Sistemas de Localização

1. 1
Universidade de ÉvoraJoséCarlos Danado
Universidade de Évora
[email protected]
Sistemas de Localização

2. 2
Sistemas de Localiza
ç
ão 2007 – Universidade de Évora
Sumário
■
Introdução
■
MétricasUtilizadas
■
LocalizaçãoExterior
■
LocalizaçãoInterior
■
Sensores
■
Infraestruturade Localização
■
Modelosde Localização
■
MapeamentodaLocalização
■
Location-based Services

3. 3
Sistemas de Localiza
ç
ão 2007 – Universidade de Évora
Introdução
■
A posiçãodo utilizadoréimportante
dada a crescentenecessidadede utilizar
Location-Based Services (LBS).
■
Tecnologiasde localização:

Mediçãode parâmetrosdos sinaisRádio;

Procurade pontosde controlenacena;

Utilizaçãode Beacons e Listeners.

4. 4
Sistemas de Localiza
ç
ão 2007 – Universidade de Évora
Introdução
■
A precisãodalocalizaçãopodevariaraolongo
do tempo;
■
Cadatecnologiade localizaçãotem problemas
associados. Nomeamente:

Visão–computacionalmenteintensiva

Dispositivosmagnéticos–têmpoucaprecisão

Dispositivosmecânicos–sãoincomodativos
■
Solução: Utilizaçãode diferentestecnologias
paratirarpartidodas suasvantagense
diminuiras desvantagens

5. 5
Sistemas de Localiza
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ão 2007 – Universidade de Évora
Introdução
■
Combinar as diversas tecnologias de
localização deve ter em conta:

Algum atraso;

Interferências internas e externas;

Precisão de cada dispositivo.
■
As técnicas utilizadas para combinar, suavizar
e prever as medições de localização:

Polynomial-basedpredictors;

Kalmanfilters;

Single-Constraint-At-A-Time.

ParticleFilters

6. 6
Sistemas de Localiza
ç
ão 2007 – Universidade de Évora
Introdução
■
Polynomial-basedpredictors–fornecem
estimativas dos valores futuros de sinais
polinomiais.
■
Kalmanfilter–um algoritmo que estima os
estados não medidos a partir de outras
medições e suaviza os valores das medições
realizadas.

7. 7
Sistemas de Localiza
ç
ão 2007 – Universidade de Évora
Introdução
■
SCAAT –éuma técnica baseada na permissade que
uma única observação fornece informação suficiente
sobre o estado do utilizador e pode ser utilizada para,
de forma incremental, melhorar as anteriores
estimativas.
■
ParticleFilters–estimam probabilisticamente o estado
de um sistema dinâmico a partir de observações com
ruído. São atribuídos pesos a cada medição por forma
a conseguir uma medição com menor erro.

8. 8
Sistemas de Localiza
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ão 2007 – Universidade de Évora
Introdução
Exemplo de
Particle
Filters
From Place Lab
Laranja –Posição
reportada
Azul –media das
partículas
Verdes -partículas

9. 9
Sistemas de Localiza
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ão 2007 – Universidade de Évora
Métricas Utilizadas
■
A precisãocom queum sistemade localização
funcionadeveincluir3 métricas:

A precisãodo sistemaédeterminadapelaforma
comoo terminal móvelconseguedeterminara
fronteiraentredoisespaços;

A granularidadedo sistemaéo menortamanho
possívelde um local no espaço, de forma queas
fronteirassejamdetectadascom alto graúde
precisão;

A exatidãoéutilizadanasestaçõese terminais
móveis; definindo-se comoa razãoentrea
distânciaestimadaentreestee a estaçãopelo
terminal móvele a distânciareal associada.

10. 10
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ão 2007 – Universidade de Évora
Localização Exterior
■
Principais dispositivos utilizados para calcular
a posição e orientação no exterior:

Global PositioningSystem(GPS);

Giroscópios;

Acelerómetros;

Bússolas;

Pedómetros;

Inclinómetros;

Sensores de visão.

