car cavil la) trabajo fin de carrera-sistemas de posicionamiento basados en wifi

8/4/2019 Car Cavil La) Trabajo Fin de Carrera-Sistemas de Posicionamiento Basados en WiFi

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TRABAJO DE FIN DE CARRERA

TTULO: Sistemas de posicionamiento basados en WiFi

TITULACIN: Ingeniera Tcnica de Telecomunicaciones. Especialidad enSistemas de Telecomunicaciones

AUTORA: Aroa Carcavilla Sanz

DIRECTOR: Roc Messeguer Pallars

FECHA: 24 de febrero de 2006


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Ttulo: Sistemas de posicionamiento basados en WiFi

Autora: Aroa Carcavilla Sanz

Director: Roc Messeguer Pallars

Fecha: 24 de febrero de 2006

Resumen

Para muchas aplicaciones es un requisito imprescindible conocer la posicindel usuario, bien por el dispositivo del usuario o bien por el equipo queadministra la red.

Los actuales sistemas de posicionamiento global no permiten la localizacincon precisin de dispositivos en interiores, y requieren un equipamiento mscostoso y con un hardware especfico. Debido a esto, hay una claranecesidad de desarrollar sistemas de posicionamiento o localizacin eninteriores. En algunos casos se trata de utilizar la misma idea del GPS u otrasmetodologas pero aplicndolas a redes Wireless, es decir, crear un sistemade localizacin basado en la tecnologa WiFi (redes inalmbricas WiFi).

En este proyecto se pretende estudiar el funcionamiento general de los

sistemas de posicionamiento basados en WiFi y ms concreto valorar lasprestaciones de dos sistemas de software libre, Place Lab y Herecast,basndonos en el sistema comercial Ekahau como referencia.

Hemos realizado varias pruebas con cada uno de los sistemas en diferentesescenarios para ver su funcionamiento y poderlos comparar con el sistema dereferencia. Hemos comprobado como trabaja cada uno de los sistemas en lasdiferentes situaciones y hemos hecho los cambios en el cdigo Java de unode los sistemas de software libre, Place Lab, para mejorar su precisin y paraque su mtodo de clculo de la posicin fuera ms efectivo. Hemosdescubierto que la colocacin de los APs o puntos de acceso y la

configuracin de la red Wireless es importante para que no hayainterferencias ni fallos en los sistemas.

Finalmente, con los resultados obtenidos con cada sistema concluimos que elmtodo de clculo ms eficaz y con el que mejor precisin se obtiene es elque utiliza Ekahau. Por eso, para mejorar los otros sistemas se tendra queadaptar esta tcnica en sus implementaciones y as aumentar su resolucin.De esta forma conseguiramos un sistema de localizacin basado en WiFims robusto y efectivo, aplicable en cualquier mbito.


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Title: WiFi Positioning Systems

Author: Aroa Carcavilla Sanz

Director: Roc Messeguer Pallars

Date: February, 24th 2006

Overview

For many applications is an indispensable requirement to know the position of

user, either for the device of the user or either for the team that administers thenetwork.

The actual systems of global positioning dont permit the indoor locating withprecision of devices, and they require a more costly equipment and with aspecific hardware. Due to this, there is a clear need to develop positioningsystems or indoor location systems. In some cases the matter is use the sameidea of the GPS but with Wireless networks, that is to say, create a locationsystem based on the WiFi technology (Wireless networks WiFi).

In this project intends to study the general operation of the positioning systemsbased on WiFi and more concrete value the benefits of two systems of freesoftware, Place Lab and Herecast, basing us on the commercial systemEkahau as reference.

We have made several tests with each one of the systems in different settingsto see its operation and can compare it with the system of reference. We haveverified as works each one of the systems in the different situations and wehave done the changes in the code in Java of Place Lab, to improve itsprecision and so that its method of calculation the position was more effective.We have discovered that the placement of the AP's or points of access and the

configuration of the Wireless network is important so that dont produceinterferences neither failures in the estimate of the systems.

Finally, with the results obtained with each system, we concluded that themethod of calculate that obtaine more effective and better precision is the onethat uses Ekahau. Therefore, to improve the other systems must adapt thistechnique in its implementations for enlarge the resolution. In this way, wewould obtain a stronger and effective location system based on WiFi,applicable in any environment.


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NDICE

CAPTULO 1. INTRODUCCIN ........................................................................ 1

1.1.

Razn del proyecto.................................................................................... 1

1.2.Objetivos del proyecto .............................................................................. 2

CAPTULO 2. SISTEMAS DE LOCALIZACIN ................................................ 3

2.1.Definicin de un sistema de localizacin ................................................ 3

2.2.Sistema de localizacin basado en WiFi ................................................. 32.2.1. Objetivos de un sistema de localizacin.......................................... 42.2.2. Caractersticas de un sistema de localizacin................................. 4

2.2.3. Utilidades y Aplicaciones de un sistema de localizacin ................. 42.2.3.1. Industria y transporte .................................................................52.2.3.2. Servicios sanitarios y de emergencia ................................. 52.2.3.3. Logstica ............................................................................. 52.2.3.4. Gestin de seguimientos...........................................................52.2.3.5. Servicios de activacin automtica .........................................52.2.3.6. Informacin de trfico y turismo ...............................................5

2.3.Comparativa entre un sistema de localizacin basado en WiFi yGPS.......................................................................................................... 6

CAPTULO 3. MTODOS PRINCIPALES PARA EL CLCULO DE LAPOSICIN EN SISTEMAS DE LOCALIZACIN BASADOS EN WIFI ....... 7

3.1.Vector de Potencia..................................................................................... 7

3.2.Triangulacin de Potencia ........................................................................ 7

3.3.Heursticas.................................................................................................. 83.3.1. Heurstica de Proximidad................................................................. 83.3.2. Mtodo de los vecinos ms cercanos.............................................. 8

3.3.3.

Heurstica de Movimiento................................................................ 8

3.3.4. Teora de Bayes .............................................................................. 93.3.5. Redes Neurales o Neuronales......................................................... 9

3.4.Conclusiones de los mtodos principales para el clculo de laposicin ...................................................................................................... 9

CAPTULO 4. EJEMPLOS DE SISTEMAS DE LOCALIZACIN ENINTERIORES BASADOS EN WiFi............................................................ 10

4.1.Ekahau ...................................................................................................... 10

4.1.1.

Caractersticas del sistema............................................................ 10

4.1.2. La idea bsica del clculo de la posicin....................................... 10


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4.1.3. Elementos del sistema................................................................... 114.1.4. Resolucin del sistema.................................................................. 114.1.5. Mtodo que utiliza para calcular la posicin .................................. 11

4.2.Place Lab .................................................................................................. 12

4.2.1.

Caractersticas del sistema............................................................ 12

4.2.2. La idea bsica del clculo de la posicin....................................... 124.2.3. Elementos del sistema................................................................... 134.2.4. Resolucin del sistema.................................................................. 134.2.5. Mtodo que utiliza para calcular la posicin .................................. 13

4.3.Herecast.................................................................................................... 154.3.1. Caractersticas del sistema............................................................ 154.3.2. La idea bsica del clculo de la posicin....................................... 154.3.3. Elementos del sistema................................................................... 154.3.4. Resolucin del sistema.................................................................. 16

4.3.5. Mtodo que utiliza para calcular la posicin .................................. 16

4.4.Comparativa terica entre los tres sistemas......................................... 16

CAPTULO 5. PRUEBAS A REALIZAR .......................................................... 18

5.1.Descripcin de las pruebas .................................................................... 18

5.2.Configuracin de la red Wireless ........................................................... 18

5.3.Escenario 1 de las pruebas: Laboratorio 016........................................ 185.3.1. Prueba con Ekahau en el laboratorio 016 ..................................... 19

5.3.1.1. Configuracin del dispositivo cliente..................................195.3.1.2. Calibracin del mapa de localizacin o Entrenamiento.....205.3.1.3. Localizacin del dispositivo................................................21

5.3.2. Prueba con Place Lab en el laboratorio 016.................................. 225.3.2.1. Configuracin del dispositivo cliente..................................225.3.2.2. Calibracin del mapa de localizacin o Entrenamiento.....225.3.2.3. Localizacin del dispositivo................................................23

5.3.3. Prueba con Herecast en el laboratorio 016 ................................... 255.3.3.1. Configuracin del dispositivo cliente..................................25

5.3.3.2. Calibracin del mapa de localizacin o Entrenamiento.....265.3.3.3. Localizacin del dispositivo................................................26

5.4.Escenario 2 de las pruebas: Media planta del edificio de profesores dela EPSC ..................................................................................................... 285.4.1. Prueba con Ekahau en media planta....................... ......................295.4.2. Prueba con Place Lab en media planta......................................... 325.4.3. Prueba con Herecast en media planta .......................................... 33

CAPTULO 6. CREACIN DE UN TRACKER PARA PLACE LAB............... 346.1. Teora para la implementacin de un Tracker ......... ......................34

6.2. Funcionamiento de un Tracker ................................ ......................35


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CAPTULO 7. RESULTADOS PRCTICOS Y CONCLUSIONES ............... 3487.1. Objetivos alcanzados .............................................. ......................387.2. Resultados de las pruebas de los tres sistemas............................ 387.3. Problemas que nos hemos encontrado durante la realizacin de laspruebas .............................................................................. ......................39

7.4.

