Sistem unutrašnjeg pozicioniranja (eng. IPS) sistem je za lociranje objekata ili ljudi unutar zgrade koristeći radio talase, magnetna polja, zvučne signale ili druge senzorne informacije prikupljene pomoću mobilnih uređaja. Na tržištu postoji nekoliko komercijalnih sistema, ali ne postoji standard za IPS sistem.
IPS-ovi koriste različite tehnologije, uključujući merenje udaljenosti na obližnjim učvršćenim čvorovima (čvorovi sa poznatim pozicijama, npr. WiFi pristupne tačke), magnetno pozicioniranje, mrtvo računanje. Oni aktivno lociraju mobilne uređaje i oznake ili pružaju ambijentalnu lokaciju ili okolišni kontekst za uređaje koji se osete.
Lokalizovana priroda IPS-a rezultirala je fragmentacijom dizajna, sa sistemima koji koriste različite optičke,Liu X, Makino H, Mase K. 2010. Improved indoor location estimation using fluorescent light communication system with a nine-channel receiver. IEICE Transactions on Communications E93-B(11):2936-44. radio, ili čak akustične tehnologije.
Otkrivanje orijentacije uređaja (često se naziva pravac kompasa da bi se to jasno razlikovalo od vertikalne orijentacije pametnog telefona) može se postići ili detektovanjem orijentira unutar slika snimljenih u realnom vremenu, ili pomoću trilateracije pomoću svetionika.Positioning and orientation using image processing a 2007 research from the University of Washington. Several similar approaches have been developed and there are currently (2017) smartphone applications implementing this technology. Postoje i tehnologije za otkrivanje magnometrijskih informacija unutar zgrada ili lokacija sa čeličnim konstrukcijama ili rudnicima gvožđa..Startup uses a smartphone to track people indoors, - About Indoor Atlass (MIT Technology Review website)
Primenljivost i preciznost
Zahvaljujući slabljenju signala uzrokovanog građevinskim materijalom, Globalni pozicioni sistem (eng. GPS) gubi značajnu snagu u zatvorenom prostoru, što utiče na potrebnu pokrivenost za prijemnike od najmanje četiri satelita. Pored toga, višestruka refleksija na površinama uzrokuje povećanje višestrukih puteva za neispravne greške. Ovi isti efekti degradiraju sva poznata rešenja za unutrašnje lociranje koja koristi elektromagnetske talase od unutrašnjih predajnika do unutrašnjih prijemnika. Za rešavanje ovih problema primenjuju se paketi fizičkih i matematičkih metoda. Korekcija grešaka u pozicioniranju radiofrekvencije omogucena je pomoću alternativnih izvora navigacionih informacija, kao što su inercijalna merna jedinica (eng.IMU), monokularna kamera Simultana lokalizacija i mapiranje (eng.SLAM) i WiFi SLAM. Integracija podataka iz različitih navigacionih sistema sa različitim fizičkim principima može povećati tačnost i robustnost celokupnog rešenja.Vladimir Maximov and Oleg Tabarovsky, LLC RTLS, Moscow, Russia (2013). Survey of Accuracy Improvement Approaches for Tightly Coupled ToA/IMU Personal Indoor Navigation System. Proceedings of International Conference on Indoor Positioning and Indoor Navigation, October 2013, Montbeliard, France.
