Asukoha määramise lahendused ja Aruba Meridian

Asukoha määramise lahendused ja Aruba Meridian

Viimasel hommikuseminaril tutvustasime lähemalt HPE Aruba tootegruppi kuuluvaid lahendusi, sealhulgas WiFit ja selle erinevaid haldamise võimalusi ning rääkisime Aruba Instant, Airwave ja Central lahendustest. Puudutasime ka erinevaid turvalisuse, asjate interneti, mobility ja seadmete ühilduvusega seotud teemasid. Lisaks tutvustas ja demonstreeris Santa Monica insener Alvar Teearu põnevat seadmete asukoha määramise lahendust, mis võimaldab sisetingimustes navigeerimist ning kasutaja seadmele tulenevalt tema asukohast teadete saatmist.

Antud teema sai ettekande jaoks valitud, kuna erinevad prognoosid ennustavad järgnevate aastate jooksul positsioneerimise lahenduste valdkonnale mitmekordset kasvu. Samuti on kasvanud huvi ja valmisolek Eesti klientidel antud lahenduste kasutusele võtmiseks. Kuna sellised lahendused pole laialt levinud, siis tihti selgub, et alusteadmised antud lahendustest on kehvad ning sageli aetakse segamini erinevaid tehnoloogiad ning nende tööpõhimõtteid. See tõttu tuleb tavaliselt alustada peamiste kasutatavate tehnoloogiate omaduste, tööpõhimõtete ning nende vaheliste erinevuste selgitamisega.

Enamkasutatavad tehnoloogiad

Aruba lahenduste raames, räägime peamiselt kahest enam kasutatavast tehnoloogiast, 802.11(WiFi) ning Bluetooth (täpsemalt Bluetooth Low Energy, ehk BLE). Mõlemad tehnoloogiad kasutavad andmete edastamiseks raadiolaineid, millest asukoha koordinaadi kättesaamiseks kasutatakse peamiselt saabunud signaali tugevuse põhised arvutusi. Lisaks signaalitugevuse põhistele meetoditele on levinud ka signaali saabumisnurka ning aega asukoha koordinaadi arvutamiseks kasutavad lahendused. Esimene eeldab vastuvõtjalt saabumisnurgast arusaamise võimekust, kergitades selle lahenduse hinda ning teisega on keeruline sisetingimustes tagada sobivat täpsust, olles peamiselt kasutusel GPS lahendustes.

WiFi ja Bluetooth põhiste lahendusete peamiseks tööpõhimõtteliseks erinevuseks on saatjate ja vastuvõtjate paiknemine. Klassikalises WiFi lahenduses on saatjaks lõppseade (nutitelefon, arvuti, RFID vms), mille edastatud raadiolaineid kuulavad vastuvõtjana WiFi tugijaamad. Tavaolekus ja korraliku kanaliplaneeringu korral on tugijaamad erinevate sageduskanalite peal, mis tähendab, et lõppseade ei pruugi olla erinevatele tugijaamadele pidevalt nähtav (Probe Requestide saatmise intervall on lõppseadme tootjati erinev ning ühenduse järgselt liiguvad andmed juba kanalil, mis on seadistatud tugijaamale). Lisaks on WiFi lahenduse puhul vaieldavaks teemaks ka privaatsus, ehk kas meil on õigus kuulata ja töödelda ringiliikuvate klientide infot.

Bluetooth põhiste lahenduste nagu Aruba Meridian puhul on vastuvõtjaks lõppseade(nutitelefon) ning saatjateks BLE beaconid, ehk asukoha lahenduse infrastruktuur ei kuula klienti vaid vastupidi. Eeldus lõppseadmetele on Bluetooth 4.0 või uuema versiooni tugi ning seadmele installeeritud rakendus, mis suudaks vastuvõetud info kasutajale loetavaks teha. Lõppkasutaja seisukohast meenutab selline lahedus GPS lahendusi, kus me ka kuulame saatjalt (GPS puhul satelliitidelt) tulevaid raadiolaineid ning töötleme need rakenduse abil lõppkasutajale loetavaks.

Eelpool sai mainitud, et peamiselt tehakse arvutusi signaali tugevusele tuginedes, kuid jäi kirjutamata, et mida me arvutame. Tegelikult on võimalik asukohta teada saada ka arvutamata, ehk siis lihtsal kujul piisab kui vastuvõttev seade on saatja leviulatuses, selliselt võime öelda seadme asukoha tuginedes ainult ühe saatja levialale, mida väiksem leviala seda täpsem positsioneerimise tulemus. Antud lahendust nimetatakse lähendus (proximimity) põhiseks lahenduseks. Tahtes aga täpsemaid tulemusi, näiteks 1-3 meetrit, tuleb arvutada vastuvõtja poolel, kuidas temani jõudsid erinevate saatjate poolt õhku paisatud raadiolained. Selleks kasutatakse peamiselt trilateratsiooni või triangulatsiooni, allpool joonisel 1 näide, kuidas trilateratsioon parandab täpsust.

Joonis 1- Trilateratsiooniga saavutatav täpsuse kasv

Aruba Meridian lahendust on võimalik seadistada ja kasutada nii lähendus kui triangulatsiooni põhiselt. Lähendus põhises seades saadetakse lõppseadme (kasutaja nutitelefon) peale eeldefineeritud teateid vastavalt sellele, kas kasutaja sisenes või väljus saatja levialast. Kasutades rohkemaid BLE beaconeid ning trilateratsiooni on Meridiani lahendust võimalik kasutada sisetingimustes navigeerimiseks.

Kirjutades nüüd natukene ka sellest, mis asi see Aruba Meridian  tervikuna on, siis suures plaanis saab antud lahenduse jagada kaheks osaks: pilve põhine rakendus(äppi) loomise keskkond ning riistvaralised Aruba BLE beaconid. Rakenduse loomise keskkonnas, ehk Meridian Editoris saab Aruba poolt eeldefineeritud template kasutades luua lihtsalt IOS või Androidi rakenduse. Juhul kui nõuded rakendusele on suuremad, kui Aruba eeldefineeritud templated või soovitakse Meridian lahendusega siduda juba olemasolev rakendust, siis on võimalik kasutada ka SDK vahendeid. Loodud rakenduse saab Aruba abiga avaldada Google Play ja/või App Store keskkondadesse. Allpool kuvatõmmis halduskeskkonnast (Joonis 2) ning rakendusest telefonis (Joonis 3).

Joonis 2. Aruba Meridian Editor ning BLE beaconite vaade

Joonis 3. Vaade Meridian Editoriga loodud nutitelefoni rakendusest

Et mitte kogu ettekannet ümber kirjutada, siis siinkohal lõpetan, täpsema demonstratsiooni kokkuleppimiseks palun juba ühendust võtta meie müügitiimiga sales@smn.ee :)