Оценка реализуемости 3d-позиционирования внутри помещений на основе bluetooth-устройств

• Гриняк Виктор Михайлович

  д-р техн. наук, профессор кафедры информационных технологий и систем; Владивостокский государственный университет экономики и сервиса. Владивосток. Россия

В настоящее время получил распространение особый класс навигационных систем – сис-
темы позиционирования внутри помещений. Их главная особенность заключается в
плохой  доступности  сигнала  традиционных  спутниковых  средств  навигации  (GPS,  Глонасс), а это является побудительным мотивом использования альтернативных источников навигационных  данных:  инерциальных  навигационных  средств  (акселерометры,  гироскопы), устройств передачи данных Bluetooth и Wi-Fi, магнитометра, компаса, датчиков атмосферного давления и т.д. Системы позиционирования на основе Bluetooth-маяков получили  широкое  распространение,  поскольку  использование  таких  датчиков  имеет множество преимуществ. Прежде всего, это возможность произвольного конфигурирования маяков в помещении в силу их автономности и малого размера. Использование недорогого и распространенного оборудования не требует специальных профессиональных навыков персонала, что упрощает разработку, внедрение и эксплуатацию системы.  В статье рассматривается задача позиционирования объекта в трёхмерном пространстве по данным Bluetooth-устройств, расположенных в помещении и образующих многопозиционную маячную систему наблюдения. Отмечается, что для успешной работы такой системы необходимо заранее определять характерную погрешность оценки координат позиционируемых объектов и при необходимости изменять конфигурацию маяков. Предлагается модельная интерпретация задачи позиционирования в виде системы алгебраических линейных уравнений и задачи метода наименьших квадратов. Такое представление позволяет строить априорные теоретические оценки погрешности определения координат объекта, определять области пространства, где точность позиционирования недостаточна. В работе приводятся данные расчётов ожидаемой точности решения задачи в различных характерных ситуациях и результаты натурных экспериментов, подтверждающих расчёты. В целом исследование оптимистично оценивает перспективы решения 3D-задач
позиционирования внутри помещений с помощью Bluetooth-маяков.

Ключевые слова и словосочетания:  информационная система, позиционирование внутри  помещений,  маячная  система,  Bluetooth,  определение  местоположения,  метод наименьших квадратов.