Odnos prema GPS-u
Globalni navigacioni satelitski sistemi (GPS ili GNSS) uglavnom nisu pogodni za pronalaženje zatvorenih lokacija, budući da će mikrotalasi biti razređeni i raspršeni o krovove, zidove i druge predmete. Međutim, kako bi omogućili pozicionim signalima da budu sveprisutni, integracija između GPS-a i unutrašnjeg pozicioniranja se može napraviti.Wan Mohd Yaakob Wan Bejuri, Mohd Murtadha Mohamad and Raja Zahilah (2015). Offline Beacon Selection-Based RSSI Fingerprinting for Location-Aware Shopping Assistance: A Preliminary Result. New Trends in Intelligent Information and Database Systems, pp. 303–312, Wan Mohd Yaakob Wan Bejuri, Mohd Murtadha Mohamad and Raja Zahilah (2015). Emergency Rescue Localization (ERL) using GPS, Wireless LAN and Camera" .Wan Mohd Yaakob Wan Bejuri, Mohd Murtadha Mohamad, Maimunah Sapri and Mohd Adly Rosly (2012). Ubiquitous WLAN/Camera Positioning using Inverse Intensity Chromaticity Space-based Feature Detection and Matching: A Preliminary Result. International Conference on Man-Machine Systems 2012. Z. Horvath, H. Horvath (2014): The Measurement Preciseness of the GPS Built in Smartphones and Tablets, International Journal on Electronics and Communication Technology, issue 1, pp. 17–19,
Trenutno GNSS prijemnici postaju sve osetljiviji zbog povećane moći mikročipova prilikom procesiranja. GNSS prijemnici visoke osetljivosti mogu da primaju satelitske signale u većini zatvorenih okruženja, a pokušaji da se utvrdi 3D položaj u zatvorenim prostorijama su uspešni. Pored povećanja osetljivosti prijemnika, koristi se tehnika A-GPS, gde se godišnji kalendari i druge informacije prenose putem mobilnog telefona. Međutim, odgovarajuća pokrivenost potrebnih četiri satelita za lociranje prijemnika nije postignuta sa svim trenutnim projektima (2008-11) za unutrašnje poslovanje. Osim toga, prosečan proračun greške za GNSS sisteme je obično mnogo veći od objekta, u kome se vrši lociranje.
Lociranje i pozicioniranje
Dok su najsvežiji IPS u mogućnosti da otkriju lokaciju objekta, oni su tako grubi da se ne mogu koristiti za detekciju orijentacije ili smera objekta.
Lociranje i praćenje
Jedan od načina za uspješnu zadovoljavajuću operativnost je "praćenje". Da li je niz lokacija određen sa trajektorije od prve do najekonomične lokacije. Statističke metode potom služe za pomeranje lokacija određenih u stazi koja podseća na fizičke mogućnosti objekta za kretanje. Ovo pomeranje mora se primeniti, kada se cilj kreće, a takođe i za rezidentni cilj, da nadoknađuje nepredviđene mere. U suprotnom, lokacija jedinstvenog stanovništva ili čak praćena trajektorija bi se sastojala od putujuće sekvence skokova.
Identifikacija i segregacija
U većini primena populacija je veća od samo jednog člana. Stoga IPS mora da služi odgovarajućom specifičnom identifikacijom za svaku posmatranu metu i mora biti sposobna da odvoji i grupiše ciljeve pojedinačno unutar grupe. IPS mora biti u stanju da identifikuje entitete koji se prate, uprkos "ne zanimljivim" susedima. Zavisno od dizajna, senzorska mreža mora znati od kojih oznaka je primila informacije, ili uređaj za lociranje mora biti u mogućnosti da direktno identifikuje ciljeve
Tehnologije koje ne koriste talase
Tehnologije koje ne koriste talase se mogu koristiti za pozicioniranje bez korišćenja postojeće bežične infrastrukture. To može pružiti povećanu tačnost na račun skupe opreme i instalacija.
Magnetno pozicioniranje
Magnetno pozicioniranje može ponuditi pešacima sa pametnim telefonima, tačnost u zatvorenim objektima od 1-2 metra sa 90% nivoom pouzdanosti, bez korišćenja dodatne bežične infrastrukture za pozicioniranje. Magnetno pozicioniranje zasnovano je na gvožđu unutar zgrada koje stvaraju lokalne varijacije u magnetnom polju Zemlje. Neoptimizovani čipovi kompasa u pametnim telefonima mogu osetiti i snimiti ove magnetne varijacije za mapiranje zatvorenih lokacija.
Inercijalna merenja
Mrtvo računanje pešaka i drugi pristupi za pozicioniranje pešaka predlažu inercijalnu mernu jedinicu koja se prenosi od strane pešaka ili merenjem koraka indirektno (brojanje koraka), ponekad se odnose na mape ili druge dodatne senzore radi ograničenja inherentnog senzora koji se susreće sa inercijalnom navigacijom. Međutim, kako bi bio u stanju da izgradi samu mapu,Simultaneous localization and mapping koristiće se SLAM algoritamWan Mohd Yaakob Wan Bejuri, Mohd Murtadha Mohamad, Raja Zahilah (2015). A Proposal of Emergency Rescue Location (ERL) using Optimization of Inertial Measurement Unit (IMU) based Pedestrian Simultaneously Localization and Mapping (SLAM). International Journal of Smart Home. Vol 9: No.12, pp: 9-22.http://www.sersc.org/journals/IJSH/vol9_no12_2015/2.pdfWan Mohd Yaakob Wan Bejuri, Mohd Murtadha Mohamad, Raja Zahilah (2015). Optimisation of Emergency Rescue Location (ERL) using KLD Resampling: An Initial Proposal. International Journal of u- and e- Service, Science and Technology. Vol 9: No.2, pp: 249-262. Wan Mohd Yaakob Wan Bejuri, Mohd Murtadha Mohamad, Raja Zahilah (2015). Optimization of Rao-Blackwellized Particle Filter in Activity Pedestrian Simultaneously Localization and Mapping (SLAM): An Initial Proposal. International Journal of Security and Its Applications. Vol 9: No.11, pp: 377-390. .
