4 manieren waarop je van indoor positioning een succes maakt

VLC, Bluetooth, WiFi of LiFi: welke technologie wint?

Het gebruik van gps-functies in gebouwen verandert hoe we binnen onze bebouwde omgeving van A naar B gaan. Indoor navigatie heeft nu al een compleet nieuwe generatie architecten, ontwerpers, marketeers en ergonomische experts geïnspireerd om de ruimten waarin we leven en werken opnieuw te benaderen. Maar om ervoor te zorgen dat nieuwe services op basis van indoor navigatie optimaal werken, moeten een paar belangrijke technische knopen worden doorgehakt. Wat is de beste manier om ze te implementeren?

Dit is wat je moet weten over de belangrijkste technologieën in dit spannende, snel evoluerende vakgebied.

Zichtbaarlichtcommunicatie (VLC)

In plaats van te vertrouwen op onzichtbare radiogolven zoals een draadloos netwerk, gebruikt VLC kleine fluctuaties in het licht die niet waarneembaar zijn voor het menselijk oog om arbitraire data uit te wisselen met sensors in de buurt. Zo kan de locatie van een gebruiker of voorwerp op een kaart of in een binnenruimte worden bepaald. Gangbare VLC-ontvangers zijn onder meer smartphonecamera's, mobiele computers en IoT-apparaten met lichtsensors. Een typisch gebruiksscenario is bijvoorbeeld het gebruik van een smartphone voor indoor navigatie. Een gebruiker richt de camera op de voorkant van zijn toestel naar het plafond, waar het verlichtingssysteem signalen uitstraalt.

Sterke punten:

VLC is de meest nauwkeurige oplossing voor indoor positioning. De techniek ondersteunt navigatie met een precisie van 30 cm of zelfs minder.
VLC is al mogelijk met tal van oplossingen voor connected verlichting die nu verkrijgbaar zijn. De lampen in je gebouw zijn misschien al geschikt voor VLC.
De meeste smartphonecamera's voor consumenten kunnen overweg met VLC-gegevens. Bezoekers hebben dus geen nieuwe hardware nodig.
VLC maakt snelle locatiebepaling en positiewijzigingen mogelijk. De techniek kan een locatie binnen 0,1 seconde bepalen en deze elke 0,2 seconde bijwerken.

Zwakke punten:

VLC vereist een directe zichtlijn tussen lampen en sensors.
VLC werkt niet als de lampen uitgeschakeld zijn of erg gedimd worden.

Bluetooth

Bluetooth is ontwikkeld als netwerktechnologie voor persoonlijk gebruik om apparaten die bij elkaar horen, eenvoudiger draadloos te kunnen verbinden, zoals een toetsenbord en een computer of een smartphone en een headset. De techniek komt veel voor in wearables en slimme persoonlijke technologie is ook vaak terug te vinden in IoT-apparaten.

Sterke punten:

Bluetooth-hardware is relatief goedkoop en kan daardoor tegen redelijke kosten worden toegevoegd aan netwerkinfrastructuur.
De meeste smartphones en tablets zijn compatibel met Bluetooth.
Bluetooth heeft geen directe zichtlijn nodig.
Alhoewel de signaalsterkte afneemt, kan Bluetooth door kleding en sommige persoonlijke spullen heen gaan.

Zwakke punten:

Bluetooth moet worden gekoppeld met WiFi om overdrachtssnelheden te bereiken die geschikt zijn voor grotere hoeveelheden data
Veelgebruikte navigatiesystemen die werken met Bluetooth zijn slechts nauwkeurig tot op ongeveer 2 à 3 meter.
Om Bluetooth te kunnen gebruiken voor indoor positioning moeten een heleboel bakens worden geïnstalleerd, mogelijk honderden afhankelijk van de omvang van het gebouw. Vaak werken deze op batterijen, wat veel gedoe voor installatie en onderhoud met zich meebrengt

WiFi

WiFi is de merknaam voor een verwante serie standaarden voor draadloze netwerken die in het jaar 2000 op de markt kwamen.

