Estudio y desarrollo de una solución efectiva para el problema del posicionamiento en interiores

Abstract

RESUMEN: El objetivo principal de este trabajo es crear un sistema final donde un usuario sea capaz de abrir una aplicación móvil que le muestre una estimación de su posición. Además, en función de dicha posición la aplicación permitirá al usuario obtener determinada información. Este trabajo se basa en los resultados obtenidos en el Trabajo Final de Grado “Aplicación de Sistemas de Georreferenciación en Edificios Inteligentes”, realizados por este autor. En dicho trabajo se estudió el posicionamiento en interiores a partir de dispositivos Wi-Fi. De esta forma se aprovechaban las redes inalámbricas ya instaladas para, mediante técnicas de fingerprinting, obtener una estimación de la posición del usuario. Sin embargo, ese método resulta muy dependiente del entorno y, por tanto, demasiado vulnerable a posibles movimientos de los routers o alteraciones del mismo. Las limitaciones de la tecnología WI-FI es el punto de partida del actual trabajo, en el que se soluciona el problema del posicionamiento en interiores mediante el uso de dispositivos Bluetooth. Estos dispositivos son capaces de funcionar en modos de baja energía, reduciendo su consumo, actualmente presentan un bajo coste y su colocación es muy sencilla, lo que facilita el despliegue y escalabilidad de la red. Para llevar a cabo este proyecto se van a utilizar elementos Open Source como la Raspberry Pi y el Arduino, los cuales interactuarán con los Beacons para obtener una estimación de la posición real de un usuario. Para ello se ha desarrollado un algoritmo que es capaz de tratar con la información generada y devuelve dicha estimación. Se realizará un recorrido por los diferentes sistemas de posicionamiento, introduciendo al lector en aspectos básicos de la tecnología Bluetooth para poder entender con claridad el procedimiento seguido (2). A continuación, se mostrará el diseño (3) e implementación (4) del sistema. Por último, se hace un análisis de los resultados obtenidos (5) y se extrae las oportunas conclusiones (6).

ABSTRACT: This work is presented as a continuation of the Final Grade Work "Implementation of georeferencing systems in intelligent buildings". This work consisted of conducting an indoor positioning using Wi-Fi technology. It was to take advantage of the wireless networks already installed to obtain an estimate of the position of the user, through techniques of fingerprinting. However, this method is very dependent on the environment and, therefore, it is too vulnerable to possible routers movements or alterations thereof. The current work has been rethought and will try to solve the existing problem of position indoors using a network of Bluetooth sensors. Not only has it been decided to use Bluetooth devices because they are able to operate in low power modes, reducing their consumption, but also because of the low cost of them. Besides, its placement is very simple which facilitates the deployment and scalability of the network. To carry out this project, we have used Open Source elements like Raspberry Pi and Arduino, which interact with the Beacons to obtain an estimate of the real position of a user. To this end, it has developed an algorithm that is able to deal with the information generated and returns the estimate. The main objective of this work is to create a final system where a user can open a mobile application and, thanks to the algorithm developed and the Beacons network, in a few seconds an estimate of their position is shown. In addition, the information can be associated with a Beacon, allowing, when a user is nearby, that information is displayed. Throughout this work, a tour of the different positioning systems will be carried out, the reader will be introduced to basic aspects of Bluetooth technology to be able to clearly understand the procedure followed (2). Also, the design (3) and implementation (4)will be shown. Finally, the results obtained will be analysed (5) and the appropriate conclusions will be extracted (6).