Sistemas Avanzados de Posicionamiento en Interior: Seguimiento Preciso dentro de Edificios

¿Qué son y para qué sirven los sistemas de localización?

El conocimiento sobre dónde se encuentra alguien o algo se ha convertido en un requisito importante en múltiples ámbitos, como en el caso de empresas o servicios militares.
En 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 muy extendida con aplicaciones como sistemas de navegación para coches, gestión de flotas o localización de llamadas de emergencia.

Para la localización en interiores, esta tecnología presenta problemas con la atenuación de la señal, por lo que no es posible 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 podrás conocer qué opciones usamos cuando queremos localizar objetos en interiores.

¿Cómo se Realiza la Localización en Interiores?

En los últimos años se ha invertido mucho tiempo en desarrollar soluciones para que la localización en interiores sea tan potente como la exterior, teniendo en cuenta las limitaciones que aparecen al no haber mapas previos y que la precisión obtenida debe ser mucho mayor (el GPS proporciona aproximaciones de 10 m). Esta situación ha llevado a la aparición de numerosas tecnologías que intentan cubrir aplicaciones en interiores, como UWB, ZigBee, WiFi o Bluetooth.

En general, la localización se lleva a cabo en dos fases:

• La estimación de distancias, que se basa en la medición de diferentes 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 usando variedades de algoritmos, desde cálculos geométricos hasta los que tienen en cuenta la trayectoria y la posición previa.

Las técnicas más usadas para estimar la posición en este tipo de sistemas inalámbricos son:

• Trilateración: calcula la posición del nodo midiendo las distancias a varias posiciones de referencia (balizas). Se requieren al menos tres balizas no colineales para localización 2D.
• Triangulación: similar a la trilateración pero basada en ángulos y distancias. Solo se necesitan dos ángulos y la distancia entre dos puntos para 2D.
• Multilateración: como la triangulación, pero usa la diferencia de tiempo de llegada de las señales para calcular las distancias.
• Análisis de escena: análisis de la escena desde un punto concreto, ya sea con una cámara u otro tipo de sensor, para detectar cambios en ella. Un ejemplo sería nuestro proyecto en el que localizamos los elementos gracias a la cámara de visión.
• Proximidad: determina cuándo un objeto o persona está cerca de una ubicación conocida mediante sensores de presión, tacto, capacitivos, etiquetas o accesos.

Dispositivos y Tecnologías de Localización

Existen diferentes dispositivos y tecnologías de localización que pueden usarse; te contamos algunos de los más utilizados:

Balizas o BLE (Bluetooth Low Energy)

Una baliza es un dispositivo de baja energía que genera una señal Bluetooth de baja energía (BLE) a otros dispositivos móviles cercanos sin necesidad de sincronización previa. Estas balizas transmiten un identificador único universal que puede recogerse en una aplicación para realizar ciertas acciones, como obtener su localización.

Su error es inferior a 1 metro, tienen un alcance de hasta 90 metros y su latencia viene determinada por la configuración de la baliza.

Es una de las soluciones que más tiempo lleva implementada 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 mediante la comunicación de nuestros smartphones con estas balizas. También lo encontramos en algunos museos para localizar obras o realizar visitas guiadas.

RFID

RFID es un conjunto de tecnologías diseñadas para leer etiquetas o tags de forma remota mediante el uso de un lector, de modo que, cuando el lector está en la zona donde se emiten estas etiquetas, se produce un intercambio de información entre los dispositivos.

Las etiquetas pueden ser de tipo pasivo (sin baterías, ya que usan la energía de las ondas emitidas por el lector para comunicarse) o tipo activo (incluyen una batería en su interior). Los rangos de medida son inferiores a un metro en el caso de las pasivas, mientras que para las activas están entre diez y cien metros. El NFC, cada vez más presente hoy en día, es un subconjunto de tecnologías RFID que limita la distancia de transmisión a unos centímetros para mejorar la seguridad.

Otras Tecnologías como LiFi, WiFi

Se está investigando el uso de comunicaciones WiFi y LiFi, desarrollando sistemas de baja energía que permitan obtener buenos resultados en localización en interiores. Al mismo tiempo, se avanza en diversas técnicas como el uso de balizas acústicas a frecuencias no audibles o el uso de todos los sensores integrados en los smartphones para mejorar la precisión de las localizaciones.

Aplicaciones de Balizas o Sensores en Localización en Interiores

Son numerosas las aplicaciones donde la tecnología de sensores y balizas puede usarse en interiores, tanto para el entorno industrial como para otros sectores.

• Localización de activos, herramientas y equipos. Saber dónde están tus equipos y activos más importantes en todo momento.
• Localización de producto. Saber dónde está tu producto en la fábrica para hacer su trazabilidad.
• Seguridad de personas. Evitar que las personas se acerquen a zonas peligrosas si colocamos una baliza en el área de peligro que alerte al brazalete o móvil del trabajador que se acerca.
• Retail y marketing. Conocimiento del flujo de personas, en qué artículos o zonas nuestro cliente muestra más interés.

¿Quieres aplicar localización en interiores en alguno de tus proyectos? ¡Contacta con nosotros!

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