11. 11
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ão 2007 – Universidade de Évora
Localização Exterior
■
Dificuldades em desenvolver sistemas de
localização para ambientes não preparados:

Se o utilizador estiver no exterior e tiver que
percorrer longas distâncias, os recursos
disponíveis ficam limitados pelas restrições de
mobilidade;

As condições de operação do dispositivo são
maiores que em ambientes preparados;

O programador não consegue controlar o
ambiente.

12. 12
Sistemas de Localiza
ç
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Localização Exterior
•Youet al. “Hybrid
Inertial and Vision
Tracking for
Augmented Reality
Registration”
•Combina orientação
inerciale algoritmos
de visão.

13. 13
Sistemas de Localiza
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ão 2007 – Universidade de Évora
Localização Exterior
■
A orientação pode ser obtida com:

Sensores de orientação (ex: giroscópio);

Procura de características naturais.
➔
A utilização da linha do horizonte éuma das
técnicas mais utilizadas em terrenos bem
estruturados. Pode ser combinado com mapas
digitais de elevações para calcular uma silhueta
com 360º.

14. 14
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Localização Interior
■
Vantagens da localização em interiores:

O ambiente écontrolado;

Envolve um menor espaço a localizar;
■
Em sistemas de localização para
interiores énecessário:

Maior precisão;

Taxas de medição mais rápidas;

Não ser obstrutivo;

Ser barato;

Ser robusto;

Ser escalável.

15. 15
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ão 2007 – Universidade de Évora
Localização Interior
■
Exemplo:

O Cricket Location-Support System utiliza
uma combinação de rádio-frequência e
ultra-sons para determinar a posição do
utilizador:
➔
A distância do dispositivo a um emissor é
medida pela diferença entre o tempo de
chegada do sinal de rádio e o tempo de
chegada do sinal de ultra-sons.
➔
Cada transmissão de rádio épreenchida com
informação sobre o espaço.

16. 16
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Localização Interior
CricketLocation
SupportSystem

17. 17
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Sensores
■
Global PositioningService(GPS)

GPS éuma constelação de: 27 satélites que
orbitam em volta da terra.
➔
24 Activos + 3 Extra

Ciclo: duas vezes por dia

Distância: 19 300 Km

Assistido por 5 estações terrestres

Todas as órbitas são calculadas por forma a ter
sempre 4 satélites visíveis
NAVSTAR GPS Satellite

18. 18
Sistemas de Localiza
ç
ão 2007 – Universidade de Évora
Sensores
■
Como funciona o GPS

Em cada satélite temos valores
precisos de tempo e posição.
➔
São utilizados relógios atómicos com uma precisão de um
segundo em 70.000 anos
➔
É divulgada a posição do satélite

O receptor de GPS mede a diferença de tempo entre o
envio e a recepção do sinal do satélite

Com esse valor calcula a distância entre o dispositivo e
cada satélite. Utilizando três ou mais satélites o receptor
de GPS chega a um cálculo da posição do utilizador

19. 19
Sistemas de Localiza
ç
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Sensores
•DifferentialGPS (D-GPS) *
0.5 –5 m
–Um receptor de GPS é
colocado numa posição
conhecida, sendo que essa
informação éutilizada para
corrigir os dados da posição
enviados pelos satélites
–Esta informação édepois
enviada para os receptores de
D-GPS.

20. 20
Sistemas de Localiza
ç
ão 2007 – Universidade de Évora
Sensores
■
WideAreaAugmentationSystem
(WAAS) * 1 m

O mesmo princípio que o D-GPS.

