Sistema de detección y guiado indoor mediante dispositivo móvil con tecnología Bluetooth

V. Molina1, B. Molinete1 y E. Barañano2

(1) Tecnalia-Telecom y (2) Telvent

Contenidos

• Concepto

• Componentes del sistema

o Hardware

o Software

• Funcionamiento

• Pruebas realizadas

• Fortalezas

• Limitaciones

• Conclusiones

Concepto

• El sistema de guiado propuesto encamina a un usuario

desde la entrada de un parking (o recinto) hasta la plaza deaparcamiento asignada (o un lugar previamente

especificado) mediante su terminal móvil y unared de balizas empleando tecnología Bluetooth.

Su propósito no es

localizar sino GUIAR

Componentes HW (I)

• Terminal móvil

– Dispondrá de Bluetooth y opcionalmente de NFC

– Contiene la inteligencia del sistema

– Portado por el usuario

• Red de balizas

– Programables, configurables, autónomas

– Parte de la infraestructura y distribuidas en la zona de guiado

Componentes HW (II)

• Servidor de aplicaciones

– Alberga la aplicación de guiado que se ofrece al usuario

– Equipo Linux (dist. Debian 2.6.22)

• Tags NFC (NearFieldCommunication 13.56 MHz)

– Empleados para la descarga y arranque de la aplicación en terminales con NFC integrado

– Modelo Mifare 1K

Componentes SW (I)

• Terminal móvil

– Contiene la aplicación inteligente…

… que es provista a la entrada de la zona de guiado

– Desarrollada en JavaME

Tarea:Calcular la ruta a seguir y guiar al usuario

mediante instrucciones audio-visuales

Para ese cálculo tiene en cuenta las balizasdetectadas dinámicamente a lo largo del

trayecto, así como el destino y el “mapa” debalizas del sistema

Componentes SW (II)

• Red de balizas

– Cada baliza anuncia su identificador ante una petición del terminal móvil

– Aplicación desarrollada en C

• Servidor de aplicaciones– Responsable de proveer la aplicación al terminal móvil

– Existen 2 alternativas:

• Terminales con NFC Pasiva: Servidor a la espera de petición

• Terminales sin NFC Activa: Servidor en modo detección Bluetooth

– Desarrollada en C

Funcionamiento (I)

• Descarga y lanzamiento de la aplicación de guiado

Usuarios con NFC:

1. El usuario acerca su terminal móvil al tag NFC situado a la entradade la zona de guiado y se activa de forma automática una conexión

Bluetooth con el servidor mediante la cual este descarga laaplicación al terminal del usuario

2. Mediante el uso de otro tag, la aplicación de guiado es activadae informada de la plaza destino

Funcionamiento (II)

• Descarga y lanzamiento de la aplicación de guiado (II)

Usuarios sin NFC:

1. Al acercarse al servidor Bluetooth situado a la entrada de la zona

de guiado, este detecta el dispositivo del usuario y envía una

petición de conexión. Una vez aceptada, el usuario recibirá laaplicación de guiado en su terminal

2. El arranque en este caso es manual

3. La plaza asignada es enviada junto con la aplicación

4. Para el escenario “Edificio”, el usuario deberá indicar el destino alque desea ir

Funcionamiento (III) INICIO

FIN

Activación proceso de

descubrimiento

Elemento detectado

Almacenar dirección

bluetooth del elemento

detectado

Elemento detectado

== Destino

El elemento

detectado está en

misma planta que

destino

Indicar dirección a

seguir para llegar a

baliza umbral entre

plantas

Indicar dirección

para llegar a

baliza destino

Indicar LLEGADA al

destino

SI

NO

SINO

SI

NO

• Guiado

– El terminal móvil busca balizas

– Las balizas responden al móvil consu dirección Bluetooth

– La aplicación de guiado en el móvil

decide la ruta a tomar en base alas balizas encontradas a lo largodel trayecto e informa al usuario

Pruebas realizadas (I)

• Lugar: Edificio Robotiker-Tecnalia (Parque Tecnológico Zamudio)

• Terminal móvil empleado: Nokia 6131NFC

• Se realizaron pruebas a pie simulando los dos posibles escenarios de aplicación del sistema:

– Parking y usuario en vehículo (direcciones y sentidos de circulación

establecidos)

– Edificio y usuario a pie (mayor movilidad)

• Se añadieron variables de error: diversidad de rutas, equivocaciones del usuario, “caídas” de balizas, etc. con

resultados positivos Sistema robusto

Pruebas realizadas (II)

Fortalezas del sistema

• Se han implementado mecanismos de robustez que permiten seguir guiando al usuario aun cuando:– Se produzca la caída de una baliza en el sistema (avería o robo)

– El usuario se equivoque al tomar una dirección diferente a la indicada

– Se reciban señales de balizas inesperadas (rebotes)

• Balizas independientes No requiere despliegue de cables

de comunicación ni obras

• Uso de balizas de coste reducido

• Aplicación ligera (90k)

• Soporta el guiado en múltiples plantas

Limitaciones del sistema

• Aún se encuentra en fase de prototipo experimental

• Diferencia entre APIs Bluetooth + Limitaciones NO UNIVERSAL Aplicación integrada hasta el momento en Nokia S40

• Que la inteligencia del sistema vaya en el terminal móvil provoca

un aumento del consumo de batería (factor no crítico en este

caso t. guiado entre 1-5min)

• A mayor área a cubrir Mayor número de balizas necesarias

• Para cada escenario es necesaria una calibración del sistema

• En el primer uso, la aplicación siempre se lanza manualmente

Conclusiones • Sistema innovador de guiado indoor

• Diseñado de forma robusta

- Contempla un gran número de posibles errores ajenos a la aplicación

• Solución escalable, de bajo coste, dinámica y poco intrusiva

• Inteligencia aplicable a diversos escenarios- Útil para parkings, asistencia en centros de conferencias, etc.

• El sistema presenta ciertas limitaciones:

- Necesidad de calibrado en cada escenario (topología de la red de balizas)

- Incrementa el consumo de batería en el terminal del usuario

• No universal, de momento. Mejorará con las nuevas versiones de S.O. para móviles

Sistema de detección y guiado indoor mediante dispositivo móvil con tecnología Bluetooth

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