Indoor-навигация

Навигация внутри помещений часто бывает затруднена из-за плохого качества сигнала систем спутниковой навигации, что обусловлено толщиной стен и материалом, из которых они изготовлены. В 2013 году миру была представлена технология iBeacon, базирующаяся на протоколе Bluetooth 4.0 и позволяющая при помощи миниатюрных Bluetooth-маячков, определять не только расстояние от смартфона до маяка, но и местоположение внутри помещения. Bluetooth-маячки передают окружающим устройствам информацию о своих идентификаторах (UUID, major, minor). Человек с установленным мобильным приложением, входя в зону действия одного или более маяков, может воспользоваться indoor-навигацией и LBS-сервисами в своем смартфоне. Сейчас в России существует два типа компаний - участников рынка. Первый - это производители оборудования, сосредоточившиеся, главным образом, в Москве и Санкт-Петербурге. Таких компаний немного. Второй тип, которых большинство - это компании, разрабатывающие платформы или мобильные приложения для последующей интеграцией с маячками других производителей. Направление indoor-позиционирования и indoor-навигации (общепринятая аббревиатура) уже привлекло внимание таких крупных игроков на рынке, как Google, Apple, Qualcomm, Broadcom, Sony, которые инвестируют в технологию сотни миллионов долларов.

В частности, в 2016 году одна из этих компаний приобрела права на технологию российского разработчика SPIRIT Navigation, входящую в группу компаний SPIRIT, которая получила в июне 2012 года сертификат участника инновационного центра "Сколково" в кластере "Космические технологии и телекоммуникации". В феврале 2013 года компания SPIRIT-Navigation сообщила о получении гранта от фонда Сколково в 1 млн. долларов на разработку гибридного навигационного приемника, способного непрерывно и точно определять координаты мобильного устройства внутри помещений (indoor positioning). Соинвестором Сколково выступила компания SPIRIT, которая вложила в проект более 300 000 долларов <127>. Технология indoor навигации разрабатывалась усилиями 10 программистов Spirit Navigation в течение двух лет. Точность и надежность технологии Spirit признана на международном рынке, в частности, в соревнованиях IPIN (Южная Корея, 2014) и на конкурсе Microsoft Indoor Localization Competition (Сиэтл, США, 2015) программный продукт Spirit Navigation показал лучшие результаты в категории безинфраструктурной навигации для смартфонов. Технология indoor-позиционирования, разработанная Spirit Navigation, построена на основе Sensor Fusion с использованием данных сенсоров смартфона: гироскопа, акселерометра, магнитометра, барометра, радиосенсоров WiFi/BT и радио-магнитного картографирования помещения. Технология не требует какой-либо дополнительной инфраструктуры (т.е. надежно работает без WiFi и маяков iBeacons), реализована как программный продукт для мобильных устройств, работающих под iOS и Android, и обеспечивает точность позиционирования внутри помещения 1 метр, что открывает принципиально новые возможности для множества потребительских мобильных приложений. Летом 2016 Российская компания Spirit объявила о продаже всех прав интеллектуальной собственности на патенты и программный продукт для позиционирования людей и роботов внутри помещений (indoor navigation) <128>.

--------------------------------

<127> http://vestnik-glonass.ru/stati/indoor_navigatsiya_kak_variant_monetizatsii_glonass/.

<128> http://www.content-review.com/articles/36926/.

Компания Indoors Navigation разрабатывает платформу для создания точных геолокационных сервисов внутри помещений, включающую в себя аналитические и маркетинговые инструменты. Компания, которая является одним из первых разработчиков системы позиционирования для помещений, базирующуюся на сигналах wi-fi сетей и маячков iBeacon, данных об изменениях геомагнитного поля, акселерометра и гироскопа. Решение Indoors Navigation представляет собой универсальную облачную платформу управления, позволяющую решать широкий набор задач, связанных с локацией мобильного устройства (или трекера) внутри помещения. Доступ к платформе осуществляется через web браузер или десктоп приложение для OS X, Windows и Linux. Решение может применяться в различных типах помещений от музеев до стадионов <129>. Компания сама производит маячки, монтирует системы, разрабатывает мобильные приложения и сопровождает работу проектов. Их фирменные биконы с уникальным алгоритмом шифрования позволяют избежать несанкционированного использования и защитить инвестиции в систему. Indoors Navigation установила около 50 маячков для навигации в здании DI Telegraph. Также система распознает и автоматически открывает двери для сотрудников компании Dream Industries.

