Borrador: Red de Área Transaccional

Comentario: No se aceptará una copia directa de un trabajo tal como está. C F A 💬 19:37, 4 de agosto de 2024 (UTC)

Red de área transaccional

Una red de área transaccional (TAN) es una red de área virtual propuesta diseñada para permitir la localización y el posicionamiento descentralizados entre pares en interiores . TAN fue presentada por primera vez en una publicación de 2024 en la revista Electronics de MDPI por Anastasios Nikolakopoulos et al ^[1] . Este concepto tiene como objetivo establecer una arquitectura y una metodología universales para futuros marcos de localización en interiores. Aborda la creciente necesidad de sistemas de posicionamiento en interiores eficaces y fáciles de usar aprovechando tecnologías existentes como Bluetooth Low Energy (BLE) y señales Wi-Fi , sin la necesidad de un hardware adicional extenso.

Descripción general

Concepto y propósito

La Red de Área Transaccional propone un enfoque para la localización en interiores mediante la definición de una red virtual en la que los intercambios de datos entre dispositivos se consideran transacciones. Este marco tiene como objetivo mejorar la interacción entre entidades, la influencia mutua y el intercambio de datos en entornos interiores. La red propuesta busca aumentar la adopción de aplicaciones de posicionamiento en interiores simplificando su implementación y funcionamiento, promoviendo así un uso más amplio y la generación de datos.

Características principales

Diseño entre pares: TAN prioriza el intercambio directo de datos entre usuarios, lo que permite un enfoque descentralizado para el posicionamiento en interiores. Este diseño reduce la dependencia de servidores centrales y permite una implementación más flexible y escalable.
Hardware mínimo: la red se basa principalmente en los dispositivos personales de los usuarios finales, como teléfonos inteligentes y relojes inteligentes, con el uso opcional de hardware externo como balizas Bluetooth . Esto reduce los costos y simplifica el proceso de implementación.
Recopilación de datos: TAN recopila y transmite datos de posicionamiento generados por los usuarios a una base de datos externa para su posterior análisis. Estos datos se pueden utilizar para obtener información sobre patrones de movimiento y mejorar los sistemas de navegación en interiores.
Comprensibilidad de los datos: los datos recopilados pueden brindar información y conocimientos significativos relevantes para el entorno interior específico. Por lo tanto, los datos pueden ser útiles y procesables para diversas aplicaciones.

Detalles técnicos

Implementación

La implementación sugerida por TAN utiliza dispositivos personales para transmitir y recibir señales BLE y Wi-Fi, que funcionan como balizas virtuales. Las características técnicas clave propuestas incluyen:

Configuración de baliza virtual: cada dispositivo actúa como una baliza virtual ^[2] , que transmite y detecta señales BLE para calcular distancias desde otros dispositivos. Esta configuración permite realizar mediciones de distancia sin necesidad de hardware dedicado.
Establecimiento de sesiones entre pares: los dispositivos establecen sesiones de comunicación ad hoc mediante marcos como Multipeer Connectivity de Apple o Nearby Connections de Google . Esto permite el intercambio de datos en tiempo real entre dispositivos.
Emparejamiento de señales e identificación de usuarios: el sistema empareja las señales BLE con datos peer to peer, lo que permite que los dispositivos identifiquen e intercambien información con usuarios cercanos de forma precisa. Esto garantiza que los usuarios reciban información precisa y relevante.
Conectividad con bases de datos externas: los dispositivos transmiten los datos recopilados a una base de datos externa para su almacenamiento y análisis. Esto permite la agregación de datos a gran escala y aplicaciones de aprendizaje automático.