Posibles mejoras y trabajos futuros......................... ......................40

7.5. Futuro de los sistemas de localizacin basados en WiFi............... 417.6. Ambientalizacin ........................................................................... 41

BIBLIOGRAFA ............................................................................................... 42

ANEXOS .......................................................................................................... 42

Anexo 1: Cdigos de las aplicaciones en Java para Place Lab ................ 431.1. Cdigo del MapperRoc.................................................................. 431.2. Cdigo del StationaryPositionTracker ........................................... 44

1.3. Cdigo del CentroidTracker que viene por defecto en Place Lab.. 451.4. Cdigo del CentroidTracker que pondera la potencia de los APs. 471.5. Cdigo del PlaceLabExample para usar el CentroidTracker quepondera la potencia de los APs ............................................................... 50

Anexo 2: Tabla de hardware compatible para Place Lab............................ 51


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Introduccin 1

CAPTULO 1. INTRODUCCIN

En este proyecto evaluamos el funcionamiento de los sistemas deposicionamiento basados en WiFi para calcular la posicin de un usuario.

En este primer captulo se explican las razones por las que se ha llevado acabo este proyecto y los objetivos principales que se pretenden conseguir conel desarrollo del trabajo.

En el segundo captulo del trabajo se explica de forma general como funcionaun sistema de localizacin y ms concreto uno basado en WiFi, suscaractersticas, objetivos y aplicaciones. En el ltimo apartado se hace unacomparativa entre un sistema de localizacin basado en WiFi y el GPS.

En el tercer captulo se expone brevemente la teora de las principales tcnicasque se utilizan para calcular la posicin de una persona o cosa a travs de unared WiFi.

En el captulo cuatro se detallan las caractersticas, objetivos y mtodos declculo que tienen cada uno de los tres sistemas escogidos para trabajar eneste proyecto. Al final de este captulo se hace una comparativa terica de lostres sistemas que se utilizarn en las pruebas posteriores.

En el quinto captulo se describen las pruebas realizadas con cada uno de lostres sistemas en dos escenarios de pruebas diferentes. El primer escenario es

ms reducido, se trabaja solo en el laboratorio 016 de la EPSC y en el otroescenario se amplia la zona de localizacin a media planta baja del edificio deprofesores, incluyendo el laboratorio 016. Para cada escenario se ha utilizadouna configuracin de la red Wireless diferente pero mantenindola para los tressistemas.

En el captulo seis se explica como funciona un Tracker, que es el componentedel cliente de Place Lab que hace los clculos de posicin y que funciones sedeben implementar para poder crear uno que funcione en las aplicaciones dePlace Lab.

En el ltimo captulo figuran las conclusiones respecto a los objetivos definidos,la comparacin de los resultados de las pruebas con los tres sistemas, losproblemas que nos hemos encontrado al realizar dichas pruebas. Comentamostambin las mejoras que se podran realizar a la hora de repetir las pruebas y eltrabajo que se podra hacer adems del que ya est hecho para mejorar losresultados. Por ltimo, se comenta el impacto de un sistema de localizacinsobre el medio ambiente.

1.1. Razn del proyecto

Se puede pensar que las redes inalmbricas estn orientadas slo a darsoluciones a necesidades empresariales, pero cada vez ms se empiezan a


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2 Sistemas de posicionamiento basados en WiFi

utilizar en sitios pblicos (estaciones, hospitales, universidades), en centros deocio (hoteles, cafeteras, bares) o en los propios hogares. Para muchas deestas aplicaciones que se realizan en estos entornos interiores se necesitaconocer la posicin en la que nos encontramos.

Los sistemas de localizacin como el GPS prestan muchos servicios a losusuarios en entornos exteriores, pero en interiores, estos sistemas nofuncionan bien debido a los obstculos y tienen mucho error en lasestimaciones dentro de los edificios.

El reto ahora es la localizacin en espacios cerrados mediante tecnologasnuevas como las redes WiFi.

1.2. Objetivos del proyecto

El principal objetivo de este proyecto es evaluar los sistemas deposicionamiento basados en WiFi.

Otro de los objetivos es aprender como funcionan en general los sistemas delocalizacin basados en WiFi y las tcnicas que se pueden utilizar para calcularla posicin del usuario en estos sistemas.

Otro objetivo que se pretende conseguir es comparar dos sistemas delocalizacin basados en WiFi de software libre con un sistema comercial que yaconocamos previamente. El sistema que utilizamos de referencia es Ekahau. Apartir de esta referencia podemos estudiar las caractersticas y probar laprecisin de los otros dos sistemas.

El ltimo objetivo a lograr es ser capaces de modificar el cdigo de los sistemasde software libre para mejorar su precisin. Para ello hay que entender sufuncionamiento en el clculo de la posicin y aplicar las tcnicas de clculo quese explican en la teora.


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Sistemas de localizacin 3

CAPTULO 2. SISTEMAS DE LOCALIZACIN

2.1. Definicin de un sistema de localizacin

Un sistema de seguimiento y localizacin consiste bsicamente en lacombinacin de las tecnologas de posicionamiento, para la localizacingeogrfica de las unidades mviles, un medio de comunicacin para trasmitir yrecibir informacin entre las unidades mviles y el centro de control, yfinalmente un software con capacidad de procesamiento de cartografa.

2.2. Sistema de localizacin basado en WiFi

El mecanismo de posicionamiento basado en redes inalmbricas WiFi o redes

Wireless se basa en las mediciones que los puntos de acceso de la red hacende la potencia y de la relacin SNR de las emisiones transmitidas por losdispositivos inalmbricos que se conectan a la red. Una red Wireless utilizafrecuencias libres y no necesita licencia.

La tecnologa WiFi utiliza un equipamiento sencillo:

- Tarjetas WiFi en los clientes, conectadas a antenas externasmediante un cable de bajas prdidas y no siempre estarn en elmismo grado de inclinacin con respecto a la superficie terrestre

-

Una estacin base o punto de acceso (AP) que da servicio a losclientes, gestionando los paquetes lanzados por otras estacionesinalmbricas y hacindolos llegar a su destino

Como todo sistema de telecomunicaciones presenta unas ventajas:

- Requiere poca infraestructura y la red se configura de forma rpida ysencilla, y con capacidad de ampliacin

- La localizacin se puede hacer en el propio dispositivo mvil y,adems, se puede enviar al entorno de forma sencilla empleando la

red Wireless

- La banda de trabajo de WiFi (2,4GHz) es una banda libre. Este hechopresenta una serie de ventajas como el bajo coste y la rpidaimplantacin y adopcin de la tecnologa, pero tambin presentainconvenientes como las interferencias y las medidas errneas

Y unas desventajas:

- Slo pueden ser localizados elementos con capacidad de conexinWireless


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- La existencia de elementos fijos (paredes, vigas), mviles (mesas,ordenadores) y personas distorsiona la potencia recibida. Se producemayor atenuacin que en un espacio abierto y se ocasiona elfenmeno multitrayecto, por el que las interferencias de una seal ysus ecos distorsionan la relacin distancia-potencia.

2.2.1. Objetivos de un sistema de localizacin basado enWiFi

La idea principal es visualizar en tiempo real la posicin del usuario sobre unmapa del lugar, as se puede usar el sistema para cualquier tipo de aplicacinen la que se necesite la ubicacin exacta o referenciada de una persona.Tambin hay que mantener informado al usuario de su posicin y de loscambios que puede ocasionar sta. En la mayora de los programas, el

dispositivo del usuario puede ver su posicin sobre un mapa igual que en lacentral de control. Se tiene que controlar y conocer el estado del dispositivo delusuario para poder saber el nivel de batera y su duracin, si se encuentra enun rea de cobertura o si hay movimiento o no.

2.2.2. Caractersticas de un sistema de localizacinbasado en WiFi

Permite una gran movilidad al minimizar las conexiones cableadas. Al utilizaruna red Wireless no se necesita que los usuarios estn conectados

fsicamente al sistema.

Las transmisiones se realizan en tiempo real, la red Wireless permite unarpida conexin y los datos se transmiten a gran velocidad.

Permite el registro de usuarios para llevar un control de clientes, por eso todoslos programas hacen un registro para identificar a todos los usuarios.

Ofrece un control de privacidad dentro de las posibilidades de seguridad de lared Wireless, que intenta mantener una privacidad de los usuarios, susmovimientos

La monitorizacin del sistema depende del programa que se utilice, ya quedesde la central de control se pueden visualizar los movimientos de losusuarios, las reas y la cobertura y la precisin en cada una de ellas.

2.2.3. Utilidades y Aplicaciones de un sistema delocalizacin basado en WiFi

Como otros sistemas de telecomunicaciones, un sistema de localizacin se

puede aplicar en diferentes reas y tener varias aplicaciones.


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Sistemas de localizacin 5

2.2.3.1. Industria y transporte

Se utilizan sistemas de localizacin para la gestin de flotas y para laorganizacin de almacenes e inventarios. De esta forma se puede hacer unseguimiento de los empleados, de los vehculos y de los activos. As se

consigue hacer ms eficiente la produccin y supervisin, mejorar la seguridadde los empleados y reducir los errores en las entregas.

2.2.3.2. Servicios sanitarios y de emergencia

El seguimiento automtico de personas permite que los mdicos localicenrpidamente a enfermeros, pacientes y equipo mdico. En los hospitalesaumenta el rendimiento en el cuidado del paciente y se mejora la informacinsanitaria. Tambin se obtiene una respuesta ms rpida y eficiente de losservicios de emergencia.

2.2.3.3. Logstica

En almacenes, centros logsticos y otras reas con una gran variedad deproductos y de informacin que se mueven constantemente adentro y fuera delrecinto, conocer la ubicacin del equipo y el seguimiento del personal puedeser una ventaja competitiva. Tambin se disminuye el tiempo que se utiliza enhacer los inventarios y aumenta la productividad y la seguridad de losempleados.

2.2.3.4. Gestin de seguimientos

El seguimiento pasivo se refiere al anlisis de rutas realizadas por flotas decamiones u otros medios de transportes, en tiempo real o de forma posterior asu realizacin.