A estação de referência chama-se Wide
AreaReferenceStation(WRS)

21. 21
Sistemas de Localiza
ç
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Sensores
■
Real Time KinematicGPS (RTK-GPS) *
20-100 cm (FloatPositions) ou 1-5 cm
(FixedSolutions)

Utiliza a informação de pelo menos 4
satélites, a informação de uma estação de
referência e éestabelecido um link rádio
entre a estação e o receptor GPS

Posteriormente são aplicados algoritmos
para corrigir os cálculos

FixedSolutionsrequer uma inicializaçãodo
sistema

22. 22
Sistemas de Localiza
ç
ão 2007 – Universidade de Évora
Sensores
■
O GPS também pode ser utilizado em
interiores, através:

De receptores de alta sensibilidade, (Ver
http://www.sirf.com/);

Do uso de pseudolites.
■
Pseudoliteéum gerador de sinal que
emite sinais semelhantes aos enviados
pelo sistema GPS.
■
Permite erros entre 1 a 2 centímetros.

23. 23
Sistemas de Localiza
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Sensores
Indoor Centimeter-Accuracy Navigation Using GPS-Like
Pseudolites

24. 24
Sistemas de Localiza
ç
ão 2007 – Universidade de Évora
Sensores
■
Global NavigationSatelliteSystem
(GLONASS)

O espaço operacional do GLONASS
consiste em 21 satélites em 3 planos
órbitais, com 3 satélites extra

Os planos estão separados 120 graús, e
os satélites na mesma órbita por 45 graús.

Cada satélite opera em órbitas que distam
19.100 Km da superfície com uma
inclinação de 64.8 graús

A duração de cada órbita éde 11 horas e
45 minutos.

O controlo deste sistema étodo realizado
em países da antiga União Soviética.

25. 25
Sistemas de Localiza
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ão 2007 – Universidade de Évora
Sensores
■
GALILEO

Iniciativa europeia que
contribui para o Global
NavigationSatellite
System(GNSS) tornando
acessível um sistema de
navegação de última
geração com:
➔
Com alta precisão,
➔
Global,
➔
Sob o controle da
sociedade civil.

26. 26
Sistemas de Localiza
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ão 2007 – Universidade de Évora
Sensores
■
GALILEO

Interoperacom os dois outros sistemas de
navegação global (GPS e GLONASS)
■
Evolução do GALILEO

Desenvolvimento e validação das órbitas
(2002-2005)

Disseminação (2006-2007)

Operações Comerciais (a partir de 2008)

27. 27
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Sensores
•GALILEO
–5 serviços de posicionamento
•OS – para o público em geral
•CS – para os profissionais e aplicações comerciais
•PRS – para aplicações governamentais
•SoL – para a segurança de pessoas e bens
•SAR – Search and Rescue – para busca e salvamento

28. 28
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Sensores
•GALILEO
–Uma constelação de 30 satélites, dos quais 3 são extra.
–Circulam em órbitas de 24.000 Km acima da superfície.
–Os satélites são suportados por uma rede de estações
terrestres.
•Estas fornecem funções de monitorização e sistema e centros de
controle.
•São responsáveis por coleccionar informação adicional e informar
os utilizadores quando algo se passa com os satélites.

29. 29
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ç
ão 2007 – Universidade de Évora
Sensores
•Active Bats
–Utiliza sensores de
ultra-sons;
–Baseado no princípio
de triangulação;
–Mede o tempo que o
sinal demora a
percorrer a distância
entre emissor e
receptor;
–Utiliza uma grelha de
sensores no tecto;

30. 30
Sistemas de Localiza
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ão 2007 – Universidade de Évora
Sensores
■
Podemos utilizar câmaras para localizar o
utilizador;
■
São procuradas características no ambiente
com um algoritmo baseado na visão;
■
A posição do utilizador écalculada com base
na posição conhecida das características;
■
A localização éfeita procurando “fiducials”ou
características naturais (ex: horizonte),
questionando em seguida uma base de dados;

31. 31
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ç
ão 2007 – Universidade de Évora
Sensores
•Vision-basedTrackingTools
–ARToolKit;
•http://www.hitl.washington.edu/artoolkit/
–OpenCV
•http://www.intel.com/research/mrl/research/opencv/
ARToolKit
OpenCV