--------------------------------

<129> https://indoorsnavi.pro/.

iBecom <130> - один из пионеров на рынке разработки доступных технологий позиционирования в помещениях, использующая самые современные и распространенные технологии, такие как Bluetooth Smart, а также широко распространенные стандарты Apple iBeacon и Google Eddystone. Компания является разработчиком и производителем аппаратного и программного обеспечения и ряда продуктов и решений, использующих данные о местоположении внутри зданий и помещений: оборудование Bluetooth Smart, адаптивные алгоритмы позиционирования в помещениях, решение для навигации в помещениях, решение для персонального мобильного маркетинга в ритейле, решение для контроля передвижения людей и оборудования. Доступность решений iBecom объясняется совместимостью практически с каждым современным смартфоном или планшетом под управлением ОС iOS и Android. iBecom продает свои маячки в основном разработчикам бикон-сервисов. Единственный публичный кейс - внедрение системы навигации в здании дизайн-завода Flacon. Компания установила там порядка 100 маячков.

--------------------------------

<130> http://ibecom.ru/.

Shopster <131> комбинирует технологию iBeacon с Wi-Fi. Они сами собирают роутеры с маячками, которые могут определить местоположение человека с точностью до метра. Это позволяет отследить метрики офлайн-бизнеса - количество уникальных посетителей, их лояльность и вовлеченность, а также сориентировать людей внутри крупных помещений. В апреле Shopster развернул геолокационную сеть с биконами в московском торговом центре "Афимолл Сити".

--------------------------------

<131> https://www.getshopster.com/ru/.

My-Beacon <132> производит метки Apple iBeacon и Google Eddystone и оборудование, работающее по технологией Bluetooth Low Energy. iBeacon - устройство, которое при приближении клиента с Apple iPhone (iOS) или Android, выводит на смартфоне стандартное уведомление или запускает мобильное приложение. Метка iBeacon постоянно излучает Bluetooth радиосигнал, а смартфоны улавливают его на расстоянии до 50 метров и точно определяют местонахождение. Метки могут быть использованы в любом существующем приложении, т.к. имеют стандартный протокол iBeacon. Компания My-Beacon осуществляет полный цикл производства iBeacon, разработки серверного ПО и мобильных приложений по ТЗ заказчика.

--------------------------------

<132> http://my-beacon.ru/.

Локальное позиционирование (ЛСН)

Глобальные навигационные спутниковые системы (ГНСС) помимо известных достоинств имеют и недостатки, главным из которых является низкая помехоустойчивость в условиях постановки искусственных шумовых и имитационных помех. Основная проблема ГНСС - преднамеренная постановка помех. Чтобы сделать невозможным прием сигнала ГНСС от спутника, находящегося на расстоянии 20 тыс. км, требуется генератор имитационно-шумовой помехи мощностью 2 Вт, расположенный в радиусе 160 км. В условиях преднамеренной постановки имитационно-шумовых помех крайне необходимо иметь резервную навигационную систему с достаточно большой зоной действия, обеспечивающую потребителям сравнимую с ГНСС (или большую) точность координатно-временных определений.

По мнению специалистов компании АО "НИИМА "Прогресс" и ФГУП "ГосНИИАС" способ обеспечения навигации в таких условиях - использование локальных систем навигации.

Мировой опыт свидетельствует, что подобные системы развиваются с 1950-х гг. прошлого столетия, начиная с известных систем LORAN (США) и "Чайка" (СССР), которые используются до сих пор, но имеют точность определения координат около 100 м. Для обеспечения более точного определения координат в мире используются уже 3-е поколение локальных систем навигации (ЛСН), например, разностно-дальномерные системы PinPoint (2000 г., Англия), CRS (2000 г., США), UHRS (2014 г., США. Также известен пример реализации такой системы австралийской компанией Locata.

Существенным научно-техническим заделом в области локальных систем навигации является разработанная в АО "НИИМА "Прогресс" оригинальная отечественная ЛСН, которая обладает существенной новизной, в частности большей устойчивостью к шумовым и имитационным помехам по сравнению с системой Locata за счет более сложного, постоянно меняющегося сигнала, не подверженного имитации. Достижением в этой области, кроме решения системных вопросов, является то, что был разработан комплект СБИС для ЛСН и плата для отладки аппаратного и программного обеспечения модуля ЛСН.

По информации компании, основные преимущества разрабатываемой ЛСН АО "НИИМА "Прогресс" перед ЛСН компании Locata: асинхронный режим работы (реакция на каждую одиночную посылку); более высокая точность и в асинхронном, и, тем более, в периодическом (стандартном) режиме; большая скорость передачи информации по помехозащищенным скрытым линиям связи, что позволяет использовать ее одновременно в качестве навигационно-связной системы и системы мониторинга состояния объектов.

В НИИМА "Прогресс" был разработан комплект, состоящий из двух СБИС: радиочастотного приемо-передающего устройства (СБИС РППУ-ЛСН) и цифровой приемо-передающей СБИС (СБИС ЦПП-ЛСН).