Разработка мобильного приложения для внутреннего геопозиционирования с использованием сетей Wi-Fi

1. Разработка мобильного приложения для внутреннего геопозиционирования с использованием сетей Wi-Fi

Автор: Бакин А.В.
Научный руководитель: Лошкарев А.В.

2. Актуальность

Задача определения местоположения внутри помещений приобрела особую актуальность в связи с
широким распространением мобильных устройств и ростом потребности в геолокационных сервисах в
различных сферах деятельности. Существует необходимость в indoor-навигации внутри крупных
обьектов, а использование существующей Wi-Fi инфраструктуры, снижает затраты на внедрение систем
геопозиционирования.
Например:
1)позиционирование внутри торговых центров
2)университетов
3)стадионов
1

3. Принципы работы внутреннего геопозиционирования с использованием сетей Wi-Fi

В основе внутреннего геопозиционирования с использованием сетей
Wi-Fi лежат такие ключевые концепции, как индикатор уровня
принимаемого сигнала (RSSI) и MAC-адрес точки доступа. RSSI
представляет собой меру мощности принимаемого сигнала Wi-Fi и
является индикатором приблизительного расстояния между мобильным
устройством и точкой доступа. MAC-адрес, или физический адрес,
является уникальным идентификатором каждой точки доступа Wi-Fi.
Как правило, чем выше значение RSSI, тем ближе находится устройство
к соответствующей точке доступа, и наоборот.
2

4. Методы геопозиционирования

Существует несколько способов indoorгеопозиционирования при помощи Wi-Fi.
1)По точке доступа, к которой подключен клиент
2)Метод распознавания шаблона
Метод, основанный на том, что в каждой точке
пространства, устройство видит уникальную радио
картину. Устройство сканирует радио обстановку,
точки доступа и уровень их сигнала, и сверяет их со
списком шаблонов, тем самым определяя положение
устройства.
3)Трилатерация
Метод, основанный на измерении расстояний от
неизвестной точки до известных точек, и
математическом расчете позиции
Рисунок 1. Радиошаблон
3

5.

Алгоритм работы программы
Алгоритм работы программы:
1.Первый запуск, выдача необходимых разрешений приложению
2.Построение карты помещения (при необходимости)
3. Определение позиции устройства при помощи метода трилатерации
(обновление позиции происходит раз в 2.5 секунды)
Рисунок 2. Первый
запуск
4

6. Конструктор помещения

В конструкторе можно создавать и
сохранять карты помещений, расставлять
точки доступа и создавать препятствия в
виде стен
У стен настраивается толщина и материал
(дерево, кирпич, стекло)
Рисунок 3. Конструктор
5

7. Таблица сетей с лучшим RSSI

Вкладка предназначена для отображения
лучших точек доступа вокруг устройства
Использовал для сверки данных, дебага и
наглядности.
В практическом применении, удобно в
процессе расстановки точек доступа в
помещении для наилучшей реализации
метода трилатерации
Рисунок 4. Таблица
Wi-Fi сетей
6

8. Карта точек доступа и определение местоположения

На карте показывается определение позиции устройства. Позиции
соединены линиями в маршрут, для наглядности работы. Маршрут можно
удалить при помощи кнопки “Очистить траекторию”.
Позиция определяется методом трилатерации
Расчет расстояния до точки доступа:
27.55−20 log10