32. 32
Sistemas de Localiza
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ão 2007 – Universidade de Évora
Sensores
•Vision-BasedTracking

33. 33
Sistemas de Localiza
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ão 2007 – Universidade de Évora
Sensores
■
Vision-BasedTracking

34. 34
Sistemas de Localiza
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ão 2007 – Universidade de Évora
Sensores
■
O SmartFlooréoutra tecnologia utilizada para
localizar pessoas.
■
O sistema identifica pessoas pela pegada.
■
Tem 93% de precisão a reconhecer perfis de
pegadas até15 pessoas.
■
Desvantagem:

Muito caro quando aplicado a grandes superfícies;

Implica a alteração de toda a superfície.

35. 35
Sistemas de Localiza
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ão 2007 – Universidade de Évora
Sensores
■
Podemos ter também sistemas de localização
com base em domínios de rede.

Híbridos (interior e exterior)

Com base em sinais de rádio
■
Algumas tecnologias utilizadas:

Bluetooth;

Família de standards 802.11;

Ultra-WideBand;

GSM;

GPRS;

EDGE;

UMTS;

RF-ID, ...

36. 36
Sistemas de Localiza
ç
ão 2007 – Universidade de Évora
Sensores
■
A tecnologia Bluetooth pode ser utilizada para
fornecer informação sobre posição, ou para
fornecer serviços de proximidade;
■
Machida et al. desenvolveu um sistema,
utilizando Bluetooth, que fornece informação
precisa sobre o local visitado e a sua
localização.

37. 37
Sistemas de Localiza
ç
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Sensores
•Bluetooth
–Por ser um protocolo de
comunicações ad-hoc tem
problemas quando utilizado
paralocalização.
–O Bluetooth SIG – Local
Positioning Work Group –
está a trabalhar para definir
um conjunto de mensagens
XML (LPP) utilizado para
trocar a localização entre
dispositivos.
<? xml version=”1.0” ?>
<locpos>
<addr>
<CountryCode>PT</CountryCode>
<State>Alentejo</State>
<City>Evora</City>
<Street>R. Romao Ramalho, 59</Street>
<PostalCode>7000 Evora</PostalCode>
<Building>
<Name>Colegio Luis Verney</Name>
<Floor>2</Floor>
<Room>222</Room>
<Tel type=”work,voice”>[phone]</Tel>
</Building>
</addr>
<env
xmlns:”www.uevora.pt/bluetooth/lp/dtd/university
.dtd”>
<Name>University of Evora</Name>
<Department>Computer Science</Department>
<President>Prof. Salvador Abreu</President>
</env>
<reference url=”...” Label=”...”>
(Contains description of web presence)
</reference>
<date>
The date, time and, timezone offset in ISO 8601
format.
</date>
</locpos>

38. 38
Sistemas de Localiza
ç
ão 2007 – Universidade de Évora
Sensores
■
Empresas como a Ekahau, AeroScout, PanGo
Networksdesenvolveram plataformas para
serviços baseados na localização utilizando a
família de standards 802.11.
■
O projecto Microsoft ResearchRADAR utiliza
o standard 802.11, permitindo localizar
utilizadores.

Guarda e processa a informação em múltiplas
estações base posicionadas de forma a que as
células se sobreponham.

39. 39
Sistemas de Localiza
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ão 2007 – Universidade de Évora
Sensores
■
PlaceLab

Software (open-source) que fornece um
serviço de localização de baixo custo e fácil
de utilizar para aplicações que tiram partido
da localização do utilizador.

Permite a localização dos utilizadores
apenas no dispositivo (Permite privacidade)

http://www.placelab.org/

40. 40
Sistemas de Localiza
ç
ão 2007 – Universidade de Évora
Sensores
•Ubisensefornece uma plataforma para obter a
localização dos utilizadores através de Ultra-Wide
Band;
•A utilização de pequenos impulsos de rádio permite
saber que sinais utilizar e que sinais resultam do efeito
de multipath;
•Fornece uma precisão de até15 centímetros.

