Создание прототипа для информирования пользователей на основе местоположения пользователя, полученного на основе анализа данных с неконтактных датчиков ibeacon

Сделан вывод о пригодности использования датчиков ibeacon для определения местоположения пользователя, показаны различные сценарии использования технологии, оценена экономическая эффективность. Произведены анализ поставщиков датчиков ibeacon и сравнение их характеристик, заказаны и апробированы наиболее подходящие модели. На базе выбранного алгоритма позиционирования разработаны и апробированы методы, позволяющие достичь высокой точности определения местоположения мобильного устройства (до 50 см). Выделены факторы, влияющие на точность определения и методы борьбы с ними. Сделан вывод о том, что комбинированные методы определения местоположения пользователя (GSM, GPS, Wi-Fi) имеют большую погрешность на небольших расстояниях, их использование при навигации внутри помещений является экономически нецелесообразным. Разработаны алгоритмы взаимодействия пользователей с системой управления данными, взаимодействия мобильного приложения с системой управления данными. Реализованы алгоритмы позиционирования и система управления данными. Разработан прототип мобильного приложения для навигации внутри зданий и сооружений, которое имеет меньшую стоимость по сравнению с аналогами за счет применяемых технологий разработки и методов определения местоположения. Разработано мобильное приложение для информирования пользователей на основе неконтактных датчиков ibeacon. Апробация полученных результатов осуществлена на базе Университета ИТМО в корпусе по адресу: Биржевая линия д. 12-14 (Музей Оптики). Выполнение данного проекта позволяет реализовать позиционирование мобильных устройств внутри зданий и сооружений, используя измерения силы сигнала от датчиков ibeacon, а также сигналов от Wi-Fi, GSM и GPS-сетей. Технологическое отличие средств разработки, а именно переход с нативной разработки для каждой платформы к кросс-платформенной, позволил снизить стоимость продукта и сократить время на его разработку. В то же самое время это облегчает поддержку продукта. В результате за одинаковое время платформа позволяет разработать мобильное приложение для навигации внутри зданий и сооружений для трех мобильных операционных систем: iOS, Android, Windows. С другой стороны, система управления данными позволяет из любой точки мира производить настройку установленных датчиков ibeacon и содержимое для отображения на экране мобильного устройства. Разработанные алгоритмы определения местоположения пользователя позволяют быстро обрабатывать получаемые данные от датчиков ibeacon, что позволяет снижать энергопотребление мобильного устройства, так как уменьшается нагрузка на процессор. Использование фреймворков и библиотек для всех модулей системы гарантирует масштабируемость и надежность. После апробации результатов НИОКР были сделаны выводы: точность определения местоположения пользователя зависит от расстояния до маяка и производителя, при этом чем меньше расстояние мобильного устройства до маяка, тем больше диапазон погрешности на множестве значений; коэффициент потерь мощности сигнала при распространении n следует подбирать экспериментально; аналогично подбираются коэффициенты к предсказательным моделям (например, к фильтру Калмана); после установки и настройки датчиков, необходимо вручную откалибровать показатель TX-Power (полученная мощность); наиболее точный результат получается при использовании метода «отпечатка пальцев», однако из-за его сложности стоимость конечного продукта вырастает в несколько раз. Использование кросс-платформенных средств разработки более экономически эффективно по отношению к нативным средствам. Навигация внутри зданий и сооружений, которая построена на сети датчиков ibeacon, является более дешевым и точным аналогом по отношению к аналогичным сетям, построенным на Wi-Fi - сигналах, ультразвуке или инфракрасном излучении. В то же самое время использование единой системы управления данных позволяет снизить себестоимость проекта. Таким образом, использование выбранных технологий является эффективным. Объекты интеллектуальной собственности, полученные в результате выполнения работы: Программа для ЭВМ Универсальная платформа управления геозависимыми событиями (свидетельство о гос. Регистрации № 2016661713) от 19 августа 2016 г.).