El conocimiento acerca de la localización en interiores de dónde se encuentra alguien o algo se ha convertido en un requisito importante en múltiples campos, como puede ser el caso de empresas o servicios militares.
En los entornos exteriores el GPS es la solución más utilizada, prácticamente universal, para obtener una localización “precisa” y rápida en cualquier punto del planeta. Esta tecnología está ampliamente extendida con aplicaciones como los sistemas de navegación para automóviles, la gestión de flotas o la localización de llamadas de emergencia.
Para la localización en interiores esta tecnología presenta problemas con la atenuación de las señales, por lo que no se consiguen obtener tan buenos resultados. En los sistemas de localización, la precisión y el alcance son aspectos importantes, que dependen de las señales utilizadas y, por tanto, de la tecnología en la que se basan . En las siguientes secciones podréis conocer qué opciones tenemos cuando queremos localizar objetos en interiores.
En los últimos años se está invirtiendo mucho tiempo en el desarrollo de soluciones para que la localización en interiores sea tan potente como la que tenemos en el exterior. Teniendo en cuenta las limitaciones que aparecen dado que, no existen mapas previos y la precisión obtenida en la localización debe ser mucho mayor (el GPS proporciona aproximaciones de 10m). Esta situación ha dado lugar a la aparición de numerosas tecnologías que tratan de cubrir las aplicaciones en interior, como son UWB, ZigBee, WiFi o Bluetooth.
En general la localización en interiores se realiza en dos fases:
• La estimación de distancias, que se basa en la medida de distintos parámetros (ángulo, nivel y tiempo de llegada) de las señales transmitidas entre los nodos de referencia y el elemento a localizar.
• El cálculo de la posición, que se realiza mediante variedades de algoritmos, que van desde cálculos geométricos hasta aquellos que tienen en cuenta la trayectoria y la posición anterior.
Las técnicas más utilizadas para estimar la posición en interiores en este tipo de sistemas inalámbricos son:
• Trilateración: calcula la posición del nodo midiendo las distancias hasta varias posiciones de referencia (balizas). Son necesarias mínimo tres balizas no colineales para la localización 2D.
• Triangulación: similar a la trilateración pero se basa en ángulos y distancias. Es posible utilizar solo dos ángulos y la distancia entre dos puntos para 2D.
• Multilateración: al igual que la triangulación, pero utiliza la diferencia del tiempo de llegada de las señales para calcular las distancias.
• Análisis de la escena: análisis de la escena desde un punto en concreto, ya sea con una cámara u otro tipo de sensor, con el fin de detectar cambios en la misma. Un ejemplo sería nuestro Proyecto en el que localizamos los elementos gracias a la cámara de visión.
• Proximidad: determina cuando un objeto o persona se encuentra cerca de una localización conocida a través de sensores de presión, tacto, capacitancia, tags, logins…
Existen distintos dispositivos y tecnologías de localización en interiores que pueden ser utilizadas, os contamos algunas de las más utilizadas:
Un beacon es un dispositivo de baja energía, que genera una señal de baja energía bluetooth (BLE) hacia otros dispositivos móviles que se encuentran cerca de él sin necesidad de una sincronización previa. Estas balizas transmiten un identificador único universal que puede ser recogido en una aplicación para ejecutar determinadas acciones, como obtener la localización del mismo.
Su error es inferior a 1 metro, tienen un alcance de hasta 90 metros y su latencia viene determinada por la configuración del beacon.
Es una de las soluciones que más tiempo lleva implantándose en diversas aplicaciones, ya sea en fábricas para la localización de activos, o en tiendas para localizar la zona del local en la que nos encontramos y ofrecernos ofertas personalizadas a través de la comunicación de nuestros smartphones con estas balizas. También la podemos encontrar en algunos museos para localizar obras ó realizar rutas guiadas.
El RFID es un conjunto de tecnologías diseñadas para leer etiquetas o tags a distancia mediante el uso de un lector, de tal manera que, cuando el lector se encuentra en la zona en la que emiten estas etiquetas, se produce un intercambio de información entre los dispositivos.
Las etiquetas pueden ser de tipo pasivo (sin baterías, dado que hacen uso de la energía de las ondas que emite el lector para realizar la comunicación) o de tipo activo (incluyen batería en su interior). Los rangos de medida se sitúan en menos de un metro para el caso de las pasivas, mientras que para las activas se sitúan entre diez y cien metros. El NFC, cada día más presente en la actualidad, es un subconjunto de tecnologías RFID que limita la distancia de transmisión a unos pocos centímetros con el fin de mejoras en la seguridad.
Actualmente se está investigando en el uso de las comunicaciones WiFi y LiFi, desarrollando sistemas de baja energía, que permitan obtener buenos resultados en localizaciones en interiores. A su vez, también se avanza en diversas técnicas como el uso de balizas acústicas en frecuencias no audibles o el uso de todos los sensores integrados en los smartphones con el fin de mejorar la precisión en las localizaciones.
Existen numerosas aplicaciones donde se pueden utilizar la tecnología de sensores y balizas en interiores, tanto para el entorno industrial como para otros sectores.
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