Sistemas de localización o posicionamiento
envíado por nestor | 7 Noviembre 2006 | 4 comentarios
Para geolocalizar o conocer la posición de un objeto en un mapa o un área o espacio determinado, se suele utilizar un método basado en medir la distancia de dicho objeto a tres o más puntos o balizas cuya localización es conocida y luego, por medio de la triangulación obtener el punto exacto.
Para medir la distancia entre dos puntos de forma inalámbrica hay dos formas posibles: midiendo el retardo de propagación de una señal que viaja a una velocidad de propagación conocida y/o midiendo la atenuación de una señal por el efecto de la distancia.
Como ejemplo que utilice el retardo de propagación tenemos el GPS, es muy complejo y poco preciso porque son distancias muy largas y porque la señal de radiofrecuencia se propaga a la velocidad de la luz y es difícil medir retardos de esa magnitud. La velocidad del sonido es muchísimo menor. Es más fácil y preciso medir los retardos de una señal de ultrasonidos en distancias cortas.
Hay dos formas de medir los retardos de propagación. Una como el sónar o radar en el que se envía una señal y se cuenta el tiempo que tarda en recibirse el eco. En este caso el retardo de propagación es el doble, el de ida de la señal y el de vuelta del eco. El objeto a localizar es el sónar y las balizas son las paredes cuya ubicación es conocida..
En este caso, el objeto emite y recibe. En la otra forma de medir el retardo de propagación, las balizas sólo emiten y el objeto sólo recibe. En este caso emisor y receptor tienen que estar sincronizados para que el receptor sepa cuando tiene que empezar a contar el retardo.
Por ejemplo el GPS tarda en arrancar porque antes tiene que sincronizar la hora con la que tienen los satélites. En mediciones con ultrasonidos se suele usar un segundo medio más rápido como la radiofrecuencia que va a la velocidad de la luz para enviar la sincronización.
Un ejemplo de esto es el Cricket Indoor Location System, tienen videos interesantes de demostración del sistema.
La otra forma de medir la distancia entre dos puntos se basa en la atenuación de una señal de radio por el efecto de la distancia, el "path loss". La atenuación se mide a través de la señal RSSI (Received Signal Strength Indication) que indica la intensidad de la señal recibida.
Hay muchos sistemas de localización que utilizan dispositivos de radiofrecuencia ya existentes, como la localización por GSM, WI-FI o Bluetooth... Estas redes no se diseñaron expresamente para éste fin y por tanto no son presisas, aunque cada vez lo son más.
En ejemplo de localización de dispositivos WI-FI en base a puntos de acceso es Ekahau.
Actualmente están saliendo nuevos protocolos inalámbricos como IEEE 802.15.4a y nuevas capas físicas y sistemas de modulación como UWB (Ultra Wide Band) que sí han tenido en cuenta la utilidad de localización en la fase de diseño.
Chipcon tiene un sistema basado en ZigBee con el Location Engine licenciado por Motorola implementado en Hardware. El CC2431, para un área de 64x64 m. y una resolución de 0,5 m. consigue una precisión menor a tres metros.
4 comentarios - Escribe aquí tu comentario
- lo dijo Miguel Caballero el 8 Noviembre 2006 | 04:19 PM
Nestor, una pregunta: ¿vives/ trabajas en España? ¿A qué te dedicas (si no es mucho entrometerme, disculpa mi indiscreción)?
Buen post e interesantes entradas, por cierto. No lo conocía.
Un saludo,
- lo dijo Néstor el 8 Noviembre 2006 | 10:44 PM
Hola Miguel,
lo primero, darte la enhorabuena por escribir el primer comentario en un año de vida de mi blog.
Mi blog nació con la idea de ir plasmando de forma informal los temas en los que trabajo. Me aburre y no tengo tiempo para escribir artículos para congresos o hacer la Tesis, así que un blog me parece el sustituto perfecto.
Leyendo mis artículos podreis conocer a que me dedico.
- lo dijo PATRICIA el 16 Julio 2008 | 05:33 PM
HOLA..ESTOY HACIENDO MI TESIS DE GRADO Y ME PARECE MUY INTERESANTE EL TEMA DE UWB. QUISIERA SABER SI ES POSIBLE UTILIZAR ESTA TECNOLOGIA PARA EL PROCESO DE MEDICION Y UBICACION QUE REALIZA EL GPS..
- lo dijo Nestor el 1 Diciembre 2008 | 09:59 AM
Hola Patricia, sin tu email no puedo responderte de forma mas amplia.
Mediante UWB se consigue posicionar con una resolución de unos 7 cm. que es la distancia que recorre la luz en unos pocos picosegundos, que es lo que se ha podido medir utilizando modulación por impulsos en UWB.
Pero hay que tener en cuenta que el alcance de una señal UWB es de unos pocos metros, por tanto solo vale para localización dentro de una sala pequeña, por ejemplo.
Hay sistemas de localización comerciales que necesitan de una sola baliza ya que combina la medición de distancia por UWB con la medición del ángulo de incidencia.