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Revista Iberoamericana de Automática e Informática industrial 10 (2013) 313–324

Localizaci´on personal en entornos interiores con tecnolog´ıa RFID
Fernando Seco∗, Katerina Koutsou, Francisco Ramos, Antonio R. Jim´enez
Grupo LOPSI: Localizaci´on y Exploraci´on en Entornos Inteligentes, Centro de Autom´atica y Rob´otica (CAR)
Consejo Superior de Investigaciones Cient´ıficas (CSIC)-UPM, Ctra. deCampo Real km 0,200 La Poveda, 28500 Arganda del Rey, Madrid, Espa˜na

Resumen
Este trabajo presenta un sistema de posicionamiento local (LPS) para personas en entornos interiores basado en la combinaci´on
de tecnolog´ıa RFID activa y una metodolog´ıa bayesiana de estimaci´on de la posici´on a partir de la fuerza de las se˜nales de RF
recibidas. La complejidad inherente a la propagaci´on de las ondasde RF en entornos interiores causa grandes fluctuaciones en el
nivel de la fuerza de la se˜nal, por lo que las t´ecnicas bayesianas, de naturaleza estad´ıstica, tienen ventajas significativas frente a
m´etodos de posicionamiento m´as comunes, como multilateraci´on, minimizaci´on cuadr´atica o localizaci´on por fingerprinting. En
la validaci´on experimental del sistema RFID-LPS se consigue un errorde posicionamiento medio de 2.10 m (mediana de 1.84 m
y 3.89 m en el 90 % de los casos), en un a´ rea abarcada de 475 m2 con 29 tags RFID, y con velocidades de desplazamiento de
hasta 0.5 m/s, prestaciones iguales o superiores a otros sistemas del estado del arte. Aunque existen precedentes en Rob´otica m´ovil,
la combinaci´on de m´etodos bayesianos y tecnolog´ıa RFID activa usada en este trabajoes original en el marco de los sistemas
de localizaci´on de personas, cuyos desplazamientos son generalmente m´as impredecibles que los de los robots. Otros aspectos
novedosos investigados son la posibilidad de alcanzar una estimaci´on conjunta de posici´on y orientaci´on de un usuario con dos
m´etodos distintos (uso de antenas directivas y aprovechamiento de la atenuaci´on de la se˜nal de RF porel cuerpo humano), la
escalabilidad del sistema RFID-LPS, y la estimaci´on de la posici´on por t´ecnicas bayesianas en sistemas simples que pueden detectar
los marcadores RFID, pero no medir su fuerza de se˜nal. Copyright c 2013 CEA. Publicado por Elsevier Espa˜na, S.L. Todos los
derechos reservados.
Palabras Clave:
Sistemas de posicionamiento local (LPS), tecnolog´ıa RFID, estimaci´on bayesiana.1.

Introducci´on

El Sistema de Posicionamiento Global (GPS) ha conseguido que sea posible determinar la posici´on de una persona u objeto en cualquier lugar del globo terr´aqueo con un error de unos
pocos metros; sin embargo, dado el requisito de l´ınea de visi´on
directa entre el receptor y la constelaci´on de sat´elites GPS, el
sistema no suele estar operativo en entornos interiores, donde,
porotra parte, transcurre una gran parte de la actividad cotidiana de las personas. Por este motivo, existe actualmente una
gran actividad cient´ıfica y tecnol´ogica dirigida a obtener un sistema que permita localizar a personas u objetos en entornos
interiores, compartiendo las caracter´ısticas de estandarizaci´on,
precisi´on, robustez y bajo coste del GPS. Para estos Sistemas
de PosicionamientoLocal se ha acu˜nado el acr´onimo LPS.
Existen numerosos a´ mbitos de aplicaci´on para la tecnolog´ıa
LPS: gu´ıa de personas en grandes superficies, monitorizaci´on
∗ Autor

en correspondencia.
Correo electr´onico: fernando.seco@csic.es (Fernando Seco)
URL: http://www.car.upm-csic.es/lopsi (Fernando Seco)

de ancianos o personas con movilidad reducida, asistencia a trabajadores en situaci´on de riesgo(bomberos o fuerzas de seguridad), etc. El conjunto de aplicaciones y servicios aportados a las
personas por entornos sensorizados conscientes de su presencia
y posici´on se conocen como Servicios Basados en la Localizaci´on (Location Based Services, o LBS) (Hazas et al., 2004).
1.1. Sistemas de posicionamiento local basados en RF
La localizaci´on en interiores de personas, robots m´oviles
o...