I sistemi di posizionamento globale (GPS) esistono ormai da molto tempo e hanno rivoluzionato il modo in cui ci muoviamo; Il GPS è utilizzato nelle forze armate e dai cittadini per la navigazione, il tracciamento, la localizzazione, la mappatura e il cronometraggio. Le ultime innovazioni provengono ora dallo sviluppo della navigazione GPS indoor.

In tutta Europa si stanno costruendo sistemi sempre più estesi di edifici interconnessi come centri commerciali, stazioni metropolitane, aeroporti ed edifici per uffici. Sta diventando necessario trovare una soluzione per la navigazione GPS indoor. Trascorrendo anni affidandosi a sistemi GPS all’aperto, sembra quasi un inconveniente non poter navigare al chiuso senza l’ausilio della tecnologia.

Perché la navigazione GPS ci delude al chiuso?

La natura dei sistemi di navigazione GPS si basa sul posizionamento, come indicato nel nome. Il posizionamento funziona attraverso il ricevitore del dispositivo che raccoglie i segnali di posizionamento dai satelliti. Questi segnali calcolano quindi le coordinate del dispositivo ricevente, creando una posizione di localizzazione. Tuttavia, i satelliti GPS non hanno la migliore forza di penetrazione e i segnali spesso fanno fatica a viaggiare attraverso i muri e l’esterno degli edifici.

Posizionamento beacon Bluetooth

Un approccio di navigazione già ben noto utilizza il Bluetooth e i beacon alimentati a batteria. Uno smartphone può generalmente calcolare la posizione del dispositivo tramite i segnali dei beacon posizionati all’interno dell’edificio. L’app utilizza le informazioni di posizionamento e di navigazione che ha ricevuto dai beacon per fornire all’utente un percorso di navigazione mappato.

L’anno scorso, l’aeroporto di Gatwick a Londra, nel Regno Unito, ha posizionato 2000 beacon alimentati a batteria all’interno del proprio aeroporto per fornire dati sulla posizione e generare la navigazione interna per i clienti che viaggiano attraverso l’aeroporto. I beacon consentono ai clienti di attivare una funzione di realtà aumentata per seguire le frecce imposte alla visuale della telecamera, che traduce anche la segnaletica in diverse lingue. Si afferma che il sistema dell’aeroporto di Gatwick supporta il posizionamento con una precisione di +/- 3 m.

Abhi Chacko, Head of IT Commercial and Innovation, Gatwick Airport ha dichiarato: “Fornendo l’infrastruttura, stiamo aprendo le porte a un’ampia gamma di fornitori aeroportuali esperti di tecnologia, comprese le nostre compagnie aeree e rivenditori, per lanciare nuovi servizi in tempo reale che possono aiutare i passeggeri si orientano in aeroporto, evitano di perdere il volo o ricevono offerte tempestive che potrebbero fargli risparmiare denaro”.

Posizionamento basato su Wi-Fi

I sistemi di posizionamento Wi-Fi sono molto più comuni negli ambienti interni rispetto ai beacon Bluetooth, tuttavia entrambi i sistemi funzionano in modo molto simile. La portata media del segnale Wi-Fi oscilla tra 5 e 15 metri e pertanto è meno precisa rispetto all’utilizzo del Bluetooth.
Il sistema di posizionamento indoor Wi-Fi utilizza caratteristiche del segnale in radiofrequenza e processi di triangolazione per determinare la posizione approssimativa di un dispositivo. I segnali Wi-Fi possono essere influenzati da interferenze e quindi può essere difficile mantenere aggiornati i dati Wi-Fi, con conseguenti elevati costi di manutenzione del sistema di posizionamento.

Posizionamento indoor a banda ultralarga

La banda ultralarga (UWB) è una tecnologia utilizzata per il posizionamento indoor, particolarmente utilizzata nella logistica di produzione grazie alla sua elevata precisione di 10-30 cm. Richiede un sistema più complesso rispetto al GPS o ai sistemi di posizionamento indoor Bluetooth e Wi-Fi; è una tecnologia radio a corto raggio e utilizza una gamma di frequenze estremamente ampia, lavorando con una bassa potenza di trasmissione per evitare disturbi da altre gamme di frequenze.

La tecnologia di navigazione GPS sta entrando nel settore ferroviario

Poiché i treni europei sono sempre più popolati da un numero sempre maggiore di cittadini, la domanda sulle rotaie europee è in crescita, con conseguente richiesta di più carrozze, più servizi e più affidabilità. Di conseguenza, il posizionamento radar ferroviario fornisce un sistema di localizzazione accurato e affidabile in grado di stimare la posizione e la velocità del treno utilizzando misurazioni a bordo. La navigazione GPS sui treni è simile ai problemi presentati con la navigazione GPS indoor. Tuttavia, a bordo questo servizio viene utilizzato per informare gli annunci dei treni e per rilevare guasti ai binari attraverso un sistema di monitoraggio in grado di identificare la posizione precisa dei guasti sul binario.

Il posizionamento dei treni è attualmente monitorato attraverso vari metodi, tra cui:

-Posizionamento dei tag lungo la ferrovia;
-Posizionamento radar ferroviario;
-Satelliti GPS che determinano la posizione di un’unità a terra, in aria o in mare.

Tuttavia, questi presentano una serie di svantaggi, che vanno dai costi di installazione e riparazione, alla mancanza di precisione (influenzata dalle condizioni meteorologiche, alla perdita dei parametri del treno durante il passaggio nelle gallerie). Di conseguenza, i treni tornano al monitoraggio a bordo attraverso la tecnica della resa dei conti. Il sistema di back-up stima sia la posizione che la velocità del treno senza assistenza esterna, tramite i sensori preinstallati nel motore del treno.
Il GNSS non aumentato è uno strumento utilizzato dai gestori e dagli operatori dei binari e ha contribuito a migliorare l’utilizzo delle risorse e il servizio clienti attraverso il tracciamento dei treni. Nel frattempo, è stato utilizzato un GNSS preciso ai fini del rilevamento dei binari, dell’ubicazione delle infrastrutture e della gestione dei movimenti dei treni.