41. 41
Sistemas de Localiza
ç
ão 2007 – Universidade de Évora
Sensores
■
Nas redes móveis encontramos vários
métodos para obter a posição do utilizador.
■
Esses métodos podem dividir-se nas
seguintes categorias:

Com base na infraestruturada rede;

Com base na infraestruturada rede e dispositivo
móvel;

Com base no dispositivo móvel;

Com base na infraestruturade rede ou no
dispositivo móvel.

42. 42
Sistemas de Localiza
ç
ão 2007 – Universidade de Évora
Sensores
■
Com base na infraestruturada rede:

Baseado no ID da célula – A posição do terminal
pode ser estimada com base na informação da
célula actual ou da célula mais recente. (0.2 – 10
Km)

Round Trip Time (RTT) – O RTT é calculado
baseado no tempo de propagação do sinal
desde o terminal até à estação e volta. O cálculo
da posição é efectuado utilizando as medições
RTT do signal para várias estações.

Time Of Arrival (TOA) – Calcula a posição
baseado no tempo de propagação do sinal de
rádio do emissor de rádio para o receptor. Pode
aplicar-se triangulação quando se utilizam as
medições de três ou mais estações base. (100-
200 m)
Cell-ID

43. 43
Sistemas de Localiza
ç
ão 2007 – Universidade de Évora
Sensores
■
Com base na infraestruturade rede:

Time DifferenceOfArrival(TDOA) –o terminal
observa as medições TDOA das estações vizinhas.
A posição desconhecida do terminal écalculada
processando as medições entre o terminal e, no
mínimo, três estações base de posições
conhecidas. As medições baseam-seem dois
componentes: TDOA = Real Time Difference(RTD)
+ GeometricTime Difference(GTD).

AngleOfArrival(AOA) –A posição do terminal é
determinada pelo calculo da intercepção de duas
linhas efectuadas por sinais piloto, cada uma
formando um ângulo entre a estação base e o
terminal. (0.1-2 Km)

44. 44
Sistemas de Localiza
ç
ão 2007 – Universidade de Évora
Sensores
TDOA

45. 45
Sistemas de Localiza
ç
ão 2007 – Universidade de Évora
Sensores
■
Com base na infraestruturada rede:

MultipathFingerprint-A localização do terminal é
descoberta fazendo coincidir a marca provocada
pelo múltiplos caminhos produzidos pelo signal
recebido por uma ou mais estações com uma base
de dados de localizações/marcas.

TimingAdvance(TA) –Durante o estabelecimento
da ligação, o terminal alinha os seus tempos de
slots/framescom a estação base, e usa este facto
como medida da distância entre o terminal e a
estação base. Ao utilizar as medições de três
estações base, utiliza triangulação para calcular a
posição do utilizador. (0.5 Km)

46. 46
Sistemas de Localiza
ç
ão 2007 – Universidade de Évora
Sensores
■
Com base na infraestruturada rede e no
dispositivo móvel:

EnhancedForwardLink Triangulation(E-FLT) –
Utilizado nos sistemas CDMA, com base no TDOA
utilizando sinais forward-linkrecebidos pelo
terminal.
■
Com base no dispositivo móvel:

GPS –utiliza um dispositivo GPS incluído no
terminal (10-30 m);

AssistedGPS (A-GPS) –Um receptor parcial de
GPS éincluído no dispositivo e éauxiliado pela
infra-estrutura de rede (1-10 m).