Sterke punten:

WiFi is zo succesvol en algemeen verspreid, dat het vrijwel universeel is. Dat betekent dat in bijna elk gebouw al een infrastructuur voor WiFinetwerken aanwezig is en dat vrijwel elke bezoeker van een gebouw minstens één apparaat met WiFifunctionaliteit bij zich draagt.
Wifi heeft geen directe zichtlijn nodig en het signaal kan door kleding en kleine persoonlijke spullen zoals aktetassen, rugzakken en handtassen heen.
Moderne WiFinetwerken hebben een uitzonderlijk hoge bandbreedte die in sommige gevallen niet onderdoet voor bedrade netwerken.
Door eenvoudigweg de signaalsterkte te meten tussen een apparaat en de beschikbare toegangspunten voor WiFi worden ruwe gegevens over de positie verkregen. Dat houdt in dat je diensten voor indoor navigatie kunt gaan ontwikkelen zonder dat je extra hardware nodig hebt, met een minimale aanpassing of uitbreiding van bestaande software.

Zwakke punten:

Alhoewel WiFisystemen met antennesystemen, die specifiek ontworpen worden voor indoor navigatie, nauwkeurig kunnen zijn tot op enkele tientallen centimeters, zijn de meeste WiFiconfiguraties zo opgebouwd dat ze het minst nauwkeurig zijn van alle oplossingen voor indoor positioning: de nauwkeurigheid bedraagt dan maximaal vijf meter.
WiFi is ontworpen om betrouwbaar te zijn, maar kan last hebben van verstoring of vertraging van het signaal, wat de prestaties vermindert.
WiFizenders verbruiken meer stroom dan sommige andere draadloze oplossingen, met name Bluetooth Low Energy.

Gecombineerde oplossingen en de toekomst van LiFi

Waarschijnlijk zal een hybride model dat gebruikmaakt van de beste elementen van meerdere technologieën als winnaar uit de bus komen om zo betrouwbaar mogelijk robuuste locatiediensten te bieden. De beste combinatie hangt af van je specifieke ruimte en de behoeften van je locatieafhankelijke diensten.

VLC combineren met Bluetooth is voor de meeste toepassingen een goed idee. Met de superieure nauwkeurigheid van VLC kun je diensten en berichten zeer specifiek op de klant toesnijden, met weinig kans op fouten. Bluetooth vormt het retourkanaal waarmee de smartphone of tablet van de gebruiker informatie terug kan sturen naar je locatiediensten. Bluetooth biedt ook een back-up voor locatiediensten, die hoewel deze techniek minder nauwkeurig is dan VLC kan worden gebruikt als de verlichting minder gunstig is of wanneer de bezoeker al zijn apparaten heeft opgeborgen.

Het grotere bereik en de grotere capaciteit van WiFi daarentegen zijn mogelijk meer geschikt voor omgevingen met veel verkeer zoals luchthavens, stadions en conferentiecentra, waar meer bandbreedte en de betrouwbaarheid van verbindingen belangrijker zijn. Nauwkeurige VLC-gegevens kunnen de ruwere locatiegegevens vervolgens corrigeren zodra de gebruiker een app bedient.

Dan hebben we het nog niet eens gehad over de potentiële volgende grote doorbraak in indoor navigatie: LiFi (Light Fidelity). LiFi is in wezen een opgevoerde versie van VLC: een technologie waarmee communicatie met hoge bandbreedte mogelijk is via LED-licht. Er komen helemaal geen radiogolven aan te pas. LiFi staat nog in de kinderschoenen en apparaten hebben nog geen LiFi-ontvangers. Maar binnenkort zal dat wel zo zijn en LiFi belooft om de introductie van 5G te ondersteunen, die er zeer binnenkort aan staat te komen.

Welke oplossing je ook kiest, jouw visie en de toenemende interesse en vraag van gebruikers zal doorslaggevend zijn voor de ontwikkeling en het succes van je locatiediensten. Met betrekking tot de implementatie zal een gecombineerde oplossing vrijwel zeker het meest ideaal zijn.