2.2.3.5. Servicios de activacin automtica

Permite realizar aplicaciones que se inician cuando el usuario entra en un readeterminada. Estos servicios se utilizan en los hogares inteligentes donde ladomtica sobresale por encima de todo. Aportan ms rapidez y ms eficienciaen las acciones.

2.2.3.6. Informacin de trfico y turismo

Estos servicios permiten la recepcin de alertas en los dispositivos porttiles yde informacin disponible sobre el lugar donde nos encontramos.


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2.3. Comparativa entre un sistema de localizacin basadoen WiFi y GPS

La principal ventaja de las redes Wireless es que pueden localizar a alguien enun entorno urbano y entornos interiores. GPS fracasa en entornos urbanos con

grandes edificios que pueden bloquear las seales del satlite.

Por otra parte, mientras que GPS slo determina los grados de longitud ylatitud del individuo, las redes Wireless tambin pueden establecer la altura. Elinconveniente es que GPS tiene una exactitud de 8 a 10 metros y con WiFi sedetermina la posicin con un error de entre 20 y 30 metros.

En entornos interiores el canal inalmbrico es muy ruidoso debido a loselementos que se encuentran en los edificios y la seal se ve afectada por elefecto multicamino (reflexin, refraccin y difraccin). GPS no tiene esteproblema y por este motivo un sistema de localizacin basado en WiFi tienemenos precisin. Para resolver el problema del multicamino se aplican tcnicasde entrenamiento en los dispositivos antes de estimar posiciones, cosa que nose hace en GPS.

Un sistema inalmbrico tambin reduce los costes de implementacin de losservicios basados en localizacin, ya que no requiere una infraestructura tancara y no se necesitan receptores especficos.


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Mtodos principales para el clculo de la posicin en sistemas de localizacin basados en WiFi 7

CAPTULO 3. MTODOS PRINCIPALES PARA ELCLCULO DE LA POSICIN EN SISTEMAS DE

LOCALIZACIN BASADOS EN WIFI

La localizacin mediante redes Wireless puede llevarse a cabo de diferentesmaneras:

Vector PotenciaTriangulacin PotenciaHeursticas

3.1. Vector de Potencia

La informacin de la seal de los APs que se recoge en los entrenamientos delos dispositivos se almacena en una base de datos (vector donde cada celdacontiene la potencia que le llega al usuario desde cada AP a su posicin).

Este mtodo se compone de tres fases. En la primera fase hay que conocer lainformacin de los APs. En la segunda, la fase de entrenamiento, se construyela base de datos con el dispositivo, de forma que se guarden las potencias decada AP para cada posicin del mapa. En la tercera fase, la fase deestimacin, se obtiene para cada localizacin un vector con los niveles de sealrecibida de cada uno de los APs. Este vector se compara con la base de datospara obtener la posicin estimada como aquella en la que los niveles de sealson ms cercanos o parecidos.

3.2. Triangulacin de Potencia

Triangulacin es un trmino originariamente usado en los crculos de lanavegacin por tomar mltiples puntos de referencia para localizar una posicindesconocida.

La triangulacin se basa en las siguientes fases:

- Con las potencias de tres puntos de acceso que llegan al cliente secrea un sistema de ecuaciones, que representa tres crculos

- Se resuelve el sistema de ecuaciones para obtener un conjunto depuntos, llamados puntos de triangulacin

- Cada punto de triangulacin se considera el vrtice de un tringulo

- Se forman todos los tringulos posibles y se calculan sus reas paracompararlas


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- El centro del tringulo con el rea ms pequea se toma comoestimacin de la ubicacin del cliente

Fig 2.1 Puntos de triangulacin resultado de un sistema de ecuaciones

3.3. HeursticasLos mtodos heursticos se pueden utilizar por si solos o como mejora de losdos mtodos principales, descartando posiciones de la base de datos parareducir las posibles localizaciones.

3.3.1. Heurstica de Proximidad

Mtodo que se basa en el punto de acceso ms cercano al terminal paradeterminar su posicin. Segn la potencia que nos llega al cliente de cadapunto de acceso, se descartan los valores mnimos y se dice que la mayorpotencia corresponde al del punto de acceso ms cercano al dispositivo. Por lotanto, se asume que el cliente est en la posicin de dicho punto de acceso.

3.3.2. Mtodo de los vecinos ms cercanos

El mtodo de los k-vecinos ms cercanos forma parte de una familia detcnicas de aprendizaje conocida como aprendizaje basado en ejemplos(instance-based learning). El aprendizaje en estos algoritmos consiste

simplemente en memorizar los ejemplos de entrenamiento presentados.Cuando una nueva posicin se le presenta al sistema de aprendizaje, unconjunto de ejemplos similares se recupera de la memoria para clasificar lanueva posicin. Por lo tanto, podemos conocer una ubicacin aproximada delusuario. En inconveniente de esta tcnica es que requiere un gran nmero depuntos de calibracin para poder hacer las comparaciones.

3.3.3. Heurstica de Movimiento

El movimiento es una parte importante del contexto de un usuario en un

sistema de localizacin. Es posible clasificar a un usuario como parado o enmovimiento basndonos en la fuerza de la seal WiFi. Hay que tener en cuenta


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Mtodos principales para el clculo de la posicin en sistemas de localizacin basados en WiFi 9

que la fuerza de seal de los APs hace ms picos alrededor de la posicinestimada cuando el dispositivo est en el movimiento que cuando est parado.Tambin hay que entrenar al dispositivo tanto en movimiento alrededor de unazona como parado en un punto de inters.

3.3.4. Teora de Bayes

Tcnica probabilstica que mantiene una distribucin de probabilidad sobretodas las posibles ubicaciones del entorno. Las tcnicas probabilsticasconsiguen una precisin superior que las tcnicas deterministas a cambio deun mayor coste computacional.

La aproximacin Bayesiana se suele aplicar en los casos en los que larepresentacin del entorno es en forma de rejillas. Otra alternativa paramodelar el entorno es mediante un mapa topolgico. En este caso la

localizacin se basa en el hecho de que el dispositivo identificaautomticamente que ha alcanzado un nodo del mapa en base a algunainformacin geomtrica del entorno.

3.3.5. Redes Neurales o Neuronales

Esta tecnologa puede construir sistemas capaces de aprender, de adaptarse acondiciones variantes, o incluso si se dispone de una coleccin suficiente dedatos, predecir el estado futuro de algunos modelos. El entrenamiento en estecaso se utiliza para agilizar el aprendizaje. Se hace memorizar caractersticasde los puntos de inters al dispositivo y as reconoce el rea de localizacin entiempo real.

3.4. Conclusiones de los mtodos principales para elclculo de la posicin

En el mtodo del Vector de Potencia, la fase de entrenamiento es la que haceque ste sea el mtodo ms preciso.

La tcnica de la Triangulacin de Potencia, no tiene fase de entrenamiento delos dispositivos, esto hace que se pase directamente de la fase deconocimiento de los APs a la fase de estimacin de la posicin del usuario.

Las tcnicas heursticas se utilizan para mejorar la precisin en los sistemasque utilizan un mtodo como la triangulacin de potencia, en la que la precisinse puede aumentar aplicndolas.


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CAPTULO 4. EJEMPLOS DE SISTEMAS DELOCALIZACIN EN INTERIORES BASADOS EN WiFi

4.1. EkahauEkahau es el sistema de localizacin que hemos usado como referencia paraestudiar y probar los otros dos sistemas que se describen en el captulo. Es elnico software que hay en el mercado basado en tiempo real para sistemas delocalizacin. Se basa en la calibracin de la fuerza de seal y las huellasdigitales que emiten las radiobalizas de la red Wireless. Funciona tanto eninterior como en exterior siempre que haya cobertura Wireless.

4.1.1. Caractersticas del sistema

- Es compatible tanto con los dispositivos pasivos de Ekahau: etiquetas oTags T201, como con dispositivos activos: ordenadores porttiles,PDAs, etc, con conectividad Wireless.

- Tiene una precisin de hasta 1 metro en las mejores condiciones de lared Wireless y del estado de los APs.

- Permite localizar muchos dispositivos a la vez y sobre el mismo mapa desituacin, ya sean dispositivos activos o pasivos.

- La informacin de posicin incluye las coordenadas x, y, el edificio, elpiso, la habitacin y la zona.

- Funciona sobre cualquier estndar 802.11

- El dispositivo del cliente necesita la instalacin del software EkahauClient y un entrenamiento para calibrar los mapas del rea delocalizacin.

4.1.2. La idea bsica del clculo de la posicin para WiFi

Ekahau utiliza el mtodo del vector de potencia para calcular la posicin delusuario a partir de la potencia de los APs. La fase de entrenamiento de losdispositivos se realiza midiendo las seales que se reciben de los APs en unospuntos de calibracin. El clculo de los vectores de posicin se realiza demanera distinta segn si el dispositivo es activo (PDA, ordenador) o pasivo(tags). En la fase de estimacin, para cada punto de la localizacin se comparala intensidad de seal que emiten los APs con la base de datos creada en lafase de entrenamiento y as determinar la posicin del usuario.


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Ejemplos de sistemas de localizacin en interiores basados en WiFi 11

4.1.3. Elementos del sistema

- EPE (Ekahau Positioning Engine)Es el software de Ekahau que se utiliza como Centro de Control y es el que seencarga de hacer de plataforma de localizacin, es decir, desde donde se

calcula y controla la posicin de todos lo dispositivos clientes de Ekahau.

- Los Access Point en el rea de localizacinPermiten enviar la informacin de la red cableada hacia los clientes. En estesistema hay una condicin para poder realizar la localizacin, como mnimotres de los APs tienen que ser de nuestra red.