47. 47
Sistemas de Localiza
ç
ão 2007 – Universidade de Évora
Sensores
O Conceito de AssistedGPS. As principais componentes
do sistema são:
• Um dispositivo móvel com um receptor parcial de GPS
• Um servidor de A-GPS com um receptor de GPS referência
• Uma infraestructura de rede sem fios consistindo em estações
base e mobile switching centers (MSC)

48. 48
Sistemas de Localiza
ç
ão 2007 – Universidade de Évora
Sensores
■
Com base na infraestruturade rede ou no
dispositivo móvel:

TDOA e RecievedSignalStrength(RSS);

TDOA e AOA;

A-FLT e A-GPS;

E-OTD e A-GPS

São métodos precisos e robustos que são
combinados

Vários dados de entrada são utilizados para
aumentar a robustez e área de cobertura.

49. 49
Sistemas de Localiza
ç
ão 2007 – Universidade de Évora
Sensores
■
Com base na infraestruturada rede ou
no dispositivo móvel:

ReferenceNodeBasedPositioning(RNBP)
–Uma estação de referência éutilizada
como auxílio a outro método de
posicionamento.

50. 50
Sistemas de Localiza
ç
ão 2007 – Universidade de Évora
Sensores
■
No UMTS poderemos encontrar:

Posicionamento baseado no CellID;

Posicionamento baseado no Observed
Time Difference of Arrival (OTDOA) (50-
200m);

Assisted GPS (A-GPS).

51. 51
Sistemas de Localiza
ç
ão 2007 – Universidade de Évora
Infraestruturade Localização
•Zonas com
diferentes tipos de
localização:
–Localização
Geométrica
•GPS
–Localização
Simbólica
•GSM CellID

52. 52
Sistemas de Localiza
ç
ão 2007 – Universidade de Évora
Localização Geométrica
•A localização física écalculada pelo sistema;
•Utiliza coordenadas planares ou coordenadas
geodésicas
–Ex: WGS84, UTM, ...
•A força do sinal ou o Cell-IDpodem ser relacionados
com a localização física dos sensores;

53. 53
Sistemas de Localiza
ç
ão 2007 – Universidade de Évora
Localização Simbólica
•A posição érelacionada com zonas no
espaço;
•Utiliza informação simbólica para
descrever as diferentes localizações no
espaço;

54. 54
Sistemas de Localiza
ç
ão 2007 – Universidade de Évora
I
n
f
raestrutura
d
e
L
oca
li
zaç
ã
o
(Problemas?)
■
Torna-se difícilaplicarum sistemade
localizaçãoespecíficoa um espaçodiferente
■
Co-existênciade sistemasde localização,
sejamelesgeométricosousimbólicos

55. 55
Sistemas de Localiza
ç
ão 2007 – Universidade de Évora
Infraestruturade Localização
•Solução:
–Transição fácil entre
sistemas de localização
simbólicos e geométricos.
–Colmatar as diferenças
entre ambos os sistemas
de localização
•BluetoothSIG –Local
PositioningWorkGroup
<? xml version=”1.0” ?>
<locpos>
<addr>
<CountryCode>PT</CountryCode>
<State>Alentejo</State>
<City>Evora</City>
<Street>R. Romao Ramalho, 59</Street>
<PostalCode>7000 Evora</PostalCode>
<Building>
<Name>Colegio Luis Verney</Name>
<Floor>2</Floor>
<Room>222</Room>
<Tel type=”work,voice”>[phone]</Tel>
</Building>
</addr>
<env
xmlns:”www.uevora.pt/bluetooth/lp/dtd/university
.dtd”>
<Name>University of Evora</Name>
<Department>Computer Science</Department>
<President>Prof. Salvador Abreu</President>
</env>
<reference url=”...” Label=”...”>
(Contains description of web presence)
</reference>
<date>
The date, time and, timezone offset in ISO 8601
format.
</date>
</locpos>

56. 56
Sistemas de Localiza
ç
ão 2007 – Universidade de Évora
Mapeamento da localização
•Modelos de localização
–Devem ser adequados às
funções a que se destinam
–Devem fornecer uma
abstracção entre os
utilizadores/dispositivos e os
dados, não tratados, de cada
tecnologia de sensores

