H Почему рынок indoor навигации будет больше, чем рынок GPS и как это работает? в черновиках Перевод

Рынок навигации и позиционирования внутри помещений будет огромным.

Недавно компания Apple приобрела WiFiSlam для навигации в помещении. Почему? Потому что большую часть нашего времени мы проводим в помещении, работая в офисе, совершая различные покупки в магазинах, питаясь в общепитах, учась в университетах и т. д. Компания Google уже запустила приложение по навигации внутри помещения для многих аэропортов и торговых центров. Гонка началась. Большой спрос на смартфоны со встроенными в них датчиками, акселерометрами, гироскопами, WiFi и камерами делает навигацию внутри помещения реальностью.

GPS и Maps великолепны, но они работают только на открытом воздухе. GPS был создан вооруженными силами США для определения места боя и для навигации для самолетов и кораблей. Он работает за счет 24 спутников, находящихся на расстоянии 12600 миль от земли. Ваш GPS ищет 3-4 спутника, чтобы запомнить ваше местоположение. Ваш GPS-приемник «знает» расположение спутников, потому что данная информация включена в передачу сигналов со спутника. Он рассчитывает время, за которое сигнал доходит до вашего устройства от каждого спутника, вычисляет расстояние от каждого спутника, делает тригонометрический снимок вашего местоположения… и обновляется каждую секунду. GPS до сих пор имеет большой спрос спустя десятки лет с тех пор, как он был разработан.

Вы, наверно, заметили, что навигационная система вашего смартфона быстрее находит ваше местоположение, чем GPS вашей машины. Дело в том, что GPS вашей машины полагается исключительно на сигналы со спутника. В густых лесных массивах и перегруженных городах с большим количеством высоток сигналам со спутников труднее «добраться» да вашего GPS, потому что «прямая видимость» блокирована. А навигационная система вашего смартфона обеспечивает GPS дополнительными сигналами с вышек-ретрансляторов и за счет ближайших точек доступа. Такие сигналы доступны в тех местах, где недоступен GPS. Ваш смартфон ловит различные сигналы, определяет, какие из них более точные и отображает ваше местоположение на карте быстрее, чем GPS вашего автомобиля. GPS на смартфонах просто великолепен! Но навигация в помещении еще более удивительна. Давайте посмотрим, как ее можно использовать и поймем, как она работает.
Почему навигация в помещении будет популярной? Потому что мы тратим деньги, встречаемся с друзьями, ведем бизнес чаще всего именно в помещении. Как она работает:

Навигация — навигация в торговых центрах, аэропортах, бизнес-центрах, музеях, учебных заведениях, заводах, конференц-центрах и т. д.

Обмен местоположениями в социальных приложениях— вы можете помочь своим друзьям или родственникам найти вас в толпе, поделившись своим местоположением.

Маршрутизация по списку покупок — найдите местоположение товаров, обозначенных в вашем списке и составляйте удобный для вас маршрут.

Скидки/купоны — получайте купоны или скидки на товары в непосредственной близости.

Игры — в приложение можно включить множество таких игр, как MyTown, Life is Crime, Tap City, Monopoly, Tower defense, Risk, Coalition Games и др.

Реклама по местонахождению — целевая реклама, основанная на точном местоположении, времени и интересах.

Отслеживание активов — отслеживайте ваши активы: технику, дорогой инвентарь, роботов, транспорт и т. д.

Местонахождение персонала — отслеживание местонахождения персонала, такого, как доктора, супервайзеры, техники, члены команды. Больше не надо объявлять в селектор, что доктора Смита вызывают в операционную.

Разведка — найдите членов своей команды в темноте или в людных местах.

Пожарным и полицейским — отслеживайте членов команды в темноте или людных местах.

Как работает система навигации в помещении.

Ваш смартфон содержит множество приемников и датчиков, которые могут принимать различные сигналы. Система использует все, либо некоторые из них, чтобы вычислять местоположение девайса. Существует много различных технических подходов в определении местонахождения, но «победителя», как такового, нет. Вот краткий обзор каждой из технологий:

WiFi триангуляция — WiFi триангуляция измеряет силу сигналов с различных точек доступа WiFi для триангуляции положения. И нет необходимости подключаться к точкам доступа. Ваш телефон отображает силу сигнала, а в помещении эти данные более точные. Такие услуги содержат базы данных уже известных точек доступа WiFi, а так же добавляют новые точки доступа, как только их находит пользователь. Android делают WiFi сигналы API доступными для разработчиков. Apple же, в свою очередь, их не предоставляет, поэтому разработчикам приложений для iPhone приходится полагаться на другие датчики и технологии.

GPS/сотовая/WiFi триангуляции — для определения местоположения используются исходные данные от GPS/сотового/WiFi, когда они доступны. Это важно для плавного перехода из внешнего местонахождения в местоположение внутри помещения. Алгоритмы определяют точное положение всех сигналов, чтобы определить какой сигнал следует использовать.

WiFi Fingerprinting — смартфоны включают WiFi на несколько секунд, чтобы получить отпечаток текущих Wi-Fi сетей в данной точке и ассоциировать с предварительно выполненным калибровочным отпечатком. Сравнивается текущий отпечаток с базой данных отпечатков для данного местоположения. Часто используется в сочетании с такими приложениями, как Google Places или FourSquare. Это позволяет более точно определить местоположение по периметру всего здания. Например, регистрация в Вэстфилд молле имеет множество различных WiFi отпечатков, в зависимости от места, где вы находитесь. Если ваше место не распознано, база данных попросит вас добавить какое-либо определенное местоположение.

Закрепленные маячки — дешевые маячки с низким энергопотреблением, расположенные по всему периметру здания. Единственная задача таких маячков заключается в передаче уникальных сигналов, которые могут приниматься вашим смартфоном. Используется такая же триангуляция местоположения, как WiFi триангуляция, но может быть более точной, в зависимости от определенного местоположения. Такие маячки могут передавать, как собственные уникальные сигналы, так и стандартные BLE.

Bluetooth датчики — большинство девайсов поддерживает Bluetooth, включая абсолютно все смартфоны. Такие Bluetooth датчики могут принимать сигналы от закрепленных маячков, либо динамично создавать ячеистую сеть Bluetooth сигналов, которые постоянно корректируют и уточняют взаимное положение.

Местоположение по сигналам встроенных датчиков — большинство смартфонов содержат различные датчики, включая компас, гироскоп, акселерометр, альтиметр и барометр. Такие датчики могут определять ваше направление, повороты, скорость, высоту над уровнем моря для создания трехмерного изображения вашего местоположения. Датчики смартфонов могут быть использованы для отслеживания местоположения как внутри здания, так и снаружи.

Магнитные датчики — магнитные датчики могут использовать магнитное поле Земли для определения долготы/широты (похоже на работу компаса компаса), но измерение будет двухмерным и более точным.

Светодиодные лампы — светодиодные лампы, закрепленные на потолке, могут посылать специальные миллисекундные импульсы, которые не доступны для человеческого глаза. А камера вашего смартфона может обнаруживать такие импульсы на фоне обычного света и использовать их для получения вашего местоположения. Каждый световой индикатор может иметь свой уникальный отпечаток — свою последовательность таких импульсов. Они могут быть использованы при помощи обычных светильников по всему зданию, что помогает определить местоположения намного проще.

Камеры — камеры, закрепленные на потолке либо на стене по периметру всего здания, имеют покрытие до 100 кв.м. Камера вашего смартфона может делать множество снимков в секунду. Система распознавания объектов сравнивает снимки смартфона с настенными камерами, чтобы определить точное местоположение.