Vệ tinh hoạt động tốt nhất dưới bầu trời thoáng. Trong tòa nhà, tín hiệu yếu hoặc bị che, nên định vị cần dựa vào nguồn khác — thường là nhiều loại cùng lúc. KAILOS được xây dựng quanh nguyên lý này.
Các thành phần được kết nối
KAILOS kết hợp tín hiệu vô tuyến sẵn có trong tòa nhà, mô tả tòa nhà, cảm biến chuyển động thiết bị và thuật toán để chuyển các phép đo thành ước lượng vị trí. Công bố tại IPIN 2014 mô tả KAILOS là hệ thống định vị trong nhà tích hợp; nghiên cứu sau đó mở rộng hướng tiếp cận bản đồ vô tuyến, hợp nhất cảm biến và thiết bị.
- Môi trường không dây — tín hiệu Wi-Fi và Bluetooth thiết bị quan sát được.
- Thông tin tòa nhà — tòa nhà đã đăng ký, sơ đồ tầng và bản đồ trong nhà.
- Cảm biến thiết bị — phép đo gia tốc kế, con quay hồi chuyển và từ kế mô tả chuyển động, hướng.
- Thuật toán định vị — định vị kết hợp với lọc tín hiệu, bộ lọc Kalman và đối sánh bản đồ.
Dấu vân tay Wi-Fi giải thích dễ hiểu
Mỗi điểm truy cập Wi-Fi phát một tín hiệu. Tại mỗi vị trí trong tòa nhà, thiết bị quan sát một tổ hợp điểm truy cập và cường độ tín hiệu nhất định. Tổ hợp ấy hoạt động như dấu vân tay của vị trí.
Định vị dấu vân tay có hai giai đoạn. Trước tiên, thu phép đo tại các vị trí đã biết và lưu thành bản đồ vô tuyến. Sau đó, thiết bị so sánh quan sát hiện tại với bản đồ để ước lượng vị trí có khả năng cao nhất.
Xây dựng và duy trì bản đồ vô tuyến
Bản đồ vô tuyến là nền tảng của định vị dấu vân tay và phải có trước khi định vị. KAILOS cung cấp quy trình web để đăng ký tòa nhà, sơ đồ tầng, lập khảo sát, cùng quy trình khảo sát đi bộ thu phép đo Wi-Fi và cảm biến khi người khảo sát di chuyển trong không gian.
Môi trường vô tuyến thay đổi khi tòa nhà được cải tạo, mạng được cấu hình lại. Nghiên cứu KAILOS vì vậy xem xét cách tiếp cận cộng đồng: phép đo đóng góp trong sử dụng thông thường hỗ trợ xây dựng, duy trì bản đồ vô tuyến.
Vì sao định vị kết hợp
Không có tín hiệu nào đáng tin cậy ở mọi nơi trong nhà. Phủ sóng Wi-Fi thay đổi, Bluetooth phụ thuộc thiết bị triển khai, còn cảm biến chuyển động tích lũy sai số. KAILOS kết hợp các nguồn và áp dụng lọc — gồm Kalman và đối sánh bản đồ trong nhà — để tạo ước lượng ổn định hơn từng nguồn riêng lẻ.
Từ vị trí đến ứng dụng
Ước lượng vị trí chỉ hữu ích khi ứng dụng có thể sử dụng nó. KAILOS được thiết kế như một nền tảng dịch vụ vị trí, với giao diện cho thông tin bản đồ trong nhà, tìm đường và các chức năng nhận biết vị trí khác. Lớp nền tảng này cho phép định vị trong nhà hỗ trợ dẫn đường, an toàn và theo dõi.
Xem cách triển khai nền tảng tại trang Định vị Wi-Fi KAILOS và làm theo quy trình từng bước trong Hướng dẫn KAILOS.