Casos de uso

Aplicaciones potenciales

Interacciones sociales: TAN puede mejorar las interacciones interpersonales en espacios interiores como restaurantes, eventos sociales y cafés al brindar datos de proximidad y capacidades de comunicación en tiempo real. Los usuarios pueden ver quién está cerca e iniciar interacciones en función de la proximidad.
Respuesta de emergencia: En caso de catástrofes, la TAN podría ayudar a los equipos de rescate proporcionando datos de localización en tiempo real de las personas atrapadas, mejorando así la eficiencia y la velocidad de las operaciones de rescate. Esto podría ser especialmente útil en situaciones en las que la infraestructura de comunicaciones tradicional se ve comprometida.
Análisis del lugar de trabajo: las empresas pueden supervisar el tráfico de empleados dentro de sus instalaciones para optimizar la asignación de recursos y mejorar la eficiencia operativa. Al analizar los patrones de movimiento, las empresas pueden tomar decisiones informadas sobre la utilización del espacio y la optimización del flujo de trabajo.

Investigación y desarrollo

Prueba de concepto

Se desarrolló una prueba de concepto de implementación de TAN utilizando el lenguaje de programación Swift y se probó en dispositivos iOS . El software utilizó los marcos iBeacon y Multipeer Connectivity de Apple para demostrar la viabilidad potencial de TAN en escenarios del mundo real. La prueba de concepto mostró que TAN podía calcular distancias y facilitar el intercambio de datos entre pares en entornos interiores.

Direcciones futuras

Si bien la TAN muestra potencial, su adopción generalizada requiere más investigación y desarrollo. Las investigaciones futuras en torno al concepto de una red de área transaccional (TAN) deben centrarse principalmente en el análisis detallado de algoritmos, precisión y aspectos de eficiencia. Debe explorar cómo las posibles limitaciones de la TAN, como el impacto de las paredes y otras barreras físicas en la propagación de la señal, pueden afectar la precisión de la localización y causar distorsiones geométricas. Además, debe considerarse el examen de las tasas de error de medición de distancia, la desviación estándar, el error cuadrático medio y las aplicaciones de filtrado (como los filtros de Kalman ) ^[3] ^[4] . Estos esfuerzos podrían validar los avances teóricos propuestos en este artículo y garantizar aplicaciones prácticas sólidas de las TAN.

Referencias

^ Nikolakopoulos et al., Aprovechamiento de los datos de localización en interiores: la red de área transaccional (TAN) , https://doi.org/10.3390/electronics13132454
^ Zhuang et al., "Localización en interiores basada en teléfonos inteligentes con balizas Bluetooth de bajo consumo energético", https://doi.org/10.3390/s16050596
^ Dalkılıç et al., "Un análisis de la precisión de posicionamiento de la tecnología iBeacon en entornos interiores", doi: 10.1109/UBMK.2017.8093459.
^ Dinh et al., "Posicionamiento en interiores basado en teléfonos inteligentes mediante BLE iBeacon y un mapa de huellas dactilares confiable y liviano", doi: 10.1109/JSEN.2020.2989411

Nikolakopoulos, A., Psychas, A., Litke, A. y Varvarigou, T. (2024). Aprovechamiento de los datos de localización en interiores: la red de área transaccional (TAN). Electronics , 13, 2454. https://doi.org/10.3390/electronics13132454

Zhuang, Y., et al. (2016). "Localización en interiores basada en teléfonos inteligentes con balizas Bluetooth de bajo consumo". Sensors , 16(5), 596. https://doi.org/10.3390/s16050596

Dalkılıç, F., Çabuk, UC, Arıkan, E., y Gürkan, A. (2017)., "Un análisis de la precisión de posicionamiento de la tecnología iBeacon en entornos interiores", Conferencia internacional de 2017 sobre ciencias de la computación e ingeniería (UBMK), Antalya, Turquía, 2017, págs. 549-553, doi: 10.1109/UBMK.2017.8093459.

Dinh, T.-MT, Duong, N.-S. y Sandrasegaran, K., "Posicionamiento en interiores basado en teléfonos inteligentes con BLE iBeacon y un mapa de huellas dactilares ligero y confiable", en IEEE Sensors Journal, vol. 20, n.º 17, págs. 10283-10294, 1 de septiembre de 2020, doi: 10.1109/JSEN.2020.2989411