Sistema di localizzazione

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1 Sistema di localizzazione Calance Andrei Budau Elvis Zhang Jian -5a Mat -5a Mat -5a ITI

2 Esposizione del progetto Il progetto consiste nella localizzazione di un individuo diversamente abile, nella struttura il cui lavora, in caso di emergenza, come un terremoto, un incendio o un malessere.

3 Localizzazione outdoor e indoor: La localizzazione si è rivelata da alcuni anni un interessante problema di studio e di ricerca scientifica. Molti approcci sono stati analizzati nel corso degli anni per ottenere una soluzione completa e definitiva. Per la localizzazione di utenti o oggetti si possono intraprendere due soluzioni: una legata all utilizzo di un infrastruttura esterna di supporto continuo e una senza.

4 Radio Localizzazione RADIOLOCALIZZAZIONE: processo tramite il quale si cerca di stimare la posizione di un determinato ricevitore mobile, sul piano o nello spazio, mediante l uso delle informazioni trasportate dai segnali inviati da dei trasmettitori posti in punti noti dello spazio.

5 Perchè utilizziamo Wifi? La localizzazione dell'uomo avverrà grazie ad un sistema wifi, migliore rispetto ad uno GPS, perché meno preciso a causa di disturbi interni, o ad uno a infrarossi, poco affidabile con la presenza di ostacoli, o ad un sistema basato su RFID, che use le microonde. Inoltre, al disabile può essere facilmente fornito un dispositivo (smartphone, tablet) connesso alla rete attraverso gli access point dell azienda. Questo sistema permetterebbe un risparmio notevole, perché ai giorni d'oggi la maggior parte delle aziende è dotata di una adeguata copertura wifi.

6 Come funziona L'addetto alla sicurezza, al momento del bisogno, riuscirà individuare, grazie ad un segnale visualizzato su uno schermo di un computer, il locale in cui si troverà l'uomo da soccorrere. Il dispositivo con cui abbiamo dotato l'individuo emetterà un segnale continuo e verrà rilevato dagli accesspoint, che, a loro volta, saranno a distanza conosciuta rispetto al computer centrale. Grazie ad un algoritmo matematico matematico, basato sulla triangolazione sugli access point e alla potenza del segnale ricevuto daglli stessi, il computer centrale giungerà alla posizione finale, proiettandola su una piantina sullo schermo.

7 Individuazione della posizione

8 Rivelazione della posizione

9 Hardware e software utilizzati Dispositivo di emissione del segnale (smartphone) Rete wifi Ripetitori di wifi (accesspoint) Computer Programma di localizzazione

10 La teoria: METODI DI LOCALIZZAZIONE (1) Angolo di arrivo (AOA) la posizione è determinata dalla direzione dei segnali in entrata inviati da altri trasmettitori la cui posizione è nota. Tecnica di triangolazione per calcolare la posizione del dispositivo.

11 La teoria: METODI DI LOCALIZZAZIONE (2) Cell Identity (CI) copertura radio di una cella (zona) nota per individuare la posizione di un dispositivo mobile. Precisione scarsa per celle larghe causata dalla presenza di oggetti e del contesto interno, che causano multi-path e le riflessioni del segnale. SIGNAL STRENGTH ANALYSIS: determina la posizione a partire dalla potenza del segnale ricevuto. Nota la legge con cui questo si attenua si ricava la distanza dalla singola RS.

12 La teoria: METODI DI LOCALIZZAZIONE (3) Tempo di arrivo (TOA) metodo che misura l'andata e ritorno in tempo di un segnale. La distanza da un dispositivo mobile a tre dispositivi fissi è stimata con l' intersezione delle circonferenze di trasliterazione. Accuratezza elevata, richiede orologi molto precisi, piccoli errori corrispondono a grandi errori stima in distanza.

13 La teoria: METODI DI LOCALIZZAZIONE (4) TIME DELAY TO ARRIVAL: schema alternativo al precedente TOA presenta il grande vantaggio di non richiedere la conoscenza dell istante di trasmissione. Si basa sulla conoscenza della differenza dei ritardi di trasmissione e necessita di un numero minimo di RS pari a 3. La posizione viene calcolata mediante la differenza tra i due tempi e posto la differenza delle distanze associate a tali ritardi, le coordinate del mobile devono soddisfare la seguente relazione Potenza del segnale utilizza le proprietà di attenuazione dovute a propagazione del segnale per stimare la posizione di un dispositivo mobile. Utilizza le informazioni ed i dati per determinare la posizione tramite un algoritmo. Procedura molto lunga.

14 Analisi dei costi e conclusioni Conclusioni: la realizzazione di un sistema di localizzazione è un problema molto attuale; le nostre competenze attuali (programmazione, calcoli matematici ecc.) non ci permettono di sviluppare un applicativo completo e affidabile. Analisi dei costi: considerando l hardware già attivo nell azienda, riteniamo che i costi siano da attribuire esclusivamente al software. Di seguito elenchiamo quanto pensiamo si debba prevedere. Descrizione Prezzo Relizzazione, implementazione, test del pacchetto base 5.000,00 Personalizzazione Rilievo e misura degli access poin esistenti 400,00 Acquisizione piantine edifici e personalizzazione grafica 500,00 Installazione software (a computer) 100,00 Totale Stimato 6.000,00

15 Appendice Durante le nostre ricerche su internet ci siamo imbattuti in altre interessanti soluzioni, che utilizzano tecniche diverse dalla semplice localizzazione radio, Le citiamo per completezza: La Microsoft propone un navigatore basato sulla registrazione di una serie di attività umane in un contesto indoor e outdoor. Il modello costruito consiste in un applicazione chiamata Greenfield e in un prototipo di smartphone Menlo con Microsoft Windows Embedded CE 6.0 R2 che contiene fotocamera, accelerometro a tre assi Bosch BMA150, un supporto esterno dotato di magnetometro e un barometro digitale Bosh BMP085 che misura la pressione atmosferica, attraverso la quale si stima l altitudine e si riconosce il piano corrispondente nell edificio. L applicazione del Menlo registra i passi e la direzione, le foto scattate durante il percorso ed eventualmente il segnale GPS se disponibile. Vengono così raccolti una serie di dati relativi all ambiente circostante, che in seguito si sfruttano per riconoscere la posizione di un nuovo utente. Un sistema a basso costo di posizionamento indoor viene studiato dalla University of Technology di Graz. Questo sistema utilizza la fotocamera di un cellulare per determinare la posizione dell utente attraverso dei piccoli codici a barre bidimensionali. La fotocamera esegue la scansione dell ambiente alla ricerca di questi codici, posizionati in punti strategici, in modo da ottenere la localizzazione dell utente.