- Ekahau ClientSoftware que se debe instalar en el dispositivo del cliente (PDA, Tag,porttil), dotado de una tarjeta interfaz de red que incluya un transceptorradio y una antena, para poder ser localizado.

4.1.4. Resolucin del sistema

La precisin media de Ekahau es de 1 metro en espacios interiores y con almenos 3 access points a la vista. En las pruebas hemos observado que elerror suele ser mayor en casi todos los casos, entre 1,2 y 2,3 metros.

4.1.5. Mtodo que utiliza para calcular la posicin

Ekahau se basa en la tcnica del WiFi Mapping o Vector de Potencia ademsde una heurstica de movimiento para mejorar la precisin del sistema. Por esoy como ya se ha explicado antes, la fase de entrenamiento es la base de lalocalizacin. Para el clculo de la posicin en los dispositivos activos hay queinstalar el software de Ekahau Client. Este software se encarga de medir lasseales que provienen y se envan a los APs, y crear el vector de potencias.

En el caso de las etiquetas o dispositivos pasivos son los APs los que calculanlas coordenadas de la etiqueta en el rea de localizacin y las envan alservidor.

En la siguiente figura se ve representado el mtodo de clculo de la posicinque utiliza Ekahau. El punto rojo es la posicin del usuario que se estima atravs de las potencias que le llegan de los APs que tiene a la vista.


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Fig 4.1 Descripcin visual del clculo de la posicin de Ekahau mediante laspotencias que llegan al dispositivo de cada AP

4.2. Place Lab

Place Lab es un software libre de fcil uso destinado para aplicaciones declculo de la posicin de un usuario. Es capaz de proporcionar la localizacindel cliente tanto en interiores como en exteriores. Al ser libre permite el accesoy la modificacin de los cdigos fuente, escritos en el lenguaje Java, de formaque se pueda ajustar la aplicacin segn las funciones que se necesitan.


- Los clientes pueden determinar su ubicacin sin necesidad deinteractuar constantemente con un servicio central, es decir, el clculode la posicin se realiza desde el propio dispositivo.

- Privacidad: El principio ms importante de privacidad de Place Lab esque los dispositivos deben ser capaces de posicionarse basndose en elmonitoreo pasivo del entorno o escenario de localizacin.

- Permite la localizacin de los dispositivos mediante WiFi (balizas 802.11o access points), torres GSM de telfonos mviles, dispositivos fijos deBluetooth y GPS.

- Maximiza la cobertura en la mayora de situaciones cotidianas, ya quereduce el tiempo y la dificultad de localizacin gracias a la gran cantidadde AP disponibles y su fcil mapeo

4.2.2. La idea bsica del clculo de la posicin

Todos los access points tienen un identificador nico que se corresponde conla direccin de la capa fsica del protocolo 802.11 (direccin MAC). Esteidentificador permite reconocer los APs y saber en qu posicin estn

ubicados. Para determinar la posicin del usuario el sistema ejecuta unaaplicacin que escucha los identificadores de las seales que llegan de los


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APs. Entonces se busca la posicin de los APs asociada a una zona del mapay guardada en una base de datos. Para saber la posicin del usuario se hacereferir sta a la localizacin de los APs. Es decir, el sistema se basa en laposicin de los access points para calcular la posicin del usuario. Losdispositivos que utilizan Place Lab slo necesitan interactuar con los APs con

el fin de adquirir sus identificadores.


- Los Access Points en el ambienteSon imprescindibles para poder localizar un dispositivo mediante Place Lab.Los APs se reconocen mediante la direccin MAC, que los hace nicos.Mediante este identificador el cliente puede calcular su posicin msfcilmente. En Place Lab, los APs no tienen porqu ser de nuestra red, sepueden utilizar cualquiera de los que tengamos a la vista.

- La Base de DatosPlace Lab depende de la localizacin de los APs para funcionar correctamente,por lo que necesita una Base de Datos que contenga las coordenadas de losAPs y su direccin MAC. En nuestro caso hemos utilizado una base de datoslocal, que almacena la informacin de los APs en el ordenador que utilizamoscomo dispositivo cliente, pero si hay varios dispositivos a localizar, se puedeutilizar una base de datos remota a la que accedan todos los usuarios.

- Los Clientes de Place LabSon los usuarios, que instalan el software en sus dispositivos. La funcionalidaddel cliente se divide en tres partes: Spotters, Mappers y Trackers. Los Spottersson como los sentidos del cliente, responsables de observar el mundo fsico ymonitorear la interfaz radio y compartir los identificadores de los APs con otroscomponentes del sistema. La funcin del Mapper es buscar en la base de datosla informacin de los APs conocidos, sus coordenadas, su direccin MAC y sison de tipo Wireless, Bluetooth o GPS. El Tracker es el componente del clienteque utiliza los datos proporcionados por el Spotter y el Mapper para estimar laposicin del usuario. Los clientes de Place Lab no necesitan transmitir datospara determinar su posicin.


La precisin media terica de Place Lab es de entre 15 y 20 metros, o el dobledel error que hay en GPS. La cobertura y la exactitud de Place Lab dependendel nmero y del tipo de AP que hay alrededor del dispositivo cliente.


En primer lugar hay que aadir en una base de datos que creamos nosotros,

las coordenadas de los APs que forman nuestra red Wireless y su direccin


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MAC, para que puedan ser registrados como APs conocidos y el resto de APsque vea el dispositivo alrededor como desconocidos.

Como se puede ver en la figura siguiente, los APs de nuestra red sonreconocidos por los informacin que hemos introducido en la base de datos. El

resto de APs se muestran como desconocidos.

Fig 4.2 Aplicacin MapperRoc.bat en la consola de Windows para listar losAPs conocidos y desconocidos

Place Lab no tiene fase de entrenamiento, del reconocimiento de los APs ya sepuede hacer la fase de estimacin o localizacin de los dispositivos. En estafase, segn el Tracker que se utiliza, la heurstica aplicada es diferente. Parauna primera prueba o para comprobar el funcionamiento del sistema, se usa elCentroidTracker (basado en geometra), que a partir de las coordenadas de laposicin de los APs calcula el punto medio de todas y considera que laposicin del usuario es el punto calculado.

Fig 4.3 Descripcin visual del clculo de la posicin del CentroidTracker


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4.3. Herecast

Sistema en pruebas que proporciona servicios de posicin basados en WiFi. Sebasa en una base de datos con la posicin de todos los puntos de acceso, deforma que utiliza un algoritmo de referencia a la base de datos para el clculo

de la ubicacin del usuario.


- Privacidad: Los clculos se hacen sobre el dispositivo, por lo que no serastrea al usuario desde ningn servidor central.

- Utiliza un sistema de nombramiento simblico y no de coordenadas, esdecir, expresa su localizacin en trminos que puedan entender losusuarios.

- Tiene una infraestructura abierta, accesible para todos los usuarios.

- Proporciona una resolucin buena para poder actuar con un solo AP enuna habitacin grande.

- Para cada punto de acceso se almacena: pas, provincia, ciudad, rea,edificio (nombre y calle) y planta.

- La base de datos se va creando y modificando cuando un usuario

descubre informacin de un nuevo punto de acceso. Esta informacinpueden verla todos los usuarios.

4.3.2. La idea bsica del clculo de la posicin

Herecast crea una base de datos donde se guarda la informacin para cadaAP. Cada vez que nos acercamos a un AP desconocido tenemos que guardarsus datos (pas, ciudad, provincia, edificio) en la base de datos asocindoleas una posicin. En el proceso de localizacin, al estar cerca de un APconocido sabemos en qu posicin estamos refirindola a la localizacin del

AP.


- Los Access PointsDisponen de un cdigo de identificacin que, a nivel usuario, suele ser bastanteinservible. Herecast relaciona estos cdigos con cadenas de texto utilizadaspara identificar la zona donde se encuentra el punto de acceso (procesodenominado landmark).


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- La Base de datosHerecast almacena toda la informacin referente al cdigo del punto de accesoy la informacin de la zona. Cuando un usuario se conecta a un puntodeterminado, el programa busca el cdigo en la base de datos y muestra enpantalla la informacin de la zona correspondiente. Las bases de datos las

actualiza cualquier usuario (registrado) del mundo.

- Software HerecastEn los dispositivos clientes hay que instalar el sistema para permitir lalocalizacin del aparato y diversas aplicaciones asociadas a ella.


Herecast es exacto bajo un nivel de seal de un solo AP, por lo general, en unrea grande o en varios espacios juntos. La posicin que estima el sistema no

son unas coordenadas concretas sino un rea y unos datos que el usuariodefine en el entrenamiento y se guardan en la base de datos.


Herecast utiliza un sistema de nombramiento simblico para reconocer unaccess point cercano, y mediante una heurstica de proximidad, como mtodoprincipal de localizacin, sabemos la posicin en la que nos encontramos.

Fig 4.4 Descripcin visual del mtodo que utiliza Herecast para calcular laposicin del usuario (punto rojo)

4.4. Comparativa terica entre los tres sistemas

Ekahau requiere que el usuario recoja l mismo los datos del rea delocalizacin, mientras que Place Lab incorpora un mapa radio y en Herecast los

mismos usuarios son los recogen la informacin.


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Como hay que recoger una gran cantidad de datos de calibracin, Ekahau sloes factible en ambientes pequeos. En Place Lab y Herecast los datos soncontribuidos por muchos usuarios, por lo que la calibracin es ms reducida.

El cliente de Ekahau necesita interactuar con el centro de control para

determinar su posicin, mientras que el cliente de Place Lab no requierecontactar con un servicio central.

Place Lab utiliza una heurstica de proximidad o referencia a los AP, junto conel reconocimiento de los identificadores de los APs; mientras que Ekahau usael mtodo del Vector de Potencia y Herecast emplea un sistema denombramiento simblico y una heurstica de cercana.

Place Lab y Herecast son software libre al que podemos acceder y modificarlospara adaptarlos a nuestras necesidades. Ekahau es un producto comercial deuna empresa que se dedica a experimentar y conocer la tecnologa para el

rastreo de la posicin, por eso est probado en tantos campos de aplicacin yes el ms preciso en ambientes interiores.


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CAPTULO 5. PRUEBAS A REALIZAR

5.1. Descripcin de las pruebas

Con cada uno de los tres sistemas se pretende localizar el dispositivo cliente.En nuestro caso se utilizar un ordenador porttil, en la misma zona delocalizacin. As, manteniendo iguales las caractersticas y condiciones de laspruebas, como el rea de localizacin, la cantidad de APs conectados a la red,etc., se podrn comparar los diferentes resultados obtenidos con los tressistemas.

Para cada sistema tendremos que:

- Configurar el dispositivo cliente- Calibrar el mapa de localizacin o entrenamiento- Localizar los dispositivos

5.2. Configuracin de la red Wireless

Para que funcionen correctamente los sistemas se deben utilizar entre 3 y 5access points dentro del lugar de localizacin. Formamos la red con 4 APs dela marca Linksys. Hay que configurarlos con el disco que adjunta el fabricante,aadiendo la informacin del SSID (identificador), la direccin IP del dispositivosobre el que se trabaja y automticamente se asigna un canal de trabajo.

La primera prueba nos va a servir para comprobar el funcionamiento de lossistemas. Colocamos dentro del laboratorio 016 un AP en cada esquina de lasala (como se muestra en la figura Fig 4.1), enchufados a la corriente alternapero sin necesidad de estar conectados entre ellos ni a la red de Internet, yaque no necesitamos conexin para la localizacin.

Para saber la posicin real en la que estn nuestros APs dentro de nuestroescenario de pruebas hemos usado un editor de imgenes. De esta forma sepuede saber el nmero de pxeles que tiene la imagen, y calcular las

coordenadas (latitud y longitud) en pxeles de los APs para poder agregarlas anuestra base de datos.

5.3. Escenario 1 de las pruebas: Laboratorio 016

Como primera prueba, o una prueba ms simple se podra considerar comorea de localizacin el laboratorio 016 y como prueba ms completa la mitad dela planta del edificio de profesores de la EPSC. En la primera prueba los APslos hemos colocado en las esquinas del laboratorio 016 con la condicin de queestn separados como mnimo 5 metros, que es lo que requiere una red para

que funcione y no se interfieran las seales. El escenario de esta primeraprueba se muestra en la figura siguiente. El plano entero tal como se muestra


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Pruebas a realizar 19

mide de ancho 500 pxeles (nuestro eje X) y 309 pxeles de alto (nuestro eje Y).Hemos considerado el origen de coordenadas (0,0) para realizar todas laspruebas y clculos en la esquina inferior izquierda del mapa.

Fig 5.1 Plano de la planta baja del edificio de profesores de la EPSC donde lasX rojas significan la posicin de los APs

Para colocar los APs en el laboratorio hemos calculado su situacinbasndonos en las medidas del plano y en el origen de coordenadas. Ladireccin MAC y las coordenadas de los APs de nuestra red son las que semuestran en la tabla siguiente.

MAC X YAP1 00:14:BF:D2:70:59 93 107AP2 00:14:BF:D2:70:5C 93 183AP3 00:14:BF:D2:64:0B 231 107AP4 00:14:BF:D2:70:56 231 183

Tabla 5.1 Informacin de los APs de nuestra red para el primer escenario

5.3.1. Prueba con Ekahau en el laboratorio 016

5.3.1.1. Configuracin del dispositivo cliente

En nuestro caso el dispositivo cliente es un ordenador porttil, as que como setrata de un dispositivo activo la configuracin es diferente a la de un dispositivopasivo o etiqueta. Hay que instalar el software Ekahau Clienten el ordenador

para poder ser localizados desde el servidor o EPE. Este software se encarga


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de medir las seales que provienen y se envan a los APs y gestionar elseguimiento del cliente.

5.3.1.2. Calibracin del mapa de localizacin o Entrenamiento

En primer lugar, se carga un mapa del escenario de la primera prueba en elporttil. A continuacin, se le asigna la escala real, es decir, el nmero depxeles sobre el plano por cada metro del rea en la realidad. Despus secolocan los rales, que son los caminos por donde estn permitidos losmovimientos dentro del rea de localizacin. As quedan reflejados sobre elplano los sitios por donde se puede situar el dispositivo, entrando a las salaspor las puertas, sin atravesar paredes y por el centro de los pasillos. Elsiguiente paso es seleccionar los puntos de calibracin sobre los rales, yrealizar la calibracin de las seales recibidas por los APs. Para hacer lacalibracin sobre este mapa hay que situarnos con el porttil sobre los puntos

de calibracin (puntos verdes) y sin movernos de nuestra posicin rotar 360,captando as todos los vectores de potencia que nos llegan de los APs. Hayque tener en cuenta que para realizar la calibracin deben seleccionarse losAPs que forman parte de nuestra red, para que una vez en funcionamiento, elsistema no tenga en cuenta otros APs que se detecten, cosa que aumentaralos errores en la posicin.

Fig 5.2 Entrenamiento de Ekahau donde se delimitan las salas del escenario(nombres encuadrados), los rales (lneas azules) y los puntos de calibracin

(puntos verdes)


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5.3.1.3. Localizacin del dispositivo

Hay que activar el Cliente Ekahau para que en el EPE se pueda escoger eldispositivo que queremos localizar.

Se seleccionan los APs de nuestra red para que la calibracin que hemoshecho previamente se aplique a la localizacin de nuestro dispositivo.

Hay que adjuntar nuestro mapa del escenario y as sobre ste se verepresentado un punto que representa nuestro dispositivo. En la pestaainferior Devicesse observa la informacin de la localizacin actual: Logical areao la sala donde se encuentra el Cliente, el error en el clculo de la posicin, lascoordenadas (X,Y) y el estado del dispositivo cliente. En la pestaa SignalStrentghse muestra la potencia que recibe el Cliente de cada AP y el canal detransmisin de ste. Otra opcin interesante que se puede activar es elVisualization, que nos permite ver sobre el mapa las zonas de mayor o menor

precisin de clculo segn un rango de colores. As, en las zonas entre verde yrojo sabemos que estamos cerca de un AP y el error ser el mnimo. Y alcontrario, en las zonas azules estaremos alejados de un AP, recibiendo pocapotencia de seal y la precisin en la localizacin ser baja (error mximo).

En la figura siguiente se ve nuestro dispositivo localizado, denominadoLocalHost (LOCAL) y representado con un punto azul sobre la zona del mapa ala que se asocia su posicin, bajo una zona verde de cobertura.

Observamos que para tener slo en cuenta en la localizacin los APs denuestra red hay que habilitarlos en la pestaa que est en la zona centro de laizquierda y deshabilitar los que no nos interesan de otras redes. Tambinvemos en la zona inferior las caractersticas de la localizacin actual: ladireccin IP de nuestro dispositivo, el rea lgica donde se encuentra, en estecaso lab016 (laboratorio 016), las coordenadas de nuestro dispositivo (x=135,y=111), el error que se produce, de 1,2 metros y el estado del dispositivo.


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Fig 5.3 Pantalla de trabajo de Ekahau, mapa de localizacin (arriba a laderecha), APs con los que se quiere trabajar (centro a la izquierda) y

dispositivo a localizar y seguimiento (zona inferior)

5.3.2. Prueba con Place Lab en el laboratorio 016


Para poder ser localizado cualquier tipo de dispositivo slo hay una condicin,que est dotado de una tarjeta Wireless. Dicha tarjeta tiene que estarconfigurada para poder ver nuestra red.


Place Lab utiliza pocos datos de calibracin, que se pueden recoger mientrasse anda o se conduce. En general, los usuarios de Place Lab contribuyen conestos datos, que dan informacin de la posicin y dems caractersticas decada AP nuevo que se encuentra.

Para realizar las pruebas hemos creado una base de datos que contiene soloinformacin de los APs de nuestra red. Esta base de datos se crea aadiendo

las coordenadas y las direcciones MAC de nuestros APs en el MapperRoc,


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para que el sistema pueda reconocer y utilizar solo los de nuestra red y no losdesconocidos.


Place Lab incluye varios ejemplos de aplicaciones para poder conocer laposicin del usuario. Hemos escogido tres de ellas diferentes a la vista perocon el mismo funcionamiento interno para calcular la posicin del usuario.

Para que la localizacin sea posible hay que ejecutar primero elMapperRoc.bat, que busca los APs disponibles de nuestra red segn ladireccin MAC y los registra en unas coordenadas fijadas que corresponden asu posicin real sobre el mapa del escenario de las pruebas.

Para hacernos una idea de cmo funciona cada una de las aplicaciones

probamos el CentroidTracker, que es el que viene por defecto en Place Lab.Este Tracker calcula la posicin del usuario haciendo la media de lascoordenadas de los AP que reconoce nuestra red.

La primera aplicacin y ms sencilla se llama PlaceLabExample y lo que hacees mostrar en una consola las coordenadas de la posicin del usuario ycualquier otro parmetro que se quiera incluir como distancias en metros onmero de lecturas que realiza el Tracker.

Fig 5.4 Posicin estimada del usuario mediante el CentroidTracker en laaplicacin PlaceLabExample

En la figura del ejemplo se puede ver la posicin estimada por el programa apartir de las coordenadas de los APs conocidos, en este caso los 4 APs enfuncionamiento dentro del laboratorio 016, y aplicando el CentroidTracker que


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viene por defecto, la localizacin se supone en el centro geomtrico de los 4puntos.

La segunda aplicacin se llama ApViewer y su procedimiento es el mismo queen la anterior aplicacin pero el resultado de los clculos de posicin se

muestra en una pantalla en forma de tabla:

Fig 5.5 Aplicacin ApViewer: Posicin estimada del usuario y listado de AP

En este caso se pueden visualizar todos los APs que estn visibles alrededordel laboratorio, pero nuestra red de APs se muestra como conocida, es decir,como en el Mapper ya hemos aadido nuestros APs ya son reconocidos por laaplicacin. Tambin se puede ver el nombre o identificador de la red (SSID) yla potencia de seal que llega de cada APs (RSSI dBm). Y como primeraslneas se muestran las coordenadas estimadas de la posicin del usuario.

La tercera y un poco ms completa aplicacin se llama PlaceLabStumblerGUI ypermite, a parte de las opciones de las anteriores aplicaciones, ver la posicinestimada del usuario sobre un mapa y en tiempo real.

En esta primera figura se muestra la captura del PlaceLabStumblerGUIutilizando el CentroidTracker que viene por defecto en Place Lab. Por lo tanto,los datos de la localizacin van a ser los mismos, la nica diferencia es la formade visualizarlos, como ya se ha dicho antes, ms grfica y con opcin deadjuntar un plano real para ver la localizacin sobre ste. La cruz rojarepresenta nuestra posicin en tiempo real (X=162 Y=145) y el crculo que larodea significa el error terico (85.5 pxeles, alrededor de 7 metros) en lalocalizacin, nos da una idea de los puntos donde podramos estar situados yque nos seguira mostrando la misma posicin estimada. Los APs de nuestrared se reconocen por la SSID y por que la aplicacin no los muestra comonuevos en la cuarta columna de datos.


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Fig 5.6 Aplicacin PlaceLabStumblerGUI con CentroidTracker: Posicinestimada del usuario, listado de AP y mapa de localizacin del usuario

5.3.3. Prueba con Herecast en el laboratorio 016


Para poder ser localizado por Herecast hay que instalar el software en eldispositivo porttil siguiendo las instrucciones que nos da el fabricante.Necesitamos que el dispositivo est dotado de una tarjeta Wireless y disponerde conexin a Internet si queremos consultar nuestra posicin en un plano dela ciudad.


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Con el dispositivo porttil hay que moverse por el rea de localizacin, ennuestro caso por todas las salas de la planta baja del edificio donde tengamosun AP de nuestra red. Cada vez que nos acerquemos a un AP por primera vez,

Herecast nos pedir informacin sobre ste. El usuario debe introducir el pas,la provincia, la ciudad, el rea, el edificio, la calle, la planta y la sala quecorresponde al AP, para que as el programa lo agregue a la base de datos.

Fig 5.7 Informacin que hay que introducir en Herecast para cada AP


Una vez que tengamos todos los APs de nuestra red aadidos a la base dedatos, al movernos por la planta del edificio se nos mostrar un mensaje en lapantalla del dispositivo con la informacin de la sala donde nos encontramos,

que corresponder al AP ms cercano (y a los datos que se han entradopreviamente de su localizacin).

Fig 5.8 Mensaje de Herecast que informa de la localizacin actual


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Si hacemos un clic sobre el mensaje podemos acceder a todas las opcionesque se pueden realizar desde nuestra posicin. La pestaa WiFi Scannermuestra la fuerza de las seales de los APs que nos rodean, su canal detransmisin, su direccin MAC y su identificador SSID. En color rojo estmarcado el AP al que se refiere nuestra posicin, mientras que el resto se ven

en azul. Como en esta prueba todos los APs estn en la misma sala, lo quehace Herecast es referir nuestra posicin a la informacin del AP del que recibemayor potencia, en el caso que muestra la figura referida al AP3 (MACterminada en 64:0b).

Fig 5.9 Ventana de Herecast que da informacin de los APs de nuestra red

Otra opcin del mensaje es seleccionar el link de la direccin (calle y nmero)

del edificio donde nos sita Herecast y en una ventana nueva del navegador (http://www.multimap.com/map/browse.cgi?client=print&GridE=1.98776&GridN=41.28086&lon=1.98776&lat=41.28086&GridN=41.28086&GridE=1.98776&db=ES&place=AVINGUDA+DEL+CANAL+OL%CDMPIC,+08860,+CASTELLDEFELS&state=Barcelona&client=print&addr2=avinguda+del+canal+olimpic&addr3=Castelldefels&scale=5000) aparece un plano real de la nuestra situacin siestamos conectados a Internet. Si no tenemos conexin a Internet la nicadiferencia es que no se puede acceder al plano real de la localizacin, pero elresto de funciones siguen estando operativas.

Fig 5.10 Ventana de Herecast que nos dice nuestra localizacin actual ypermite acceder a un link donde se muestra un plano real de la posicin


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Fig 5.11 Link al que se accede a travs de la ventana de la Fig 4.10 donde semuestra un plano real de la posicin si tenemos conexin a Internet

5.4. Escenario 2 de las pruebas: Media Planta del edificiode profesores de la EPSC

En esta segunda prueba ampliamos el escenario a media planta del edificio deprofesores de la EPSC, antes solo trabajbamos con los 4 APs dentro dellaboratorio 016, ahora vamos a distribuirlos por la media planta en la situacin

que muestra la siguiente figura.


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Fig 5.12 Plano de la planta baja del edificio de profesores de la EPSC dondelas X rojas significan la posicin de los APs distribuidos por media planta

Para situar los APs en el nuevo escenario hemos calculado su posicin igualque en la primera prueba, a partir de las medidas en pxeles del plano y denuestro origen de coordenadas (0,0) en la esquina inferior izquierda. Ladireccin MAC y las nuevas coordenadas de los APs de nuestra red para estaprueba son las que se muestran en la tabla siguiente.

MAC X YAP1 00:14:BF:D2:70:59 208 192.5AP2 00:14:BF:D2:70:5C 93 183AP3 00:14:BF:D2:64:0B 231 107AP4 00:14:BF:D2:70:56 174.5 347.5

Tabla 5.2 Informacin de los APs de nuestra red para el segundo escenario

5.4.1. Prueba con Ekahau en media planta

Primero de todo activamos el EKahau Cliente para que nuestro dispositivopueda ser localizado.

Igual que en la prueba anterior de Ekahau en sta tambin hay que hacer unacalibracin del mapa de localizacin y entrenamiento del dispositivo. Elprocedimiento es el mismo, con la nica diferencia de que ahora tenemos losAPs colocados en diferentes sitios y ms distribuidos.

En la figura siguiente se puede ver el mapa de localizacin con las zonas decobertura despus de aplicar la calibracin con nuestros APs. Las zonas rojas


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y anaranjadas son las que tienen mejor cobertura porque es donde se recibemayor potencia y las verdes donde menos potencia llega.

Fig 5.13 Mapa de calibracin de Ekahau

Una vez entrenado el mapa ya podemos ser localizados. En la figura siguientepodemos ver la posicin del cliente (punto azul) sobre el mapa calibrado (a la

derecha), los APs de nuestra red activados y el resto de Aps deshabilitados, yen la parte inferior de la ventana (pestaa abierta de Signal Strength) lapotencia que nos llega de cada AP visible a nuestro alrededor y en azul los queusa Ekahau con mayor potencia para localizarnos (que son los de nuestra red).


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Fig 5.14 Ventana de trabajo de Ekahau

Tambin se pude seleccionar la pestaa Devicesde la parte inferior para poderver el dispositivo que queremos localizar (nombre y direccin IP) y elseguimiento de su localizacin: en qu sala se encuentra en cada momento,coordenadas de esa posicin, el error en cada localizacin y el estado deldispositivo cliente.

En el momento de la prueba nos encontrbamos en la sala donde est laimpresora (como muestra la figura siguiente en Logical Area), con un error enla localizacin (Expected Error) de entre 0.5 y 2.7 metros como se puede ver enla siguiente figura.

Fig 5.15 Pestaa Devicesde Ekahau que muestra el seguimiento del cliente


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5.4.2. Prueba con Place Lab en media planta

Al cambiar de lugar los APs tenemos que poner las nuevas coordenadas ennuestra base de datos MapperRoc para que al ejecutar cualquier aplicacinreconozca los APs y nos calcule nuestra posicin a partir de los nuevos datos.

Para ver el correcto funcionamiento de la nueva distribucin de AP hemosutilizado el CentroidTracker que pondera potencias y la aplicacinPlacelabStumblerGUI, as tambin podemos ver la estimacin de nuestralocalizacin sobre el plano real.

En el momento de la captura de la imagen siguiente tenamos conectados los 4APs y estbamos en la sala de la impresora. Se observa como el AP del quenos llega ms potencia es el que est situado en la sala de la impresora (AP1)y por tanto es el que va a tener ms peso en clculo de nuestra posicin. Laaplicacin nos sita dentro de la sala en la que estamos, con las coordenadas

X=182.7733 e Y=204.1327, cercanas a las del AP1 (el de mayor potencia) y lasdel AP3 (del que nos llega tambin bastante potencia).

Fig 5.16 Aplicacin PlaceLabStumblerGUI con el CentroidTracker que ponderala potencia que le llega de los APs distribuidos por la media planta


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5.4.3. Prueba con Herecast en media planta

El software de Herecast ya est instalado de las anteriores pruebas, ahora slohay que iniciarlo y comprobar que el dispositivo tenga conexin Wireless.

Como para esta prueba hemos cambiado los APs de lugar hay que acercarnosa cada uno de ellos con el dispositivo para que Herecast reconozca que notiene guardados sus datos. Igual que en la prueba anterior con Herecast hayque introducir todos los datos para cada AP de pas, ciudad, edificio, planta,sala, etc. Una vez tenemos aadidos los 4 APs a la base de datos eldispositivo ya puede estimar nuestra localizacin, en el caso de la figurasiguiente estamos en el pasillo de despachos.

Fig 5.17 Mensaje de localizacin de Herecast

En la opcin WiFi Scanner se ve como Herecast reconoce nuestra red de 4APs y nos muestra el AP a travs del cual estamos conectados en color rojo.

Fig 5.18 A la derecha WiFi Scannerde Herecast con la informacin de los APsde alrededor nuestro, a la izquierda posicin actual del dispositivo

Vemos que la localizacin es correcta porque efectivamente nosencontrbamos en el pasillo en el momento de la captura de las imgenes y

que Herecast asocia nuestra posicin a la del AP con mayor potencia (el queest en rojo en la figura anterior).


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CAPTULO 6. CREACIN DE UN TRACKER PARAPLACE LAB

6.1. Teora para la implementacin de un TrackerPara poder programar un Tracker hay que saber cuales son las funcionesprincipales que debe cumplir y los mtodos que debe implementar. Paraexplicar los mtodos principales nos podemos basar en el Tracker ms sencilloque tiene Place Lab, el StationaryPositionTracker, cuyo cdigo se encuentra enel apartado 1.2. del Anexo 1 y es de lo ms bsico.

Dentro del Tracker bsicamente hay que realizar los clculos matemticos delas coordenadas del usuario. Esto se realiza a partir de las medidas queobtiene la tarjeta WiFi de los APs que ve a su alrededor.

Normalmente, el Tracker hay que crearlo a partir de un Mapper. En nuestrocaso, en el cdigo del CentroidTracker que modificamos para que ponderara laposicin con la potencia (cuyo cdigo est en el apartado 1.4. del Anexo 1), elconstructor del Tracker siempre lo crea basndose en la base de datos de APsconocidos que ha establecido el MapperRoc:

public Tracker (Mapper mapper)

En el caso del StationaryPositionTracker, como siempre devuelve la mismaposicin, lo que necesita el constructor son unas coordenadas.

Entonces, cada vez que la tarjeta WiFi realiza una lectura de un AP de nuestrared, las medidas se envan al Tracker para que a partir de stas calcule laposicin.

Tambin se debe declarar una interfaz sobre la que se irn actualizando losdatos de posicin:

private Estimate estimate;

Dentro de la clase public class Trackersiempre deben constar los siguientesmtodos:

- public Estimate getEstimate ()

El Tracker coge las medidas y las utiliza para hacer los clculos y obtener laestimacin de la posicin del usuario. La medida o Measurement es elresultado de la operacin sensorial que realiza el Spotter, y el Tracker es el quetransforma lo que capta el Spotter y guarda el Mapper en una estimacin de lalocalizacin. Este mtodo nos devuelve la estimacin que calcula el Tracker a

partir de las medidas.


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Creacin de un Tracker para Place Lab 35

En el caso del Tracker que modificamos nosotros, la estimacin se crea partirde las medidas, mientras que en el StationaryPositionTracker, esta funcindevuelve siempre lo mismo.

-

public void updateEstimateImpl (Measurement m)

Este mtodo utiliza la medida que se le pasa para calcular la estimacin de laposicin. En esta funcin es donde se realizan los clculos matemticos paraobtener las coordenadas de la posicin del usuario. Aqu se hace el readingolectura de cada AP, para comprobar que sea de tipo WiFi, que es lo quenecesitamos y almacenar su identificador y su potencia Rssi. Se puedeimplementar el mtodo del clculo de la posicin que ms se ajuste a nuestrasnecesidades, ya sea un mtodo probabilstico, bayesiano, de triangulacin, devector de potencia...

- acceptableMeasurement (Measurement m)

Es un booleano que retorna true (cierto) si el Tracker puede utilizar la lectura omedida para actualizar los datos de estimacin. Dependiendo del Tracker, estafuncin estar condicionada por el tipo de medida que se necesite.

- updateWithoutMeasurement (long durationMillis)

Este mtodo le notifica al Tracker el tiempo que ha pasado sin recibir unanueva medida. Estas ltimas funciones, en el StationaryPositionTracker no seutilizan por lo sencillo que es su funcionamiento.

- resetImpl ()

Las subclases deben aplicar este mtodo para reiniciar las variables y volver asu estado inicial.

6.2. Funcionamiento de un TrackerEl Tracker es el componente del cliente de Place Lab que utiliza las medidasque capta el Spotter constantemente a travs de la tarjeta WiFi y los datos delMapper para producir las estimaciones de las coordenadas del usuario.

Para ver como funcionan los diferentes Trackers que hemos ido modificandohemos escogido la aplicacin PlaceLabStumblerGUI, que es la ms grfica yen la que podemos apreciar mejor las diferencias.

El primer Tracker que hemos escogido es el ms sencillo que viene con Place

Lab, el StationaryPositionTracker, cuyo cdigo en Java est en el apartado 1.2.del Anexo 1. Este Tracker implementa las mismas funciones y mtodos que el


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resto de los Trackers pero no los utiliza o los ignora por lo sencillo que es sufuncionamiento, es decir, siempre da la misma posicin que estima,independientemente de los cambios que haya en los APs e ignorando lasactualizaciones de medidas y datos.

Se puede ver en la siguiente figura que siempre devuelve la misma posicin, ladel AP3, como coordenadas del usuario (cruz roja de la figura). Observamosque la estimacin de la posicin del usuario coincide siempre con X=231.0 eY=145.0 (coordenadas del AP3).

Fig 6.1 Aplicacin PlaceLabStumblerGUI con el StationaryPositionTracker

El segundo Tracker que hemos utilizado es el CentroidTracker pero modificadopor nosotros para que la posicin del usuario se calcule tambin a partir de laponderacin de las potencias que le llegan de cada AP. El cdigo en java deeste Tracker se encuentra en el apartado 1.4. del Anexo 1. Es decir, laestimacin de la posicin se basa en las coordenadas de todos los APs peroponderando la potencia se consigue que las coordenadas del AP con mayor

potencia tengan ms peso en el clculo.


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Creacin de un Tracker para Place Lab 37

En la siguiente figura se puede observar como el AP que tiene mayor potencia(-43 dBm), que es el que tiene la direccin fsica MAC 00:14:bf:d2:64:0bcorrespondiente al AP3, es el que tenemos ms cerca de nuestra posicin.

Fig 6.2 Aplicacin PlaceLabStumblerGUI con un CentroidTracker que ponderala potencia que le llega de los APs

Si utilizsemos el CentroidTracker que viene por defecto en Place Lab (cuyo

cdigo est en el apartado 1.3. del Anexo 1), las coordenadas deberan serX=162.0 e Y=145.0 como hemos visto en las anteriores figuras, pero como sepuede ver en esta ltima figura, en este caso son X=163.6882 e Y=143.3434(representadas por la cruz roja de la figura). Se puede comprobar que estamosms cerca del AP3 que de los otros APs porque el resto de potencias RSSIson menores y no tienen tanto peso en el clculo.


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CAPTULO 7. RESULTADOS PRCTICOS YCONCLUSIONES

Una vez finalizada la implementacin del proyecto se pueden evaluar losresultados obtenidos y sacar conclusiones respecto a los objetivos.

7.1. Objetivos alcanzados

Hemos conseguido familiarizarnos con los sistemas de localizacin por WiFi,tanto con la teora general como en las pruebas que hemos ido realizando.

Uno de los objetivos era comparar el sistema Place Lab y el sistema Herecastcon el sistema Ekahau, que es el que hemos utilizado como referencia en las

pruebas. A partir de Ekahau, que al ser un sistema comercial que ya estprobado en varios campos y en distintas aplicaciones, hemos podido ver lasdiferencias que hay entre los sistemas de software libre, Place Lab y Herecast,y Ekahau en la fase de estimacin de la posicin del usuario. La fase dereconocimiento de los APs es parecida en todos, pero la fase deentrenamiento solo se hace en Ekahau y no en los otros dos sistemas.

Nuestro ltimo objetivo era la modificacin de los cdigos en Java de Place Labpara que funcionasen con la misma metodologa que Ekahau a la hora decalcular la posicin. Como Ekahau basa sus clculos en la potencia que recibede los APs que rodean al usuario, hemos hecho que Place Lab utilizase este

criterio para mejorar su tcnica, modificando su Tracker por defecto por unoque diese ms peso a los APs de los que recibiera mayor potencia.

Como Herecast es una versin en pruebas y ya utiliza las potencias de los APsde nuestra red para calcular la posicin no hemos hecho ningn cambio en elcdigo y nos hemos limitado a probar el sistema sin modificar nada, soloaadiendo nuestros APs a la base de datos.

7.2. Resultados de las pruebas de los tres sistemas

En el caso de Place Lab, segn el Tracker que se escoja, la posicin se va aestimar de una forma o de otra dependiendo del tipo de clculos que realice.En una primera prueba usamos el CentroidTracker, por eso nuestralocalizacin siempre era el punto medio de las coordenadas de los APs quehaba disponibles de nuestra red. Este Tracker no depende de la posicin realdel usuario sino de la cantidad de APs que reconoce y de sus coordenadas.

Para hacer la localizacin ms realista cambiamos el funcionamiento delCentroidTracker para que tuviera en cuenta la potencia que le llegaba de cadaAP disponible, y no solo su posicin. De esta forma, con una ponderacin de

potencias, hemos conseguido que la posicin del usuario se calcule basndoseen la posicin del AP del que se recibe mayor potencia. As se aumenta la


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Resultados Prcticos y Conclusiones 39

precisin del sistema, ya que usando el Tracker por defecto de Place Labcometamos un error de casi 7 metros (85.5 pxeles) y utilizando este Trackerque hemos modificado se consigue un error de ms o menos 5 metros (61.07pxeles).

