Analysis and improvement of an indoor positioning algorithm

RESUMEN: El objetivo principal de este trabajo es analizar y mejorar una solución al problema de posicionamiento en interiores. El trabajo de partida aborda el problema de localización en interiores definiendo un sistema de balizamiento mediante módulos Bluetooth. Estos módulos emiten señales o “beacons” que son recibidos por un terminal móvil que captura y almacena para posteriormente ser procesado y obtener la posición relativa del dispositivo en función de cada conjunto de medidas obtenidas. Los resultados de este primer sistema obtenían bajos porcentajes de aciertos, especialmente en escenarios bidimensionales, ya que parte de la necesidad de compartimentar los espacios en zonas de decisión, a costa de aumentar el error medio. Tras introducir algunas modificaciones, la precisión mejora, pero no lo suficiente como para permitir hacer medidas en tiempos relativamente cortos. A la vista de los resultados se ha diseñado un nuevo sistema que rompe con el método anterior y que retoma el cálculo de la distancia en base a la potencia recibida para su aplicación sobre el método matemático de trilateración. El sistema resultante aporta una precisión de centímetros con un error entre la posición hallada y la real de menos de un metro. Además, este sistema funciona con medidas tanto en estático como en movimiento, permitiendo trazar rutas. Los primeros resultados son realmente esperanzadores y abren distintas vías de futuro en cuanto a una solución para el problema de posicionamiento en interiores.ABSTRACT: The main objective of this work is to analyse and improve a solution to the problem of indoor positioning. The starting work addresses the problem of indoor location by defining a beaconing system using Bluetooth modules. These modules emit signals or "beacons" that a mobile terminal receives, captures and stores for later processing and obtain the relative position of the device according to each set of measurements obtained. The results of this first system obtained low percentages of successes, especially in two-dimensional scenarios, since part of the need to compartmentalize the spaces in decision areas, at the expense of increasing the average error. After introducing some modifications, the accuracy improves, but not enough to allow measurements in relatively short times. In view of the results, a new system has been designed that breaks with the previous method and that takes the calculation of the distance based on the power received for its application on the mathematical method of trilateration. The resulting system provides a precision of centimetres with an error between the position found and the real one of less than one meter. In addition, this system works with measures both static and moving, allowing routes to be traced. The first results are encouraging and open up different ways of the future in terms of a solution to the problem of positioning in the interior.Grado en Ingeniería de Tecnologías de Telecomunicació