Inercijalne mere obično pokrivaju diferencijale kretanja, pa se lokacija određuje integraljenjem i stoga zahteva konstantu integracije da daju rezultate. Trenutna procena položaja može se naći kao maksimalna raspodela verovatnoće 2-d, koja se ponovo procenjuje na svakom koraku uzimajući u obzir model buke svih uključenih senzora i ograničenja koja se postavljaju zidovima i nameštajem.
Pozicioniranje zasnovano na vizuelnim markerima
Vizuelni sistem pozicioniranja može odrediti lokaciju mobilnog uređaja sa kamerom, dekodiranjem koordinata lokacije od vizuelnih markera. U takvom sistemu, markeri se postavljaju na određenim lokacijama u čitavom prostoru, svaki marker koji kodira koordinate tog geografskog područja: širinu, dužinu i visinu od poda. Merenje vizuelnog ugla od uređaja do markera omogućava uređaju da proceni svoje koordinate lokacije u odnosu na marker. Koordinate uključuju širinu, dužinu, visinu od poda.Roberto Michel, (2016) Information Management: Wearables come in for a refit, Modern Materials Handling, Retrieved Dec 28, 2016.
Lokacija na osnovu poznatih vizuelnih karakteristika
Kolekcija uzastopnih snimaka sa kamere mobilnog uređaja, može napraviti bazu podataka koja je pogodna za procenu lokacije u mestu. Kada se kreira baza podataka, mobilni uređaj koji se kreće kroz prostor može snimiti snimke koji se mogu interpolisati u bazu lokacije, dajući koordinate lokacije. Ove koordinate mogu se koristiti zajedno sa drugim tehnikama lokacije za veću tačnost. Imajte na umu da ovo može biti poseban slučaj fuzije senzora kada kamera reprodukuje ulogu još jednog senzora.
Bežične tehnologije
Svaka bežična tehnologija može se koristiti za lociranje. Mnogi različiti sistemi koriste postojeću bežičnu infrastrukturu za unutrašnje pozicioniranje. Postoje tri glavne opcije topologije sistema za konfiguraciju hardvera i softvera, mrežne, terminalske i pomoću terminala. Preciznost pozicioniranja može se povećati na račun opreme i instalacija bežične infrastrukture.
Wi-Fi sistem za pozicioniranje (WPS)
Wi-Fi sistem pozicioniranja (WPS) se koristi tamo gde je GPS neadekvatan. Tehnika lokalizacije koja se koristi za pozicioniranje sa bežičnim pristupnim tačkama se zasniva na merenju intenziteta primljenog signala (primljena jačina signala na engleskom RSS) i metoda "otisaka prstiju".P. Bahl and V. N. Padmanabhan, in Proceedings of 19th Annual Joint Conference of the IEEE Computer and Communications Societies (INFOCOM '00). , Tel Aviv.Israel,.Y. Chen and H. Kobayashi, in Proceedings of the IEEE International Conference on Communications (ICC '02). , New York, NY, USA, . Tipični parametri koji su korisni za geolokaciju WiFi pristupne tačke ili bežične pristupne tačke uključuju SSID i MAC adresu pristupne tačke. Tačnost zavisi od broja pozicija koje su unesene u bazu podataka. Moguće promene signala koje se mogu pojaviti mogu povećati greške i nepreciznosti na putu korisnika. BiloAnyplace - A free and open Indoor Navigation Service with superb accuracy. http://anyplace.cs.ucy.ac.cy/ gde je besplatan i otvoreni izvor Wi-Fi sistema za pozicioniranje koji omogućava bilo kome da brzo mapira zatvorene prostore i koji je osvojio nekoliko nagrada zbog svoje preciznosti lokacije.. (Best Demo Award)
Bluetooth