57. 57
Sistemas de Localiza
ç
ão 2007 – Universidade de Évora
Modelos de localização
■
Geométricos

Localizações e objectos
localizados:
➔
Pontos, áreas, volumes–
Conjuntos de coordenadas

Baseados em sistemas de
coordenadas de referência
■
Simbólicos

Localizações: conjuntos

Objectos localizados:
membrosdos conjuntos

Referência a localizações
através de símbolos
abstractos

hierarquias
U. Leonhardt, 1998
Floor
Floor
Access
Point
Access
Point Printer
Printer
Room
Room

58. 58
Sistemas de Localiza
ç
ão 2007 – Universidade de Évora
Modelos de Localização
■
Híbridos

Objectos localizados:
➔
Membros de domínios
de localização
➔
Coordenadas de áreas

Localizações
➔
Áreas fixas bem
definidas
➔
Um grande objecto
móvel
Ambiente Estático
A D
B
C
A’
B’ C’
D’
Symbols
Coordinates
U. Leonhardt, 1998

59. 59
Sistemas de Localiza
ç
ão 2007 – Universidade de Évora
Modelos de Localização
•Probabilísticos
–Dados dos sensores
–Dados geométricos imprecisos
–Dados semânticos incertos
•Temporais
–A hierarquia altera-se ao longo do
tempo
–O ambiente físico altera-se ao
longo do tempo
–Localização constante
•Semânticos
–Utiliza ontologias para uma melhor
inferência
t
Room X
9:00 AM 10:05 AM

60. 60
Sistemas de Localiza
ç
ão 2007 – Universidade de Évora
M
apas
Si
m
b
ó
li
cos e
M
o
d
e
l
os
d
e
Localização
•Uma infraestruturahierárquica
onde a ligação pai/filho significa
uma ligação espacial entre os
espaços
•Cada nórepresenta uma
entidade localização que
fornece uma referência espacial
aos utilizadores
•São possíveis perguntas sobre
a estrutura espacial do
ambiente
Floor
Floor
Access
Point
Access
Point
Printer
Printer
Room
Room

61. 61
Sistemas de Localiza
ç
ão 2007 – Universidade de Évora
Mapas Simbólicos
■
Uma estrutura de nós hierárquicos
representa diferentes níveis no
espaço.
■
Informação relacionada com uma
localização estáligada ao nó
relacionado no modelo espacial.
■
As setas ou linhas representam a
forma como os espaços se
interligam.
■
Os privilégios de acesso podem ser
representados nas setas.
Floor
Floor
Access
Point
Access
Point
Printer
Printer
Room
Room

62. 62
Sistemas de Localiza
ç
ão 2007 – Universidade de Évora
Problemas dos Mapas Simbólicos
•Falta de precisão
•A decisão de como
modelar o ambiente
não ésimples (i.e.,
standard)

63. 63
Sistemas de Localiza
ç
ão 2007 – Universidade de Évora
M
apas
G
eom
é
t
r
i
cos e
M
o
d
e
l
os
d
e
Localização
•Feito com características que têm atributos métricos
•As relações espaciais são calculadas através dos
atributos geométricos num espaço de referência bem
conhecido.
•Define um espaço n-dimensionalonde os pontos são
univocamente e precisamente identificados por um
túpulo.

64. 64
Sistemas de Localiza
ç
ão 2007 – Universidade de Évora
P
ro
bl
emas com os
M
apas
Geométricos
•Devem existir
transformações bem
definidas entre os
diferentes sistemas de
coordenadas.
•Faltam-lhe as relações
existentes nos modelos
simbólicos

65. 65
Sistemas de Localiza
ç
ão 2007 – Universidade de Évora
M
apas
H
í
b
r
id
os e
M
o
d
e
l
os
d
e
Localização
•Combina os modelos
geométricos e simbólicos,
permitindo LBS em todas
as escalas e em todos os
ambientes.
•Várias interpretações sobre
as localizações e
tecnologias associadas.
–Existe a necessidade de ter
relações entre os objectos
envolvidos.
A D
B
C
A’
B’ C’D’
Symbols
Coordinates

66. 66
Sistemas de Localiza
ç
ão 2007 – Universidade de Évora
Mapas Híbridos (Problemas ?)
•Complexidade dos
requisitos para
conseguir uma boa
relação entre as
coordenadas da área e
o nome em diferentes
domínios.

