Titulo Estágio
Sistema de localização indoor baseado em redes Bluetooth® 5
Áreas de especialidade
Engenharia de Software
Sistemas Inteligentes
Local do Estágio
Trofa, Porto
Enquadramento
A localização de pessoas e/ou dispositivos em ambiente indoor é tema de profundos estudos, quer pela importância económica, assim como dos benefícios que representará em verticais da economia (p.e. publicidade, IST, …)
O cálculo da localização de um ponto móvel pode determinar-se pela Trilateração/ multilateração: medição das distâncias entre esse ponto e pontos fixos (de localização conhecida):
(x,y) a = Func x,y(Dist(a,1); Dist(a,2); Dist(a,3); Dist(a,4); Dist(a,5))
(x,y) b = Func x,y(Dist(b,3); Dist(b,4); Dist(b,5); Dist(b,6)
Para se definir uma localização são necessário, pelo menos, 3 pontos de referência. Quanto maior o número de pontos, menor a margem de erro.
Caso pontos fixos deixem de ser referência (e.x. 5 e 6), a localização do ponto b não é possível determinar pelo método de multilateração: (x,y) b = Func x,y(Dist(b,3); Dist(b,4))
No ponto a ainda é possível: (x,y) a = Func x,y(Dist(a,1); Dist(a,2); Dist(a,3); Dist(a,4))
A necessidade minimizar a margem de erro é de elevada importância em algumas áreas, p.e. 1 metro de erro poderá significar a queda de um trabalhador.
Objetivo
Em dezembro 2016 foi disponibilizada a versão 5 da norma Bluetooth®, que introduziu melhorias técnicas relativamente às versões antecessoras, entre outras, mesh e multicast.
Com a presente proposta, propõe-se desenvolver um módulo software que aplique algoritmos de localização indoor em redes Bluetooth®, tirando partido das evoluções introduzidas, assim como da localização de outros dispositivos “móveis”.
Numa rede sem fios, poder-se-ia determinar a localização do ponto b, tendo por base a localização determinada do ponto a
(x,y) a = Func x,y(Dist(a,1); Dist(a,2); Dist(a,3); Dist(a,4))
(x,y) b = Func x,y(Dist(b,3); Dist(b,4) ; Dist(b,a))
O erro (x,y) b será superior ao de (x,y) a, no entanto preferível à impossibilidade de determinar a localização de b
Pretende-se determinar um algoritmo que seja capaz de utilizar a informação do meio (RSSI), quer de pontos fixos, quer de pontos móveis, em redes Bluetooth 5, aproveitando as caracteristicas Mesh e/ou Multicast.
O algoritmo deverá ser capaz de:
- Não comprometer performance de cálculo
- Utilizar informação de pontos fixos e móveis para determinar a localização “indoor” de utilizador e/ou dispositivo
- Utilizar, opcionalmente, outras tecnologias auxiliares para melhoria da precisão de localização
* GPS
* Rede móvel
* WiFi
* (…)
Plano de Trabalhos - Semestre 1
Atividade 1
- Revisão da bibliografia e Estado da Arte de localização indoor
- Análise da performance de algoritmos existentes
- Levantamento de requisitos de localização indoor para redes mesh
- Elaboração da proposta de dissertação.
Plano de Trabalhos - Semestre 2
Atividade 2
- Desenvolvimento de algoritmos
- Testes e experimentação de algoritmos
- Escrita da Dissertação
Condições
O estágio será realizado nas instalações da Eurico Ferreira S.A., na Trofa, Porto.
O/A aluno eleito terá ao seu dispor as condições necessárias para desenvolver o seu projeto de dissertação, nomeadamente no que diz respeito a plataformas computacionais, ferramentas e dispositivos que se validem ser necessários. Adicionalmente o aluno irá trabalhar de forma integrada na equipa de R&I da PROEF, podendo utilizar as infraestruturas da desta.
Após fecho do programa de Trabalhos será definida uma bolsa a ser paga ao aluno(a) que cubra eventuais períodos em que o aluno(a) desenvolva o projeto nas instalações da Eurico Ferreira S.A.
O projeto terá ainda a possibilidade e interesse de continuidade, através de um possível estágio profissional ou outra condição a ser avaliada posteriormente.
Observações
Trata-se de uma Dissertação com uma relevante componente de evolução tecnológica, com elevado potencial para integrar em produtos/serviços que estão a ser desenvolvidos pela área de Inovação da Eurico Ferreira S.A.
O aluno deverá ter conhecimentos em linguagens de programação (p.e. Python, Java), noções de IoT e plataformas de suporte (p.e. Kaa, Redborder)
Orientador
Pedro Luis Dias Rodrigues
pedro.rodrigues@proef.com 📩