CC BY
12УДК 004.942
Пешхоев А.А.
студент кафедры информационных технологий Астраханский государственный университет (Россия, г. Астрахань)
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ МЕТОДА ТРИАНГУЛЯЦИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ BEACON МАЯЧКОВ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ ВНУТРИ ПОМЕЩЕНИЙ
Аннотация: в данной статье описывается эффективность применения метода триангуляции к маячкам Beacon в условиях помещений для определения местоположения и навигации.
Ключевые слова: триангуляция, навигация в помещении, маячки блютуз.
Введение
В последнее время всё более актуальной становится проблема навигации внутри помещений, а также предоставления посетителям услуг, основанных на их местоположении и предпочтениях. Здания становятся всё более объёмными и нередко имеют довольно сложную структуру, ориентироваться в которой могут лишь те, кто постоянно посещает такие здания, а для неподготовленного человека ориентирование в таких местах превращается в неприятный опыт. Особенно трудно приходится людям с ограниченными возможностями, а именно - людям с нарушениями функций зрительного восприятия.
Для решения данной проблемы было решено прибегнуть к набирающим популярность маячкам Beacon. Beacon - простые технические устройства, оснащенные Bluetooth-модулями, транслирующими в радиоэфир свои идентификационные данные. Благодаря технологии Bluetooth 4.0 с низким потреблением энергии, такие маячки могут прослужить на одной батарейке до двух лет (зависит от конфигурации самого маячка).
Основная часть
Одним из способов оснастить нужное помещение (здание, предприятие и т.д.) подобной системой является расстановка по одному маячку непосредственно у каждого кабинета/отдела/лифта. Данный способ позволяет с высокой надежностью определить местоположение устройства при приближении к такому объекту. Однако у такого способа есть ряд недостатков. Первый существенный недостаток такого подхода -местоположение известно только при непосредственной близости с местом, оснащенным маячком. Второй недостаток - это большие расходы на сами маячки (несмотря на их небольшую стоимость), так как в больших зданиях, где по 100-200 помещений, сумма окажется более чем значительной.
Второй способ оснащения здания системой навигации внутри здания с помощью маячков Beacon - применить метод триангуляции для определения местоположения. Данный способ предполагает расставление такого количества маячков на каждый этаж здания, достаточного для покрытия всей площади, при условии, что в любой точке периметра будут в зоне доступности как минимум три маячка. Применение такого способа дает ряд преимуществ, по сравнению с первым описанным способом. За счет снижения количества необходимых устройств на помещение снижается итоговая цена внедрения, благодаря полному покрытию всего периметра появляется возможность обозначить любую точку в помещении, появляется возможность отслеживать местоположение в реальном времени.
Для определения эффективности такого метода относительно технологии Bluetooth были исследованы факторы, влияющие на силу сигнала источника, так как позиционирование внутри помещений требует достаточно высокой точности.
Исследование факторов влияния
Были определены следующие факторы, в той или иной мере влияющие на силу сигнала Bluetooth:
- физические преграды;
- электрическое напряжение на модуле Bluetooth;
528
- качество сборки самого модуля Bluetooth;
- другие устройства, использующие Bluetooth, и работающие на одних или близких друг к другу частотах;
Так как технология Bluetooth основана на радиоволнах, некоторые из перечисленных факторов влияния справедливы для любой беспроводной технологии. В контексте данного исследования не рассматривались факторы, относящиеся к качеству самого устройства (так как проблемы решаются простой заменой модулей на более качественные).
Выводы
В результате исследования было определено, что внешние факторы, влияющие непосредственно на силу сигнала, не ограничивают точность применения метода триангуляции, так как маячки фиксируются на предопределенных позициях, а существенные физические преграды (стены) не меняют своего положения. Таким образом, оснастив периметр маячками оптимальным образом, и постфактум обозначив нужные точки внутри системы (программными средствами) можно получить систему с высокой точностью и низкой стоимостью внедрения.
Список литературы:
1. Фальков Е. В., Романов А. Ю. Применение маячков Beacon и технологии Bluetooth Low Energy для построения систем навигации в зданиях // Новые информационные технологии в автоматизированных системах. 2015. №18. С. 62-65.
2. Навигация в помещениях с iBeacon и ИНС - URL: https://habr.com/ru/post/245325/
