Localización en interiores mediante infraestructuras híbridas inalámbricas

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Localización en interiores mediante infraestructuras híbridas inalámbricas
AUTOR:
Artículo elaborado por Rut Espina Frechilla. Grupo de Investigación Redes Inalámbricas de CEDETEL (CENTRO TECNOLÓGICO para el DESARROLLO de las TELECOMUNICACIONES de CASTILLA Y LEÓN).
DESCRIPCIÓN:
Planteamiento y antecedentes

Los sistemas de localización RTLS (Real Time Location System) constituyen uno de loscampos más prometedores en el ámbito de la computación móvil. Estos sistemas permiten desarrollar innumerables aplicaciones basadas en el posicionamiento de objetos o personas en tiempo real.

Los sistemas de posicionamiento más comunes basados en satélites (GPS o Galileo) o en redes de telefonía móvil son adecuados para entornos exteriores con visión directa, sin embargo, cuando estossistemas se usan en el interior de edificios, presentan muchos problemas debido a la atenuación de las señales recibidas y los multitrayectos provocados por los fenómenos de reflexión, difracción y dispersión (scattering).

En los sistemas de localización en exteriores se utiliza ampliamente el sistema GPS. Sin embargo, en la actualidad, existen varias tecnologías que se utilizan en sistemas ILS(Indoor Location System) con buenos resultados, de forma que no hay ninguna tecnología que se haya impuesto de manera definitiva, ya que todas presentan algún inconveniente. El presente artículo se centra particularmente en tecnologías inalámbricas con aplicación para la localización en interiores y espacios acotados: RFID, Bluetooth, Zigbee, WiFi (estándar 802.11b) y UWB. No obstante, la localizaciónse puede conseguir, asimismo, mediante sistemas tradicionales de radiofrecuencia, infrarrojos o ultrasonidos.

Tecnologías de localización indoor.

A continuación, se muestran las tecnologías wireless más utilizadas para localización en interiores:

* RFID. Propiamente es una tecnología de identificación, aunque puede utilizarse para funciones de localización con resultados igualmentesatisfactorios. Estos sistemas utilizan la información de potencia de la etiqueta RFID o tag como métrica de localización. En principio, por sus características, los tags o etiquetas RFID activos son más apropiados para el despliegue de sistemas ILS. Como contrapartida, el coste y tamaño de estos tags es significativamente mayor al de los pasivos. Además, su ciclo de vida queda limitado a la duraciónde la batería, que si bien en media se estima de unos 5 años, puede disminuir drásticamente en función del algoritmo de funcionamiento.

* Bluetooth. Tecnología diseñada para redes de comunicación inalámbrica de acceso personal, que surgió para sustituir al cable en los usuarios finales de forma económica. Está concebida como medio de comunicación en aparatos con restricciones de potencia ytamaño, si bien su gran ventaja es que existen ya muchos dispositivos que tienen integrada esta tecnología. Aunque Bluetooth no fue concebida como una tecnología de localización, es posible utilizar las señales que intercambian los dispositivos Bluetooth para implementar parte de un sistema de localización.

* Zigbee. Tecnología inalámbrica de corto alcance y bajo consumo que se definió comosolución inalámbrica de baja capacidad para aplicaciones de redes wireless en el sector industrial que requieran comunicaciones seguras y fiables, con baja tasa de envío de datos y maximización de la vida útil de sus baterías.

* WiFi. Son inicialmente los sistemas más interesantes ya que permiten utilizar las infraestructuras de red ya desplegadas (redes WiFi de museos, espacios públicos,etc.). Sin embargo, la falta de visión directa (NLOS, Non-Line of Sight) entre los dispositivos de red, característica de un entorno de interior, puede reducir el rendimiento del sistema de localización. Para mitigar el efecto del error por NLOS en localización WiFi existen diversas técnicas como la calibración del entorno o el diseño de algoritmos de corrección.

* UltraWideBand (UWB). Las...
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