SISTEMA DE POSICIONAMIENTO PARA SUPERFICIES

SISTEMA DE POSICIONAMIENTO PARA SUPERFICIES
COMERCIALES MEDIANTE DISPOSITIVOS MÓVILES
Autor: Dobarco Álvarez, Carlos.
Director: Contreras Bárcena, David.
Entidad Colaboradora: ICAI – Universidad Pontificia de Comillas.
RESUMEN DEL PROYECTO
El objetivo de este proyecto es proponer una solución de posicionamiento en
interiores mediante la utilización de dispositivos móviles y la tecnología que nos
aporta como WiFi y sensores para que cualquier usuario sea capaz de posicionarse
en cualquier superficie comercial y lograr encontrar los productos deseados.
Palabras clave: WiFi, sensores, Sensor Fusion, algoritmo, supermercados,
superficies comerciales, Business Plan, RSSI.
1. Introducción
Desde hace no más de 5 años hasta la actualidad se ha producido una revolución
en los dispositivos móviles, los llamados smartphones o tablets, llegando al punto
que muchas tecnologías inalámbricas y sensores se han implantado en la mayoría
de los dispositivos. Esto añadido a la necesidad actualmente de encontrar algún
método y tecnología de posicionamiento en interiores, debido al problema que
plantea el GPS y otras tecnologías de posicionamiento en entornos cerrados, ha
llevado a plantearse la búsqueda de un método apropiado para la localización de
interiores.
Los actuales sistemas de posicionamiento global (GPS) no permiten la localización
con precisión en interiores, y requieren un equipamiento más costoso y con un
hardware específico.
Un problema existente en los centros comerciales es que muchas veces se carece
de información adecuada sobre los productos debido a que suele estar poco
accesible para el usuario ya sea su tanto procedencia como los ingredientes, su
composición e incluso muchas veces la falta de disponibilidad del precio. Además
esto podría resolver muchos problemas para aquellos usuarios que tienen algún
tipo de dieta especial ya sea por mejora de calidad de vida o porque posean algún
tipo de problema alimenticio como celíacos o diabéticos.
Actualmente existen muchos estudios de posicionamiento en los que el máximo
error conseguido ha sido de unos cuatro metros. Lo que se pretende es conseguir
que el sistema posicione al usuario delante del producto y para ello se necesitará
posicionar al usuario con un error menor de dos metros.
Por lo tanto lo que se pretende realizar es diseñar, desarrollar y dar salida al
mercado un sistema que sea capaz de posicionarse en cualquier superficie
comercial y guiar al usuario a través del establecimiento permitiéndole así
localizar los productos que desee, ahorrándole tiempo en la búsqueda de esos
productos sin olvidarse de ofrecer un alto valor al establecimiento.
2. Tecnologías
Se ha realizado un estudio y análisis individual en profundidad de las diferentes
tecnologías existentes
como tecnologías inalámbricas, algoritmos de
posicionamiento, sensores o tecnologías móviles para la extracción de todo el
conocimiento posible obteniendo finalmente las ventajas e inconvenientes de cada
uno de ellos para el posicionamiento de interiores.
Tras los resultados obtenidos se ha decido utilizar una novedosa técnica de
posicionamiento utilizando WiFi y una serie de sensores que se encuentran hoy día
en los dispositivos móviles frente a la mayoría sistemas de posicionamiento que se
basan en intentar optimizar las técnicas y aplicar diferentes métodos ya existentes.
3. Business Plan
Para dar salida a este sistema desarrollado hace falta un modelo de negocio sólido
en el que apoyarse y realizar un estudio de mercado, analizando la competencia,
para así comprobar la viabilidad del proyecto.
Para que un producto sea aceptado por la sociedad tiene que se capaz de
transmitir valor por lo menos un agente de la cadena de suministro. Esto es
justamente lo que se quiere conseguir, intentando añadir valor tanto para nuestros
clientes (superficies comerciales) como para el usuario final del sector alimentario.
Para ello se ha querido transmitir los siguientes valores explicado de forma
resumida a cada uno de los eslabones mencionados:
Para el usuario final
• Menos tiempo de compra.
• Más fácil comprar.
• Productos en oferta.
• Dietas y recetas.
• Mayor información sobre
productos.
Para el cliente
• Obtencion de beneficios
por publicidad.
• Fidelización de clientes.
• Gestión de stocks.
• Previsión de la demanda.
Lo primero que ha observado que el grado de madurez de este mercado todavía es
muy pequeño y está naciendo actualmente. Por esta razón y debido a que se ha
podido observar como la mayoría de los competidores están localizados en
América o Asia y observándose un nicho de mercado en Europa son las principales
razones suficientes para empezar un negocio basada en esta tecnología en España.
Según estudios encontrados España se encuentra entre los países que mayor tasa
de penetración de smartphones y como una mente abierta a este tipo de
tecnologías.
Se ha demostrado finalmente que con una pequeña inversión necesaria para
empezar este negocio el modelo es viable económicamente pudiendo producirse
enormes beneficios.
4. Propuesta
Este proyecto busca poner las bases para un desarrollo futuro que se cimiente
sobre este estudio. Pretende estudiar y demostrar que las tecnologías usadas son
viables para proporcionar una solución completa.
Para el funcionamiento de este sistema de posicionamiento sólo es necesario la
utilización de un smartphone y de unos puntos de acceso estratégicamente
colocados.
Figura 1: Samsung Galaxy Nexus
Figura 1: Punto de Acceso Cisco
Se han analizado cada una de las tecnologías estudiadas como por ejemplo un
estudio del RSSI según diferentes criterios ya que es una de las tecnologías que
mediante la metodología fingerprinting son bases para posicionarse en interiores y
que en la mayoría de trabajos encontrados sobre el mismo campo los pasan
desapercibidos y pueden afectar al resultado obtenido.
