Світлодіодні лампи допоможуть стежити за переміщеннями всередині будівлі

Вчені розробили систему навігації усередині приміщень на основі набору світлодіодних ламп, які використовуються для освітлення. Завдяки технології передачі інформації за допомогою видимого світла і відновлення сигналу з розріджених даних, система ламп може визначити координату фотодіодного датчика з точністю до 40 сантиметрів.

Таким чином, сучасні якісні LED-лампи можуть найближчим часом служити не тільки відмінним джерелом економного освітлення, а й своєрідним засобом геолокації. 

Якщо системи позиціонування і навігації на вулиці опрацьовані досить добре (GPS, ГЛОНАСС) і дозволяють визначити координати з хорошою точністю, то відслідковувати переміщення приймача сигналу всередині приміщення трохи складніше. По-перше, точність визначення координати повинна бути вищою, ніж при відстеженні з супутника, а по-друге, ситуацію сильно ускладнює наявність у будівель товстих стін, які сильно спотворюють сигнал, а частини електромагнітних хвиль взагалі не дають потрапити всередину приміщення. Зазвичай для вирішення цих проблем пропонується використовувати системи на основі джерел радіохвиль, ультразвуку або бездротових локальних мереж, розташованих усередині приміщення, але розробляються і інші експериментальні рішення.

Фізики з Великобританії і Сербії під керівництвом Синана Сінановіча (Sinan Sinanović) з Каледонського університету Глазго розробили метод позиціонування і навігації всередині будівель за допомогою системи світлодіодів, які використовуються для освітлення. У своїй роботі вчені досліджували систему освітлення закритого приміщення на основі великої кількості світлодіодних ламп, наприклад в офісному приміщенні або виробничому приміщенні. Кожна з ламп закріплюється на стелі в заданому місці і висвітлює певну область.

При цьому передбачається, що кожна з ламп за технологією зв’язку з допомогою видимого світла (Visible Light Communication, VLC) може передавати свою бінарну послідовність (по ідеї авторів, це робиться періодично або, наприклад, після натискання кнопки), і ця послідовність може бути зчитана за допомогою фотодіодного датчика, координату якого і намагаються знайти. Кожна з послідовностей генерується незалежно і випадковим чином, однак датчик містить інформацію про них. Обробка отриманого сигналу відбувається за технологією відновлення інформації з розріджених даних (compressed sensing).

Вчені відзначають, що запропонований ними метод визначення координати всередині приміщення досить простий в реалізації, при цьому його точність не поступається іншим методам, які використовують, наприклад, ультразвукові або радіохвилі. Проте, у своїй роботі дослідники не пишуть про те, положення яких саме об’єктів можна буде визначати за допомогою такої системи і яким чином потрібно закріплювати датчики, що вимагають для своєї роботи прийому сигналу у видимому діапазоні.

Іншим перспективним способом навігації і визначення координати всередині приміщень дослідники вважають використання Wi-Fi мереж. Наприклад, дослідники з Массачусетського технологічного інституту показали, як така системам може працювати при використанні Wi-Fi передавачів споживчого рівня.