Tecnologías Específicas

Computación
Ingeniería de Computadores
Ingeniería del Software

Descripcion y Objetivos

El desarrollo de un sistema de localización en interiores para dispositivos móviles representa un avance significativo en la tecnología de navegación y posicionamiento, abordando una de las limitaciones más notorias de los sistemas de GPS convencionales: su ineficacia dentro de estructuras cerradas. Este Trabajo de Fin de Grado (TFG) se centra en la creación de una solución robusta y precisa para la localización en ambientes interiores, donde señales como GPS no son efectivas. La relevancia de este proyecto se evidencia en su amplia gama de aplicaciones, desde la asistencia en la navegación por complejos edificios, como hospitales o centros comerciales, hasta el uso en sistemas de seguridad y emergencias, mejorando significativamente la respuesta en situaciones críticas. 

El objetivo principal de este Trabajo de Fin de Grado (TFG) es diseñar y desarrollar un sistema de localización en interiores utilizando tecnología Bluetooth de Baja Energía (BLE) o Wi-Fi, con el fin de proporcionar una solución precisa y eficiente para la navegación y posicionamiento en espacios cerrados. El sistema estará optimizado para ser utilizado en dispositivos móviles, como teléfonos inteligentes y relojes inteligentes, aprovechando las capacidades y la prevalencia de estos dispositivos en la vida cotidiana.

El enfoque se centrará en integrar de manera efectiva las señales BLE y Wi-Fi para determinar la ubicación de los usuarios dentro de edificios, donde las señales de GPS tradicionales son ineficaces. Se buscará alcanzar una alta precisión en la localización, minimizando el error de posicionamiento, y al mismo tiempo, asegurar que el sistema sea de bajo consumo energético, especialmente importante para dispositivos como relojes inteligentes con capacidades de batería limitadas.

Este proyecto abordará tanto los aspectos técnicos, como el desarrollo de algoritmos para el procesamiento y análisis de las señales BLE y Wi-Fi, como los aspectos prácticos, incluyendo la usabilidad y la experiencia del usuario en diversos dispositivos. La meta es proporcionar una herramienta confiable y fácil de usar para la navegación en interiores, que tenga aplicaciones potenciales en una variedad de entornos, como centros comerciales, hospitales, campus universitarios y edificios de oficinas.

 

Metodología y Competencias

Metodología:
Para la realización de este proyecto se sugiere una metodología de desarrollo ágil como SCRUM.

Plan de trabajo:
Para la realización de este proyecto se deben llevar a cabo las siguientes tareas:

• Estudio del estado del arte en técnicas y técnologías de localización en interiores para dispositivos móviles.
• Estudio de los framework de desarrollo para plataformas móviles.
• Estudio y despliegue de dispositivos (balizas BLE o puntos de acceso WiFi) necesarios para poder implementar algoritmos de localización.
• Diseño e implementación del sistema de localización. 
• Validación y pruebas en un entorno real.

A lo largo del desarrollo del proyecto el estudiante deberá ir preparando la memoria del TFG, así como los informes de seguimiento que la metodología de desarrollo exija.

Competencias:

• [CM1] Capacidad para tener un conocimiento profundo de los principios fundamentales y modelos de la computación y saberlos aplicar para interpretar, seleccionar, valorar, modelar, y crear nuevos conceptos, teorías, usos y desarrollos tecnológicos relacionados con la informática.
• [CM4] Capacidad para conocer los fundamentos, paradigmas y técnicas propias de los sistemas inteligentes y analizar, diseñar y construir sistemas, servicios y aplicaciones informáticas que utilicen dichas técnicas en cualquier ámbito de aplicación.
• [IS3] Capacidad de dar solución a problemas de integración en función de las estrategias, estándares y tecnologías disponibles.
• [IS4] Capacidad de identificar y analizar problemas y diseñar, desarrollar, implementar, verificar y documentar soluciones software sobre la base de un conocimiento adecuado de las teorías, modelos y técnicas actuales.
• [IC5] Capacidad de analizar, evaluar y seleccionar las plataformas hardware y software más adecuadas para el soporte de aplicaciones empotradas y de tiempo real.
• [IC7] Capacidad para analizar, evaluar, seleccionar y configurar plataformas hardware para el desarrollo y ejecución de aplicaciones y servicios informáticos.

 

Medios a utilizar

Para desarrollar el TFG se proporcionarán al estudiante los siguientes médios:

• Beacons BLE y puntos de acceso WiFi.
• Dispositivos móviles: teléfonos y relojes inteligentes.
• Ordenador portátil para el desarrollo del proyecto en el que se instalarán los simuladores y entornos de desarrollo necesarios, así como el software de desarrollo que se necesite.
• Puesto de trabajo en el laboratorio SIMD.

 

Bibliografía

1. "Bluetooth Low Energy: The Developer's Handbook" por Robin Heydon (2012): Este libro es una excelente fuente para comprender en profundidad la tecnología Bluetooth Low Energy.
2. "Wi-Fi Handbook: Building 802.11b Wireless Networks" por Frank Ohrtman y Konrad Roeder (2003): Este libro proporciona una base sólida sobre las redes Wi-Fi, que será útil para entender cómo aprovechar esta tecnología en la localización en interiores.
3. "Android : aprende desde cero a crear aplicaciones" por José Dimas Luján Castillo: Aunque centrado en Android, este libro ofrece una buena visión sobre la programación de sensores en dispositivos móviles.
4. "Indoor Wayfinding and Navigation" editado por Hassan A. Karimi (2019): Este recurso se centra específicamente en la navegación y orientación en interiores.
5. Artículos y estudios científicos recientes: Busca en bases de datos académicas como IEEE Xplore o Google Scholar para encontrar artículos sobre sistemas de localización en interiores, uso de BLE y Wi-Fi en la localización, y aplicaciones en dispositivos móviles.