מכשירים משתפים פעולה בסביבה אורבנית מורכבת

This post is also available in: English (אנגלית)

מכשירים מחוברים יכולים כעת לשתף מידע על מיקום גם בסביבות ללא GPS. שיטות מסורתיות משתמשות ב-GPS לוויני או אותות אלחוט המשותפים בין מכשירים כדי לקבוע את המרחקים היחסיים שלהם זה מזה. אבל רמת הדיוק יורדת מאוד במקומות בהם קיימים משטחים רפלקטיביים, הפרעות או אותות אחרים שמתערבים, למשל בתוך בניינים, במנהרות תת-קרקעיות או ב"קניונים עירוניים" – כלומר רחובות שמשני צידיהם ניצבים בניינים גבוהים.

מערכת חדשה שפותחה על ידי חוקרים מ-MIT ואוניברסיטאות נוספות מסייעת לרשתות של מכשירים חכמים (IoT) לשתף פעולה כדי לאתר את מיקומם בסביבות בהן בדרך כלל לא ניתן להיעזר ב-GPS. 

גישה חדשה, שנקראת "מיקום הדברים" (localization of things) מאפשרת למכשירים אלה לחוש ולתקשר את מיקום. יכולת זו תוכל לסייע בניטור שרשרת אספקה, ניווט אוטונומי, ערים חכמות בעלות רמת רישות גבוהה ואף יצירת "מפה חיה" של העולם בזמן אמת. לפי הערכות מומחים, השוק של תחום "מיקום הדברים" יצמח להיקף של $128 מיליארד עד שנת 2027. 

הגישה מבוססת על טכניקות מיקום מדויק. החוקרים פיתחו מערכת שמאתרת מידע על מיקום גם באותן סביבות "רועשות", ללא GPS, כך מדווח news.mit.edu.

כאשר מכשירים ברשת מתקשרים באופן אלחוטי בסביבה עמוסת אותות כזו, המערכת מתיכה מגוון סוגים של מידע על מיקום מאותות אלחוטיים המוחלפים בין המכשירים, כלומר החיבורים, וכן ממפות דיגיטליות ונתונים אינרציאליים. בדרך זו, כל חיבור מתיחס למידע לגבי כל המיקומים האפשריים – מה שמכונה "מידע רך", ביחס לאלה של שאר החיבורים. המערכת ממנפת טכניקות של למידת מכונה וצמצום המימדים של נתונים מעובדים כדי לקבוע מיקומים אפשריים על פי מדידות ונתונים קונטקסטואליים. בעזרת השימוש במידע זה היא מוצאת את מיקום המכשיר.

בסימולציות של סביבות "רועשות" מסוג זה, המערכת פעלה יותר טוב באופן מובהק בהשוואה לשיטות המסורתיות. הביצועים שלה התקרבו בצורה מתמדת לגבול התיאורטי של דיוק איתור המיקום. יתרה מזאת, ככל שהסביבה האלחוטית נעשתה קשה יותר, הדיוק של המערכות המסורתיות הדרדר באופן משמעותי בעוד שהמערכת המבוססת מידע רך שמרה על רמה קבועה. 

המחקר שמתאר את המערכת מופיע ב-Proceedings of the IEEE.