איך לאתר מכשירים מחוברים בזירה ללא GPS

This post is also available in: English (אנגלית)

גישה חדשה תסייע לרשתות מכשירים חכמים לשתף פעולה כדי למצוא ולתקשר את המיקום שלהם בסביבות משוללות GPS. מיליארדי המכשירים והחיישנים המחוברים ביניהם, המוטמעים במכשירים אחרים, כלי רכב ואף על בני אדם, המהווים את עולם ה-IoT, אוספים ומשתפים נתונים ליישומים שונים. לשם כך עליהם לדעת מה המיקום שלהם, אבל בסביבות בהן אין GPS, כמו רוב המבנים, מנהרות והתווך האורבני – הדבר הופך לאתגר.

גישת הלוקליזציה החדשה, Localization of Things, vמבוססת על מידע רך (SI), תוכל לסייע ביישומים החל מכלי רכב אוטונומיים ועד מעקב אחרי נכסים, מניטור שרשרת אספקה ועד ערים חכמות ומיפוי בזמן אמת.

השיטות המסורתיות למיקום ברשת מעריכות ערך בודד עבור כל משתנה גאו-מרחבי, לדוגמא המרחק בין שתי נקודות קשר. לכן, רמת הדיוק יורדת בצורה חדה בסביבות בהן מסיבות שונות אותות GNSS ואלחוט הם חלשים.

צוות המחקר פיתח מערכת ללכידת מידע על מיקום גם בסביבות מאתגרות אלה, זאת באמצעות התכה של נתוני מיקום מסוגים שונים ומפות דיגיטליות.

לפי gpsworld.com, השיטה החדשה מתיכה נתונים ממגוון מדידות חיישנים, כגון אותות רדיו, אופטיקה ואינרציאליים, ומנתחת מאפיינים של כל אות, כולל העוצמה, זווית ההגעה וזמן הטיסה. שיטה זו משתמשת בטכניקות של למידת מכונה כדי לשקול את ה"מידע הרך" הזה – שמכונה כך על ידי החוקרים כיוון שאינו כולל אף מספר "קשה" – כדי ליצור התפלגות של מרחקים, זוויות ומדידות נוספות.

בסימולציות של תרחישים מאתגרים, עמוסים בהשתקפויות והדים, הביצועים של המערכת החדשה עברו בצורה משמעותית את אלה של השיטות המסורתיות והתקרבו לגבול התיאורטי של דיוק המיקום, בהשוואה לדיוק הנמוך משמעותית של מערכות מסורתיות.

המערכת משתמשת במידע קונטקסטואלי ממפות דיגיטליות, מודלים דינמיים ופרופילי קשרים כדי לאמת מה שאפשרי. 

ממצאי המחקר פורסמו על ידי הקבוצה, מאוניברסיטאות בארה"ב ובאיטליה, בכתב העת Proceedings of IEEE.