Avaliação e projeto de localização indoor utilizando bluetooth

Abstract

Este trabalho aborda a avaliação de localização em ambientes internos (indoor) utilizando a tecnologia bluetooth. A implementação de bluetooth em dispositivos eletrônicos aumenta constantemente com a Internet das Coisas (IoT), principalmente em equipamentos que buscam evitar a utilização de fiação. Levando isso em conta, foi idealizado um cenário em ambiente indoor onde se faz necessário localizar dispositivos específicos. Para isso, um sistema capaz de localizar algo a partir do bluetooth já presente no dispositivo seria oportuno. Inicialmente foram analisados cinco métodos de obtenção de distância: Fingerprinting, Time of Arrival (ToA), Time Difference of Arrival (TDoA), Angle of Arrival (AoA) e por RSSI. O primeiro método, chamado de Fingerprint, consiste no mapeamento de um ambiente estático. O segundo método foi o Tempo de Chegada (ToA), que estima a distância baseada no tempo que o sinal demora a chegar. O terceiro, o Diferença de Tempo de Chegada (TDoA), obtém a medida pela diferença do tempo de chegada entre os sinais. O quarto, Ângulo de Chegada (AoA), estima a angulação do dispositivo em relação a cada antena para assim obter sua distância. E o quinto caso consiste em basear a distância no valor de RSSI, que indica a potência do sinal bluetooth. Todos esses métodos são utilizados para a medição da distância entre o receptor e o emissor, mas para a localização foi considerado somente o método de triangulação. O método de Fingerprinting foi descartado para o uso indoor, pois precisa de um ambiente estático. O AoA precisa de uma comunicação direcional, o que não se enquadra no Bluetooth. O projeto então testou essa aplicação em um cenário onde o dispositivo não está pareado às antenas que o procuraram, o que resultou na eliminação dos métodos de ToA e TDoA. Mas teve sucesso na aplicação da triangulação por RSSI. Mostrando que é possível utilizar como ferramenta de auxílio, porém falta precisão para usos mais específicos.