Проектирование и разработка мобильной системы навигации в помещениях на основе Bluetooth-маячков

ФИО

Кузьмин Михаил Федорович

Электронная почта

[email protected]

Номинация

Информационные технологии

Институт

Институт информационных технологий и автоматизированных систем управления (ИТАСУ)

Кафедра

Систем автоматизированного проектирования

ФИО научного руководителя

к. т. н., доцент Аристов А.О.

Академическая группа

САПР-12

Наименование тезиса

Проектирование и разработка мобильной системы навигации в помещениях на основе Bluetooth-маячков

Тезис

В последнее время становится актуальной навигации внутри помещений. Применение спутникового позиционирования в закрытых помещениях невозможно без прямой видимости спутников, в результате чего требуются альтернативные способы позиционирования.

В данной работе рассматривается проектирование навигационной системы на основе Bluetooth-маячков (Beacon). Bluetooth-маячки представляют собой компактные устройства (рис. 1), работающие от батареек, передающие Bluetooth-сигнал по протоколу Bluetooth Low Energy.

Рисунок 1. Bluetooth-маячок.

Навигационная система представляет собой приложение для Android, при разработке которого решались такие задачи как:

получение данных с маячков
сопоставление с базой позиций маячков
трилатерация позиции приёмника
графическое отображение схемы помещения и позиции приёмника.

Для обработки данных с маячка (рис. 2) используется Android AltBeacon API, которая преобразует полученный пакет маяка в уникальный идентификатор группы маячков, идентификатор маячка и дистанцию до маячка на основе силы сигнала.

Рисунок 2. Содержание транслируемого пакета Bluetooth-маячка.

Вычисление позиции приёмника осуществляется алгоритмом трилатерации, которому необходимы данные с трёх маячков. Получаемый сигнал с маячков подвержена помехам, поэтому целесообразно пропускать эти данные через фильтр низких частот. Визуализация графического интерфейса и схему помещения осуществляется средствами Android.

Преимуществами Bluetooth-маячков для навигации в помещениях являются низкая стоимость, простота в обслуживании и достаточная точность позиционирования. Разработанное приложение для Android-устройств позволяет наблюдать перемещение позиции устройства и схему помещения (рис. 3).

Рисунок 3. Скриншот прототипа навигационного приложения для Android.

Данную разработку можно применять для навигации в помещениях сложной архитектуры, поиска маршрутов, отслеживания местонахождения сотрудников и транспортных средств.