Преимущество системы на основе Wi-Fi заключается в том, что она с достаточной точностью определяет местоположение мобильных устройств в помещениях, где невозможно определить координаты с помощью спутниковой ГЛОНАСС/GPS-навигации.
«Проблема точности определения местоположения внутри помещений в том, что сигнал от спутников ГЛОНАСС или GPS здесь очень слабый. А по сигналам от базовых станций мобильных сетей точность определения очень грубая – до 300-500 метров. Естественно, внутри помещений нужна другая точность – обычно не хуже 5-7 метров», – рассказал кандидат технических наук, доцент кафедры Инфокоммуникационных систем и сетей СибГУТИ и руководитель центра Анатолий Костюкович.
Он отметил, что точность 5-7 метров – оптимальна для практического применения, так как погрешность соразмерна размерам малых помещений, и искомый объект наблюдения на таком расстоянии уже можно отследить визуально.
Принцип работы системы заключается в том, что устройство (смартфон, часы – любой гаджет, поддерживающий Wi-Fi), принадлежащее человеку, местоположение которого нужно найти, определяет параметры точек доступа Wi-Fi сети (МАС-адреса, SSID), а также уровни сигнала от этих точек доступа до искомого объекта. При этом регистрироваться в сети не нужно. С помощью разработанного мобильного приложения информация поступает на сервер, где вычисляется расстояние до каждой точки и, используя метод трилатерации (мультилатерации), определяются координаты объекта. Чем больше Wi-Fi-точек вокруг, тем результат точнее. Если они не расставлены хаотично, а объединены в централизованную сеть, можно добиться большей точности.
Применение разработки
Технология может применяться для контроля местонахождения детей в школах, оперативного реагирования служб спасения, для автоматизации производственных процессов на предприятиях. Она может помочь при ориентировании в больших зданиях и помещениях, на подземных парковках и в метро, куда не поступает сигнал систем ГЛОНАСС и GPS. Кроме того, система будет способствовать обеспечению информационной безопасности, так как позволит определять источники вторжения и определит, где они находятся.
Аналогичные системы определения местоположения уже используются за рубежом, однако у разработки сибирских учёных есть своё преимущество. «Просто так внедрять западную программу, которая будет следить за вами, нельзя. Она должна пройти этапы сертификации, проверку безопасности и так далее», – рассказал Костюкович.
Система в опытном варианте опробована в школе №16 в Октябрьском районе Новосибирска – одной из участников проекта «Wi-Fi в школах». Данные, полученные на базе школы, позволили уточнить алгоритмы, в результате чего позиционирование заработало с точностью до помещения, что позволяет родителям отслеживать нахождение своих детей.
При активном участии студентов проводились исследования в корпусах СибГУТИ, где нет централизованной сети Wi-Fi и точки доступа расставлялись их владельцами без учета частотно-территориального размещения. Даже в таких условиях удалось отработать алгоритм определения местоположения с помощью нейронной сети, обеспечивающий точность определения местоположения до 10-15 метров.
«Сейчас отрабатывается алгоритм трекинга – отслеживания перемещения, чтобы не просто определить, где находится объект наблюдения, а куда движется, чтобы приложение указывало маршрут, как на навигаторах», – добавил Костюкович.
