Как смартфон определяет положение в метро — навигация без GPS и Глонасс

Представьте себя в незнакомом метро - вокруг бетонные стены, нет сигнала GPS, мобильный интернет работает с перебоями, а вам надо быстрой понять где в переходе вы находитесь.

Или как вам определить:

между какими станциями находится ваш поезд?
сколько времени осталось до вашей остановки?
когда нужно готовиться к выходу?

Традиционные методы вроде высматривания названий станций в окно или попыток расслышать объявления давно устарели. Современные технологии предлагают элегантное решение!

Как работает такое решение?

Новый алгоритм определяет ваше местоположение в подземном пространстве, анализируя характерные вибрации вашего смартфона за счет встроенных сенсоров.

Классификация движения

Когда поезд въезжает в тоннель:

смартфон фиксирует вибрации частотой ~5 Гц (движение поезда)
при ходьбе смартфон фиксирует частоту ~2 Гц
на эскалаторах и лифтах будут свои уникальные частотные характеристики

Сбор эталонных данных

Требуется провести масштабное исследование и собрать данные с разных станций, переходов и эскалаторов:

множество поездок в метро разных городов
десятки типов подвижного состава
пройти все возможные сценарии (остановки, разгоны, повороты)

Обучение нейросети

Алгоритм обучается на тысячах поездок в разных метро мира
Точно отличает движение поезда от других активностей пассажира

Ключевые преимущества

Работает без интернета
Все вычисления происходят непосредственно на вашем устройстве

Полная конфиденциальность
Ваши данные никогда не покидают смартфон

Универсальность
Алгоритм можно адаптировать к любым типам метрополитенов

Но есть один важный недостаток такого решения - не высокая точность определения положения в большом пространстве. Например можно достаточно точно понять на какой станции вы находитесь, но уже в каком месте этой станции вы стоите или около какого вагона, с высокой точностью не получится. Для повышения точности позиционирования это решение модно совмещать с уже ставшей привычной навигацией по маячкам iBeacon.

Почему это важно для торговых центров, аэропортов и больниц?

Технология, разработанная для метро, может неплохо подойти и для навигации внутри помещений на поверхности земли! Ведь в ТЦ, госпиталях и офисных центрахчасто встречаются те же проблемы:

Нет сигнала GPS/Глонасс
Плохая связь и недостаточная зона покрытия wi-fi
Люди теряются в больших пространствах и тратят свое время впустую

Indoors Navigation предлагает аналогичные решения для широкого спектра отраслей и под разнообразные задачи:

Торговые центры

Показывает путь к нужному магазину
Ведет по акциям и скидкам
Анализирует поток посетителей

Аэропорты

Проводит к выходам на посадку
Находит багажные карусели
Показывает точки питания и другие POI

Больницы

Ведет к нужному кабинету врача
Строит маршруты для посетителей стационара
Оптимизирует работу персонала и поиск медицинского оборудования

Как это работает в зданиях?

Вместо вибраций поезда мы используем данные, получаемые по радиоканалу, и в результате навигация появляется там, где GPS и Глонасс бессильны. Для этого мы используем: