Localización en interiores utilizando infraestructura de Internet de las Cosas

Abstract

Debido a la necesidad de contar con sistemas de localización en interiores (ILS) económicos, muchos investigadores se han centrado en los ILS basados en Wi-Fi, que utilizan la intensidad de la señal recibida (RSS) por la red de área local inalámbrica, que se recoge desde distintos puntos de los entornos interiores, llamados puntos de referencia. La mayoría de las soluciones se basan en contar con una infraestructura de red disponible, como ser puntos de acceso Wi-Fi conectados a una red de datos cableada, con la necesidad de conexión a la red eléctrica. Esto genera que no se pueda contar con suficientes puntos de referencia, o que sea muy costoso su despliegue y mantenimiento. Por otro lado, la Internet de las Cosas (IoT) es un concepto que refiere a lograr la interconexión de objetos físicos, estáticos y móviles, con el fin de capturar y transmitir datos y/o de que respondan a ordenes (comandos). Para lograr esto se cuenta con sensores, actuadores, elementos de cómputo, software y una infraestructura de comunicación para lograr la interconexión. Una arquitectura de IoT consiste en dispositivos finales que generan información en su rol sensor y reciben comandos en su rol actuador. Esta información se transmite hacia/desde plataformas de IoT "en la nube" a través de un componente específico de comunicación asincrónica (denominado broker), que hace disponibles los datos a módulos de almacenamiento y análisis que eventualmente toman acciones. Los mayores desafíos a nivel de transmisión de datos en este paradigma son las necesidades de largo alcance y bajo consumo energético, debido a que los dispositivos pueden estar ubicados en zonas de difícil acceso y sin la infraestructura necesaria. En el presente proyecto se realiza un estudio del estado del arte de las tecnologías, mecanismos y soluciones existentes para localización en interiores. Se resuelve el problema de localización en interiores utilizando dispositivos de sensado y comunicaciones de IoT, donde los dispositivos cuentan con sistemas de comunicación de largo alcance. Se realiza la implementación y el despliegue de todas las partes de la arquitectura IoT (sensores, gateways, broker, etc.) necesarias para localizar elementos (personas, dispositivos o robots) que se encuentran en un espacio determinado. Para esto se miden las señales emitidas por las interfaces Wi-Fi y Bluetooth de los dispositivos que se encuentren al alcance y, utilizando la tecnología LoRa, se envían a un servidor para su procesamiento. Se implementan dos mecanismos de localización existentes: Fingerprinting y Trilateración a partir de la RSS. También se implementa una aplicación para la visualización de los elementos localizados. Finalmente, se mide el desempeño del sistema y se evalúa la solución en un escenario de uso real.