Como solución final se ha propuesto finalmente un prototipo de un algoritmo que
mediante la combinación del RSSI, el fingerprinting, el acelerómetro, el giroscopio
y el magnetómetro es capaz de posicionarse en establecimientos.
5. Conclusiones
Tras los resultados encontrados en los experimentos realizados se demuestra que
el RSSI no es una buena medida de referencia para un posicionamiento de
interiores ya que presenta una serie de elementos por las que se ve afectada como
la reflexión, refracción o difracción.
No obstante se han propuesto una serie de medidas como evitar el solapamiento
de canales o la presencia o no de una persona en el entorno que hacen que el
resultado sea mejor.
Además combinándolo con los sensores presentes en los dispositivos móviles se
puede lograr mejorar la precisión significativamente demostrando que el prototipo
desarrollado del sistema de posicionamiento puede ser viable.
Finalmente se ha desarrollado también un modelo de negocio basado en este
sistema de posicionamiento que ha resultado ser viable económicamente y siendo
capaz de aportar un valor importante a la sociedad.
POSITIONING SYSTEM FOR COMMERCIAL AREAS USING
MOBILE DEVICES
Author: Dobarco Álvarez, Carlos.
Supervisor: Contreras Bárcena, David.
Affiliation: ICAI – Universidad Pontificia de Comillas.
ABSTRACT
The goal of this project is to propose an indoor positioning solution using mobile
devices and technology it gives us like WiFi and sensors so that any user is able to
position itself in any retail space and make finding the desired products.
Keywords: WiFi, sensors, Sensor Fusion, algorithm, supermarkets, commercial
areas, Business Plan, RSSI.
1. Introduction
For no more than five years up to the present there has been a revolution in mobile
devices, so-called smartphones or tablets, to the point that many wireless and
sensors technologies have been implemented in most of the devices. This added to
the current need to find some method and indoor positioning technology, because
of the problem of GPS and other positioning technologies in indoor environments,
has led to consider finding a suitable method for indoor location.
The current global positioning systems (GPS) do not allow accurate indoor
location, and require a more expensive equipment and specific hardware.
One problem with the shopping centers are that often lacks adequate information
on the products because it usually is hardly accessible to the user whether its
source, its ingredients, its composition and even sometimes the lack of availability
of the price. Also this could solve many problems for users who have some kind of
special diet whether for improving life quality or because having some kind of
problem like celiac or diabetic patients.
Today there are many studies of positioning which have obtained a maximum
error of four meters. The aim is to get the system position to the user in front of the
product and this will require a user position with an error of less than two meters.
So what is to be done is to design, develop and deliver to market a system that is
able to position in any retail space and guide the user through the establishment
allowing it to locate the products it wants and saving it time in finding these
products without forgetting deliver high value to the establishment.
2. Technologies
It has been performed study and in-depth individual analysis of different existing
technologies such as wireless technologies, positioning algorithms, sensors or
mobile technologies to extract all possible knowledge finally obtaining the
advantages and disadvantages of each of them for indoor positioning.
Given the results obtained it decided to use a new positioning technique using WiFi
and a number of sensors that are now embed in mobile devices against most
positioning systems based on trying to optimize the techniques and apply different
existing methods.
3. Business Plan
To deliver to the market this developed system need a solid business model to lean
on and perform market research, analysing the competition, so check the viability
of the project.
For a product to be accepted by society must be able to transmit value to for at
least one agent of the supply chain. This is just what it wants to get, trying to add
value for our customers (commercial areas) but also to the end user in the food
sector. For it has been tried to transmit the following values explained in summary
form to each of the parts mentioned:
For the final user
• Less time of purchase.
• Easier to buy.
• Products on offer.
• Diets and recipes.
• More information on
products.
For the costumer
• Obtaining advertising
profits.
• Customer loyalty.
• Inventory Management.
• Demand forecasting.
The first has been observed that the degree of maturity of this market is still very
young and currently is being born. For this reason and because it has been
observed as most competitors are located in America or Asia and observing a niche
market in Europe are the main reasons to start a business based on this technology
in Spain. Studies found Spain ranks the countries with the highest penetration of
smartphones and with a straight open mind to these technologies.
Finally has been shown that with a small investment to start this business, it is an
economically viable model with the possibility of high profits.
4. Proposal
This project aims to lay the foundations for future development that seedstocks
about this study. It aims to study and demonstrate that the technologies used are
feasible to provide a complete solution.
For Operation of this positioning system is only necessary to use a smartphone and
access points strategically placed.
Figure 1: Samsung Galaxy Nexus
Figure 2: Cisco Access point
It has been analysed each studied technologies such as an RSSI study according to
different criteria because it is one of the technologies using the fingerprinting
methodology are basic for indoors positioned and in most papers found on the
same field, go unnoticed and can affect the outcome.
As the final solution has been proposed a prototype algorithm by combining the
RSSI, the fingerprinting, accelerometer, magnetometer and gyroscope that is
capable of positioning in stores.
5. Conclusions
After the results found in experiments shows that the RSSI is not a good
measurement reference for indoor positioning because it has a number of
elements which is affected as reflection, refraction or diffraction.
However have been proposed a number of steps such as avoiding overlap of
channels or the presence or absence of a person in the environment that make the
result better.
Further combined with the present sensors on the mobile devices can significantly
improve the accuracy achieved demonstrating that the developed prototype
positioning system may be viable.
Finally it has also developed a business model based on this positioning system,
which has proved economically viable and able to provide significant value to
society.