Con el sistema Herecast hemos llegado a la conclusin de que no esclaramente un sistema de posicionamiento o localizacin inteligente porque esel usuario el que tiene que agregar la informacin de la posicin de los APs ala base de datos. A partir de estos datos el software lo nico que hace escomparar el identificador del AP que tiene ms cerca el usuario con todos losque tiene en la base de datos para saber cual es el ms parecido. EntoncesHerecast estima como la posicin del usuario la posicin exacta de dicho AP.Como en la base de datos no hay que aadir las coordenadas de los APs, sinoque hay que decirle la sala donde se encuentra el AP, la localizacin delusuario siempre se va a referir a una sala o zona donde haya uno o variosAPs. Por lo tanto, la precisin del sistema no se va a poder mejorar si no se

tienen en cuenta coordenadas de los APs.

El inconveniente que tiene Herecast es que necesita conexin a Internet parapoder visualizar en la pantalla del dispositivo cliente el plano de su situacin. Sino disponemos de conexin nos da toda la informacin igual excepto el link almapa real.

Con Ekahau hemos descubierto al realizar las pruebas que tiene peorresolucin que la terica que dice el fabricante. En las pruebas tenamos unerror de entre 0.5 y 4.2 metros aproximadamente. Tambin hemos observadoque en el segundo escenario, con los APs ms separados, el sistema funcionacon menos error, en algunos casos de hasta 0.2 metros.

La ventaja del sistema Ekahau es que utiliza el mtodo del Vector Potencia, yla fase de entrenamiento previo hace que su precisin sea mayor que la de losotros dos sistemas. Al calibrar el mapa de localizacin, el clculo de posicin seadapta a las condiciones del entorno en cada caso y por eso se obtienenmejores resultados en la ubicacin del usuario que con Place Lab y Herecast.

7.3. Problemas que nos hemos encontrado durante la

realizacin de las pruebasUno de los mayores problemas con el que nos hemos encontrado durante laspruebas ha sido el tiempo o velocidad de refresco de la tarjeta WiFi. De esteparmetro depende que el programa sea eficaz o no en segn queaplicaciones. Por ejemplo, nos encontramos en el laboratorio 016 pero tenemosque salir de la sala para ir a uno de los despachos contiguos; esta accin serealiza en segundos, pero la tarjeta que utilizbamos actualizaba la posicincada 2 minutos. Hasta que no llevbamos 2 minutos en la nueva ubicacin, elprograma no era capaz de actualizar nuestra nueva posicin. Normalmente senecesita un tiempo de actualizacin ms rpido, dependiendo de la aplicacin

para la que se que necesite Place Lab. Nosotros consideramos que 2 minutoses un tiempo de refresco de los datos demasiado lento. Por eso, Place Lab en


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las especificaciones del fabricante da a conocer una lista de hardwarecompatible, adjunta en el Anexo 2, con el que el programa funcionacorrectamente y con mejores tiempos de refresco. En nuestro caso, al utilizarun ordenador porttil la mejor recomendacin era usar una tarjeta Orinoco, y esla que hemos utilizado para las ltimas pruebas. Hemos podido comprobar que

esta tarjeta trabaja con tiempos de refresco de hasta 5 segundos, y que esteparmetro se puedemodificar segn se quiera. Consideramos que el tiempoptimo es de entre 10 y 15 segundos de refresco, para dar tiempo a que todaslas medidas y los mtodos se actualicen.

Otro de los inconvenientes que hemos tenido en las realizacin de las primeraspruebas ha sido el poco espacio que haba entre los APs. Para que una redWireless funcione correctamente y las tarjetas WiFi reciban los datos correctossin que haya saltos entre APs, tiene que haber una cierta distancia entre APs.En las ltimas pruebas separamos los APs ms de 5 metros y la precisin enlos tres sistemas era mejor.

7.4. Posibles mejoras y trabajos futuros

Hemos comprobado que con la nueva tarjeta y los APs ms separados, comoen la distribucin del segundo escenario, el sistema funciona mejor, siemprereconoce los APs y no da tantos saltos. En la primera prueba, Place Labrepeta durante varias estimaciones la posicin de un solo AP cuando estabantodos conectados, mientras que en la segunda prueba, como los APs estabanen diferentes salas, siempre los vea todos. Por eso, para mejorar lalocalizacin y la precisin en los sistemas es mejor separar los APs tanto comosea posible dentro de una misma sala o colocarlos en salas diferentes.

Otra mejora es que el lugar de trabajo o el sitio donde se llevase el dispositivocliente estuviera a una altura superior a todos los obstculos de las salas, yaque en las pruebas nos interferan las torres de los ordenadores que estabansobre la mesa, las pantallas y dems objetos.

Como vas futuras se podra considerar la ampliacin del escenario a unespacio ms grande o un espacio exterior.

Tambin se podra utilizar un mayor nmero de APs en nuestra red para podertener cobertura en una zona ms grande.

Y por ltimo y ms concreto para Place Lab, se podra crear un Trackerimplementando exactamente uno de los mtodos principales de clculo deposicin. Como hemos visto que el mtodo de Vector de Potencia, por su fasede entrenamiento, es con el que mayor resolucin se consigue, hacer quePlace Lab efecte un entrenamiento del dispositivo antes de la fase deestimacin y as aumentara considerablemente la precisin del sistema.


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Resultados Prcticos y Conclusiones 41

7.5. Futuro de los sistemas de localizacin basados en WiFi

Hemos observado que los sistemas que resultan ms aconsejables paraobtener una localizacin robusta y con mayor precisin son los que se basanen una fase previa de entrenamiento de los dispositivos. Ekahau es de este tipo

de sistemas y por esto lo ideal sera implementar una aplicacin para Place Laben la que se entrenara el dispositivo del usuario antes de empezar lalocalizacin.

7.6. Ambientalizacin

La utilizacin de sistemas de localizacin mediante redes WiFi no suponeningn riesgo para el medio ambiente. Estos sistemas estn pensados parausarse en entornos interiores y no en exteriores como podra ser la utilizacinde GPS.


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BIBLIOGRAFA

[1] Place Lab homepage [en lnea] [citado 21 febrero 2006]

[2] Herecast: WiFi Location-based Services/802.11 Positioning System [enlnea] [citado 21 febrero 2006]

[3] Ekahau [en lnea] [citado 21 febrero 2006]

[4] API Java 2 Platform SE v1.4.2 [en lnea] [citado 20 febrero 2006]

[5] Blueps: sistema de localizacin en interiores utilizando Bluetooth [en lnea][citado noviembre 2005]

[6] LOCADIO: Inferring Motion and Location from WiFi Signal Strengths [enlnea] [citado]

[7] CEDITEC [en lnea] [citado noviembre 2005]

[8] Artculo sobre la tecnologa WiFi [en lnea] [citado noviembre 2005]

[9] Pagina del Colegio Oficial de Ingenieros tcnicos de Telecomunicaciones[en lnea] [citado noviembre 2005]

[10] Actualidad-vnunet.es [en lnea] [citado noviembre 2005]


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Anexos 43

ANEXOS

Anexo 1: Cdigos de las aplicaciones en Java para Place Lab

1.1. Cdigo del MapperRoc

package org.placelab.example;

import org.placelab.core.BeaconMeasurement;

import org.placelab.core.BeaconReading;

import org.placelab.core.WiFiReading;

import org.placelab.core.Coordinate;

import org.placelab.core.TwoDCoordinate;

import org.placelab.mapper.Beacon;

import org.placelab.mapper.WiFiBeacon;

import org.placelab.mapper.CompoundMapper;

import org.placelab.mapper.Mapper;import org.placelab.spotter.LogSpotter;

import org.placelab.spotter.Spotter;

import org.placelab.spotter.SpotterException;

import org.placelab.spotter.WiFiSpotter;

/**

* This sample is very similar to CoordinateSample with the addition

* of a lookup in the persistent AP cache

*/

public class MapperRoc {

public static void main(String[] args) {

Spotter s;

if(args.length >= 1) {

s = LogSpotter.newSpotter(args[0]);

} else {

s = new WiFiSpotter();

}

try {

s.open();

BeaconMeasurement m = (BeaconMeasurement)

s.getMeasurement();

Mapper mapper;

// This Mapper can tell us where APs are

// The default Mapper (set in PlacelabProperties) will be

selected

// here. The first argument says to exit on error, and the

second

// says to cache Beacons in memory as they are accessed.

mapper = CompoundMapper.createDefaultMapper(true, true);

int knownAPs = 0;

TwoDCoordinate coor = new TwoDCoordinate(0.0,0.0);

for (int i = 0; i < m.numberOfReadings(); i++) {

BeaconReading r = (BeaconReading) m.getReading(i);

if (r.getType() == org.placelab.core.Types.WIFI) {

WiFiBeacon bTemp = new WiFiBeacon();

if

((((WiFiReading)r).getId()).equals("00:14:bf:d2:70:59")) {

bTemp.setSsid(((WiFiReading)r).getSsid());

bTemp.setId(((WiFiReading)r).getId());


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coor.moveTo(93, 107);

bTemp.setPosition(coor);

mapper.putBeacon(bTemp.getId(), (Beacon) bTemp);

}

if

((((WiFiReading)r).getId()).equals("00:14:bf:d2:70:5c")) {

bTemp.setSsid(((WiFiReading)r).getSsid());bTemp.setId(((WiFiReading)r).getId());

coor.moveTo(93, 183);

bTemp.setPosition(coor);

mapper.putBeacon(bTemp.getId(), (Beacon) bTemp);

}

if

((((WiFiReading)r).getId()

car cavil la) trabajo fin de carrera-sistemas de posicionamiento basados en wifi

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