O principal objetivo de localização indoor é conhecer a posição de pessoas ou ativos em um ambiente fechado, isto é, em um espaço conhecido previamente, para que esta informação possa ser utilizada em aplicações LBS (Location-Based Services). Existem várias tecnologias utilizadas para fornecer serviços de localização interna, no entanto, cada uma possui diferentes atribuições e diferentes níveis de precisão.
As tecnologias de comunicação por radiofrequência, UltraWideband (UWB), Bluetooth, RFID, e tecnologias de comunicação IoT emergentes (que podem ser potencialmente utilizadas para localização interna) como SigFox, LoraWAN, serão apresentadas de forma que possamos comparar suas principais características.
Tecnologias de radiocomunicação
A versão mais recente do Bluetooth, ou seja, Bluetooth Low Energy (BLE), também conhecido como Bluetooth Smart, pode fornecer dados aprimorados (taxa de 24Mbps) e faixa de cobertura de 70-100 metros com maior eficiência energética, em comparação com versões mais antigas. No entanto, não fornece acurácia de localização.
O RFID (Radio Frequency Identification Device) destina-se principalmente à transferência e armazenamento de dados usando transmissão eletromagnética de um transmissor para qualquer circuito compatível com radiofrequência (RF). Um RFID sistema consiste em um leitor que pode se comunicar com RFID Tag. As etiquetas RFID emitem dados que o leitor RFID pode ler ao utilizar um RF e protocolo predefinidos, conhecidos pelo leitor e tags. Existem dois tipos básicos de sistemas RFID:
- RFID ativo: os RFIDs ativos operam na faixa de frequência ultra alta (UHF) e de microondas. Eles são conectados a uma fonte de energia local que transmite periodicamente seu ID e pode operar a centenas de metros do leitor de RFID. RFIDs ativos podem ser usados para localização e rastreamento de objetos, pois eles têm um alcance razoável, baixo custo e pode ser facilmente incorporado aos objetos de rastreamento. No entanto, a tecnologia RFID ativa não fornece precisão.
- RFID passivo: os RFIDs passivos são limitados no alcance de comunicação (1-2 m) e podem operar sem bateria. Eles são menores, mais leves e custam menos que os ativos; eles podem trabalhar nas frequências baixa, alta, UHF e microondas de alcance. Embora possam ser usados como uma alternativa para códigos de barras, especialmente quando a etiqueta não está dentro da linha de visão do leitor, seu alcance limitado os torna inadequado para localização interna.
A tecnologia UWB tem sido um atrativo para localização interna porque é imune a interferência de outros sinais (devido ao seu tipo de sinal e espectro de rádio drasticamente diferentes). O sinal UWB pode penetrar em uma variedade de materiais, incluindo paredes (embora metais e líquidos possam interferir com sinais UWB). De acordo com a pesquisa (A Survey of Indoor Localization Systems and Technologies) a tecnologia UWB demonstrou atingir precisão de localização de até 10 cm.
Tecnologias de IoT Emergentes
A tecnologia SigFox, fundada em 2009, é o primeiro operador de rede LPWAN (Wide Area Network) dedicado a M2M e IoT. Foi projetada para atender a um grande número de ativos com requisitos de baixa taxa de transferência. Fornece taxa de dados ultra baixa (∼100 bits por segundo) e longo alcance (até 50 km) comunicação robusta com alta confiabilidade e mínimo consumo de energia.
E por último, a rede LoraWAN, é um Controle de Acesso Médio aberto (Medium Access Control-MAC), construído sobre o protocolo físico LoRa layer. Foi projetada para fornecer comunicações de longo alcance e baixa taxa de bits para redes IoT (Internet of Things) em larga escala e já foi adotado por várias plataformas comerciais (LPWAN). A vantagem de LoRa, comparado a outras tecnologias de IoT, é o uso da modulação “Chirp Spread Spectrum” (CSS). A utilização do CSS permite que os sinais emitidos sejam robustos, não propaguem ruídos, apresentem resistência a diferentes meios e não sofram interferência na sua faixa de frequência (por conta dos inúmeros dispositivos que podem operar de maneira semelhante). Esses atributos faz do CSS uma tecnologia ideal para geolocalização, particularmente para dispositivos movendo-se em alta velocidade. A rede LoRa consegue oferecer segurança, ajuste de consumo de dados e adaptação à variados dispositivos. A partir da combinação GPS-LoRa, pode-se alcançar melhor precisão de localização.
