Μοντέλο εντοπισμού θέσης και πλοήγησης σε εσωτερικό χώρο με χρήση πρωτοκόλλου Bluetooth Low Energy

Μαργαρίτης, Δημοσθένης

A model for indoor positioning and navigation utilising the Bluetooth Low Energy Protocol

Διπλωματική εργασία

Author

Μαργαρίτης, Δημοσθένης

Date

2023-07-17

Advisor

Leligou, Helen C. (Nelly)

idpe_71445184.pdf (1.191Mb)

Keywords

Bluetooth Low-Energy ; Τουριστικές εφαρμογές ; Βελτιστοποίηση δρομολογίου ; Διάδoση σήματος ; Πανταχού παρούσα πληροφορική ; Indoor navigation ; Indoor cartography ; Itinerary optimization ; Tourist applications ; Signal propagation ; Ubiquitous computing ; Πλοήγηση σε εσωτερικούς χώρους ; Χαρτογραφία εσωτερικού χώρου

Abstract

Μία πτυχή της ιδέας του Internet of Things είναι η δημιουργία φυσικών εγκαταστάσεων στις οποίες οι αλληλεπιδράσεις περνούν το όριο ανάμεσα στον πραγματικό και τον εικονικό χώρο. Ένα κοινό πρόβλημα στην δημιουργία τέτοιων εγκαταστάσεων είναι ο προσδιορισμός της τοποθεσίας του χρήστη. Οι υπάρχουσες λύσεις που δεν βασίζονται σε εξειδικευμένο εξοπλισμό είτε δεν παρέχουν επαρκή ακρίβεια είτε βασίζονται στην μέθοδο fingerprinting, που καθιστά την δημιουργία και συντήρηση τέτοιων εγκαταστάσεων μη πρακτική. Ο σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η πρόταση μιας ενδιάμεσης λύσης με την χρήση πομπών Bluetooth Low Energy με εστίαση στην πρακτικότητα και η πρόταση μιας δομής δεδομένων για τέτοιες εγκαταστάσεις. Επίσης, προτείνεται μια λύση στο ζήτημα πλοήγησης σε τουριστικούς χώρους, οπού ο χρήστης δεν αναζητεί την συντομότερη διαδρομή, μα ένα δρομολόγιο. Επιπλέον, εξετάζονται οι απαιτήσεις backend τέτοιων εγκαταστάσεων και οι επιπτώσεις της έκδοσης 5.1 του Bluetooth Specification στο εγγύς μέλλον.

Abstract

One aspect of the Internet of Things paradigm is the creation of physical installations in which interactions seamlessly cross the boundary between real space and cyberspace. A common problem in the creation of such spaces is determining the user's location. Existing solutions that do not involve specialized equipment either fail to yield usable accuracy or require the use of fingerprinting, which renders the creation and maintenance of such applications impractical. The aim of this thesis is to propose an in-between solution focused on practicality using Bluetooth Low Energy beacons and a data structure for such installations. A solution for navigating tourist spaces where the user is needs an itinerary rather than an optimal path is also provided. Additionally, backend requirements and the near-future implications of version 5.1 of the Bluetooth specification are examined.