MIT ha desarrollado un sistema de posicionamiento Wi-Fi de precisión decimétrica

La tecnología satelital GPS es ideal para navegadores de automóviles y seguimiento de misiles, pero prácticamente no funciona en edificios. Hay varias "muletas" para la navegación en interiores: la triangulación de los puntos de acceso circundantes cambia constantemente sus coordenadas, a través de balizas de radio, etc. Pero casi ninguno de estos métodos se puede comparar en facilidad de uso y precisión con la nueva tecnología Chronos desarrollada en el Instituto de Tecnología de Massachusetts.

El sistema Chronos funciona de manera brillante, simple y eficiente. La idea principal es que el receptor y el transmisor Wi-Fi emulen estaciones de radio de banda ancha de varios gigahercios y transmitan simultáneamente la señal de inmediato en todos los rangos disponibles.En la región de 2,4 GHz y 5 GHz, hay 35 bandas de frecuencia en las que se realiza la transmisión.



En cada frecuencia, la fase "se acumula" a diferentes velocidades. El transmisor cambia entre rangos cada 2-3 microsegundos, y el receptor compara la diferencia de fase cada vez. De esta forma, el sistema Chronos calcula la distancia exacta entre dispositivos.

Por ejemplo, si la distancia entre el receptor y el transmisor es de 0.6 metros, entonces las fases a diferentes frecuencias coincidirán en 2 nanosegundos, como se muestra en la ilustración.



Si el dispositivo tiene varias antenas de Wi-Fi, como en la mayoría de los teléfonos inteligentes y computadoras portátiles modernas, Chronos calculará el ángulo entre los dispositivos, es decir, en qué dirección están el uno del otro. Por lo tanto, conociendo las coordenadas del punto de acceso, puede determinar las coordenadas exactas de cada teléfono inteligente / computadora portátil que se conecta a este punto de acceso.


Colocación de receptores de Wi-Fi durante un experimento en un entorno real

Durante un experimento en un entorno real, como un apartamento de varias habitaciones o un café, Chronos determinó la ubicación de los dispositivos en equipos comerciales estándar de W-Fi con una precisión promedio de 65 cm en línea de visión directa (LOS) y 98 cm en visibilidad indirecta (NLOS), es varias veces más preciso que el GPS. Precisión a


distancia


Precisión de localización

Los inventores señalan que dicho sistema puede encontrar diversas aplicaciones. Por ejemplo, puede reemplazar contraseñas en puntos de acceso shareware. ¡El propietario de la cafetería o apartamento configurará el enrutador para que pueda conectarse solo desde el perímetro de la cafetería o apartamento!



Otro caso de uso es el de los sistemas de posicionamiento multicopter, de modo que el dispositivo mantiene automáticamente una distancia segura de una persona (o viceversa, para realizar un recorrido de referencia, para fines militares).

Dado que el Wi-Fi está disponible en casi todos los teléfonos inteligentes, Chronos es ideal para sistemas de posicionamiento en interiores.

Es cierto que en la implementación actual hay ciertas limitaciones. Para activar el sistema, no solo tendrá que instalar la aplicación adecuada o actualizar el firmware, sino también realizar una única calibración del teléfono inteligente / computadora portátil para un punto de acceso específico. Además, el procedimiento para medir señales en todas las frecuencias toma aproximadamente 0.1 s, por lo que hay algún error si el dispositivo se mueve. Pero en algunos casos este error es fácil de compensar, conociendo la velocidad y la dirección del movimiento (por ejemplo, en el caso de un avión no tripulado volador).

Si todo va según lo planeado, en unos años tal tecnología podría aparecer en los nuevos teléfonos inteligentes.

Source: https://habr.com/ru/post/es392497/