Características del Sistema

El localizador tiene algunas características comunes o similares a alguno de los sistemas de localización que se han descrito en el Estado del Arte, pero sobre todo contiene una serie de rasgos que lo hacen completamente novedoso y por ello es una contribución importante para el ámbito de los sistemas de localización, y para la domótica o el marketing, de una manera más general.

La etapa sensora del sistema de localización sigue los estándares de comunicación inalámbrica 802.11, concretamente 802.11b y 802.11g, aunque por su estructura altamente modular se podrían incluir sensores adicionales para mejorar la localización. Por ejemplo, un sistema de localización con un nivel de sensores basado en 802.11a sería muy parecido a éste, con las únicas diferencias en la propagación entre señales de 2,4GHz y de 5GHz, es decir, se debería tener en cuenta la mayor atenuación de las señales en este último rango de frecuencias.

Es necesario para efectuar la localización de forma satisfactoria que la tarjeta inalámbrica reciba la información de control de un punto de acceso 802.11. De forma

muy general, se puede decir que según el grado de atenuación que perciba la tarjeta en los datos recibidos procedentes de un punto de acceso, podrá estimar su cercanía o lejanía del mismo y así hacerse una idea de su localización respecto de ese punto de acceso.

En la Figura 24 se muestra un esquema del modo en que un usuario se puede localizar. En la misma se observa un usuario que sostiene en sus manos un dispositivo que le permite recibir las señales de n puntos de acceso distintos, obteniendo un vector de potencias con n elementos. Usando como punto de partida este vector, el dispositivo calcula la posición dentro de la planta y lo muestra de forma gráfica, incluyendo un círculo negro en la posición física donde se encuentra el usuario.

Figura 24: Auto-localización gráfica de un usuario dentro de un plano

El dispositivo que se empleará para la localización en este Proyecto de Fin de Carrera será un ordenador portátil ejecutando el sistema operativo Microsoft Windows Vista, XP o Microsoft Windows 2000, y le denominaremos de ahora en adelante

terminal móvil (TM).

El localizador se desarrolla sobre redes inalámbricas que siguen los estándares 802.11b ó 802.11g. La amplia popularidad de estas redes permite instalar el sistema en cualquier lugar sin necesidad de invertir una cantidad de dinero apreciable en infraestructuras. Es más, los únicos gastos que se necesitan son los derivados de la adquisición de un número suficiente de puntos de acceso, tarjetas inalámbricas para los portátiles en el caso de que no dispongan de ellas, un ordenador de potencia escasa para actuar de servidor y un técnico implantador del sistema que idealmente solo tendrá que desplegar la red inalámbrica necesaria y ejecutar una vez los algoritmos de cálculo de los datos necesarios para la localización. Es interesante notar que no se ha de incluir ningún componente a las tarjetas de red inalámbricas ni a los puntos de acceso para que puedan usar el sistema gracias al empleo de lecturas de potencia de señal recibida (ver

2.2), en contraposición con lo que se requiere si se desea usar métodos de tiempo de llegada de la señal (ToA) o ángulo de llegada (AoA).

En nuestro localizador no se posiciona al usuario de manera absoluta, expresando en un sistema de coordenadas su situación en el entorno, sino que se indica el lugar lógico en donde se encuentra el usuario. Por ello, el usuario puede saber que se encuentra en la cocina, en la sala de conferencias, etc. Es labor del implantador describir con el mayor detalle posible el entorno, pero sin incluir espacios vitales o localizaciones redundantes. Por ejemplo, es posible que se prefiera incluir más de un espacio vital dentro de una

habitación física si ésta se considera lo suficientemente grande. Pero sin embargo, no tendría sentido incluir muchos espacios vitales por habitación, porque incluso puede perjudicar al error cometido del sistema.

Una característica fundamental que presenta el sistema es la privacidad, ya que los TM calculan por sí solos su localización. Por ello no tienen por qué comunicar al servidor ni a otro TM su localización. Incluso pueden localizarse de manera completamente invisible si están obteniendo sus vectores de potencias mediante escaneo pasivo de redes, como se verá más adelante en el apartado 4.3.1. En la inmensa mayoría de sistemas de localización existentes, es el servidor el que calcula de manera centralizada la localización de cada uno de los clientes, con lo que el usuario le puede parecer una sensación de vigilancia constante, aunque en realidad no sea así.

Otra característica importante es la escalabilidad. El sistema de localización es escalable en extensión de la zona donde localizar, y también en número de usuarios que empleen simultáneamente el sistema de localización. Por ejemplo, el sistema podría implantarse experimentalmente como primer paso en el bloque 3 de la Facultad de Informática, y en caso de que se observe un funcionamiento de acuerdo con lo esperado, posteriormente se podría ampliar incluyendo el plano del resto de bloques en el fichero que contiene el plano del entorno donde localizar, y tras incluir un número mayor de puntos de acceso, se podría tener un sistema de localización para toda la Facultad de Informática.

En cuanto a la escalabilidad en el número de usuarios, se puede comentar que estará limitada por el ancho de banda de las distintas conexiones entre el servidor y los clientes, de tal forma que si el ancho de banda es limitado se tardará mucho tiempo en atender la peticiones iniciales de los clientes, tales como el plano del entorno o los datos de localización, pero una vez obtenidos estos datos básicos, no habrá restricciones en cuanto al número de usuarios y podrán calcular su localización con la frecuencia que ellos estimen oportuna.

Se puede emplear una variedad inmensa de dispositivos, ya que el único requisito es que la tarjeta inalámbrica sea compatible con Windows XP. Prácticamente la totalidad lo son por razones comerciales derivadas de la posición de dominio que tienen los sistemas operativos de Microsoft respecto del resto.