Sistema di Posizionamento Interno (IPS)
Cos’è l’IPS?
Un Sistema di Posizionamento Interno (in inglese, Indoor Positioning System – IPS) è un sistema progettato per determinare la posizione di individui o oggetti all’interno di edifici e altri ambienti interni. A differenza del Sistema di Posizionamento Globale (GPS), che spesso risulta inefficace all’interno a causa del blocco del segnale, l’IPS sfrutta varie tecnologie per fornire informazioni di posizionamento precise.
Tecnologie e Tecniche dietro l’IPS
I Sistemi di Posizionamento Interno utilizzano diverse tecnologie e tecniche per ottenere un posizionamento accurato negli spazi interni. Questi includono:
| Tecnologia | Descrizione |
|---|---|
| Sistema di Posizionamento Basato su Wi-Fi (WPS) | Utilizza l’infrastruttura Wi-Fi esistente all’interno di un edificio per determinare la posizione dei dispositivi |
| Bluetooth | Crea una rete di punti di riferimento usando beacon o tag per un posizionamento accurato |
| GNSS Cinematico in Tempo Reale (RTK) | Ottiene una precisione a livello di centimetri utilizzando dati di correzione dalle stazioni di riferimento |
| Segnali Acustici | Calcola la posizione basata sul tempo impiegato dai segnali ultrasonici o audio per raggiungere diversi sensori |
| Sistemi di Navigazione Inerziale (INS) | Combina dati da accelerometri, giroscopi e magnetometri per stimare la posizione e l’orientamento |
| Ultra-Wideband (UWB) | Fornisce posizionamento preciso utilizzando impulsi di breve durata e bassa energia su una vasta banda di frequenza |
| Posizionamento Magnetico | Utilizza il campo magnetico terrestre o anomalie magnetiche locali per determinare la posizione e l’orientamento |
| Visione Artificiale | Elabora immagini o flussi video per estrarre informazioni di posizionamento dalle caratteristiche visive |
| Posizionamento Basato sulla Luce | Utilizza fonti luminose (ad esempio, LED) e ricevitori per stimare la posizione basandosi sulle caratteristiche del segnale luminoso |
Come Funziona l’IPS?
Le installazioni IPS comprendono tipicamente una rete di sensori o beacon posizionati strategicamente all’interno di un edificio. Questi sensori possono essere dispositivi appositamente progettati per il posizionamento o componenti di infrastruttura esistenti, come punti di accesso WiFi o beacon Bluetooth.
La precisione dell’IPS è ottenuta attraverso una varietà di tecniche, inclusa l’utilizzazione di ricevitori del Sistema Globale di Navigazione Satellitare (GNSS) con Cinematica in Tempo Reale (RTK). Questi ricevitori sfruttano i dati di correzione dalle stazioni di riferimento per raggiungere una precisione a livello di centimetri.
Ottenere Alta Precisione
Per migliorare la precisione, i sistemi IPS possono:
- Distribuire una rete densa di beacon o sensori all’interno di un edificio.
- Impiegare algoritmi avanzati e tecniche di apprendimento automatico per analizzare i dati provenienti da più sensori.
- Integrare dati da altri sistemi, come sensori di movimento o unità di misura inerziali (IMU), per compensare gli errori causati da fattori come l’orientamento del dispositivo o l’interferenza del segnale.
Applicazioni dell’IPS
| Settore di Applicazione | Casi d’Uso |
|---|---|
| Commerciale | Esperienze di shopping personalizzate Promozioni basate sulla localizzazione Ottimizzazione degli layout dei negozi |
| Sanità | Tracciamento dell’attrezzatura medica Monitoraggio di pazienti e personale Miglioramento dell’efficienza e della cura del paziente |
| Militare | Miglioramento della consapevolezza situazionale Miglioramento della sicurezza del personale Coordinamento e esecuzione delle operazioni |
| Logistica e Manifattura | Ottimizzazione dei flussi di lavoro Tracciamento dell’inventario Miglioramento dell’efficienza generale |
Integrazione con altri sistemi
| Servizio | Benefici |
|---|---|
| Sistemi di Modellazione delle Informazioni Edilizie (BIM) | Maggiore accuratezza e informazioni contestuali aggiuntive per la navigazione interna |
| Dispositivi Internet delle Cose (IoT) | Informazioni in tempo reale su occupazione, condizioni ambientali e tracciamento delle risorse |
Riferimenti
- Farid, Z.; Nordin, R.; Ismail, M. (2013). “Recent Advances in Wireless Indoor Localization Techniques and System”. Journal of Computer Networks and Communications. 2013: 1–12
- “2cm accuracy using an Indoor Positioning System”. VBOX Automotive.
- Indoor positioning system – Wikipedia
- Indoor Navigation vs Indoor Positioning by Mappedin
- Indoor Positioning Systems & Location Tracking (Indoor GPS) | Inpixon
- Indoor Positioning System & Location Tracking Types | Litum