Microsoft progetta un ricevitore GPS indoor

L’uso del segnale GPS per mappare uno spazio al coperto, come un centro commerciale, è quasi impossibile per diverse ragioni. Cinque ricercatori Microsoft hanno invece sviluppato, in collaborazione con l’Università della Virginia, una tecnica che permette di sfruttare il GPS per realizzare un sistema di localizzazione indoor. Il componente chiave è un’antenna direzionale ad alto guadagno collegata al ricevitore GPS. La ricerca è stata recentemente premiata durante la conferenza MobiSys 2014 dedicata ai sistemi mobile.

Le persone trascorrono l’80% del loro tempo al coperto. La posizione è l’informazione principale utilizzata da molti servizi smart, come Cortana. Attualmente, l’approccio usato prevede la creazione di un profilo dello spazio indoor per ottenere un insieme di mappe WiFi da sfruttare per dedurre la posizione dell’utente in base alle “firme wireless” del dispositivo. Il processo però è costoso, richiede molto tempo e deve essere continuo, in quanto il numero e la posizione degli access point cambia nel tempo. COIN-GPS, il dispositivo realizzato da Microsoft, usa un’antenna orientabile direzionale ad alto guadagno collegata al ricevitore.

La stima della posizione geografica viene effettuata mediante un algoritmo di elaborazione del segnale eseguito sul cloud, non vincolato quindi alla potenza di calcolo del dispositivo mobile. Il prototipo è formato da un array di 16 antenne fissate su una scheda larga circa 25 centimetri. Chiaramente le dimensioni non sono tali da permettere l’integrazione del device all’interno di uno smartphone o di un tablet, ma in futuro sarà sicuramente possibile grazie all’evoluzione della tecnologia.

I ricercatori hanno effettuato test in 31 spazi al coperto, riuscendo a calcolare la posizione in 20 casi con un errore medio di 10 metri. Questo è il tipico scenario in cui tutti i ricevitori GPS tradizionali avrebbero fallito. Una maggiore precisione si potrebbe ottenere combinando i segnali rilevati da altri sensori, come l’accelerometro e il giroscopio. Tra qualche anno, grazie al COIN-GPS, sarà possibile trovare un negozio rimanendo all’interno di un centro commerciale.