67. 67
Sistemas de Localiza
ç
ão 2007 – Universidade de Évora
ServicesInfrastructure
■
Sharedresourcesencapsulatedina
locationservice:

Positioningandtrackingsystems

Historicallocationdata

Geographicalinformation

Value-addingservices
■
LocationService:

Sharedobjectthatintegratesthosecomponents
inorderto provideclientswitha high-level
interface to obtainlocationinformation.
@
U. Leonhardt, 1998

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Sistemas de Localiza
ç
ão 2007 – Universidade de Évora
ServicesInfrastructure-Security
•ImportantIssues
–Privacy
•Improperdisclosureof
people’s locationsinfriges
theirprivacy
–Trustworthiness
•Applicationsandtheir
usersmaybase decisions
onlocationdata.

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Sistemas de Localiza
ç
ão 2007 – Universidade de Évora
ServicesInfrastructure
•Servicescanalsorelayininformation
retrievedfrom:
–Context-awaremethods, alsouse additional
contextinformation
•Age, time, preferences, weather, ...
•Context(DeyandAbowd):
–"anyinformationthatcanbeusedto
characterizethesituationofanentity. An
entityisa person, place, orobjectthatis
consideredrelevantto theinteractionbetween
a userandanapplication, includingtheuser
andapplicationsthemselves."
@

70. 70
Sistemas de Localiza
ç
ão 2007 – Universidade de Évora
S
erv
i
ces
I
n
f
ras
t
ruc
t
ure-
Architecture
■
LocationDirectory

Logicallycentraliseddirectoriesto
storelocations
■
ObjectDirectory

Logicallycentraliseddirectoriesto
storelocation-objects
■
IndependentLocationProviders

Mayoverlapspatialcoveragein
some places
@

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Sistemas de Localiza
ç
ão 2007 – Universidade de Évora
Service Infrastructure -Maps
•How to supply Geographic Information
to clients?
–Protocols used outdoors may be
inadequate for indoors usage.
–Changes:
•Client map formats. (e.g., JPEG, GML,
WBMP, …)
•Use location directories to provide location
information.
–U. Leonhardt, 1998

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Sistemas de Localiza
ç
ão 2007 – Universidade de Évora
Service Infrastructure -Maps
•OpenGISConsortium Web
Map Service (OGC WMS)
(Outdoor)
–Defines a communication
protocol between clients and
several map servers.
–Several layers of information can
be supplied to users.

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Sistemas de Localiza
ç
ão 2007 – Universidade de Évora
Service Infrastructure -Maps
•OGC'sWeb Map Service
http://myserver.com/script?
REQUEST=GetMap
FORMAT=image/gif
WIDTH=
HEIGHT=
LAYERS=
SRS=
BBOX=
SERVICE=WMS
VERSION=
•SRS (Standard reference system)
–Can be retrieved from the location directory
•BBOX (Bounding Box)
–Can be retrieved from the object directory

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Sistemas de Localiza
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ão 2007 – Universidade de Évora
Location-BasedGames
•Undercover2
–GPS

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Sistemas de Localiza
ç
ão 2007 – Universidade de Évora
Resumo
■
Este seminário destinou-se a:

Introduzir alguns conceitos relacionados com
Sistemas de localização;

Enumerar alguns dos sensores utilizados por estes
sistemas;

Enumerar formas de como guardar e relacionar
informação relacionada com localização;

Mostrar a infraestruturade serviços necessária
para os Sistemas de Localização

Incentivar a assistência a criar os seus próprios
LBS com a infraestruturadisponível