Beacon?

• ESP8266 – NodeMCU

• WiFi – AP/STA

• Fácil programação

• Módulos com Bateria

• Integração com Sensores

• Integração com Atuadores

Sinaliza / Atua

Solução

Convergência

AnyPlace IoT

AnyPlace

AnyPlace

Operação

LimitaçõesNem tudo são flores…

!

Windows Phone

◇API não permite mapeamento

RSSI de sinais WiFi

◇Aproximação de localização por

endereço IP

◇Melhorias com uso de sensores

Não implementado

Smartphones e Tablets com iOS

◇API não permite mapeamento

RSSI de sinais WiFi

◇Aproximação de localização por

endereço IP + IMU

◇Ou BLE

DemonstraçãoColocando pra rodar!

MelhoriasO que vem por aí

>

Um Waze IndoorInteração com

Comércio-Notificação de

clientes próximos

-Relatórios de

Interesses

Programa de Pontos-Usuário precisa ganhar

alguma coisa…

-Informar sua posição

-Notificação de

problemas

Social-Localização de outras

pessoas

-Encontros

-Atividades em grupo

Obrigado!Perguntas?

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