Εντοπισμός Και Πλοήγηση Στον Εσωτερικό Χώρο Για Άτομα Με Προβλήματα Όρασης Βασιζόμενα Στην Τεχνολογία Των Ραδιοκυμάτων

Abstract

Μια απο τις πιο σημαντικές προκλήσεις στο πεδίο της Βιοϊατρικής Τεχνολογίας αποτελεί ο εντοπισμός και η πλοήγηση ηλικιωμένων ατόμων και/ή ατόμων με προβλήματα όρασης σε ένα άγνωστο εσωτερικό για τον χρήστη χώρο. Η τεχνολογική πρόοδος της τελευταίας δεκαετίας έχει συμβάλλει καθοριστικά στην εμφάνιση πολυάριθμων τεχνολογιών με σκοπό τον ακριβή εντοπισμό και την βέλτιστη πλοήγηση του χρήστη στον εσωτερικό χώρο. Παρ’ όλα αυτά, οι έως τώρα προταθείσες τεχνολογίες παρουσιάζουν, είτε τεχνικά προβλήματα, είτε σημαντικές δυσκολίες χρηστικότητας. Στην παρούσα εργασία και αφού επισημάναμε την αναγκαιότητα ύπαρξης ενός τέτοιου συστήματος εντοπισμού και πλοήγησης, προτείνουμε ένα ολοκληρωμένο και προτότυπο σύστημα το οποίο και εφαρμόσαμε σε πραγματικές συνθήκες περιβάλλοντος. Τα αποτελέσματα της μεθόδου καθίστανται εξαιρετικά ικανοποιητικά και ενθαρρυντικά, τόσο για μελλοντικές επεκτάσεις της προτεινομένης τεχνολογίας, όσο και για πιθανή ενσωμάτωση της με ήδη γνωστές. Το αποτέλεσμα που θα προκύψει θα είναι ένα πλήρες σύστημα που μπορεί να συμβάλλει στην ανακούφιση εκατομμυρίων πασχόντων ανα την υφήλιο. Η παρούσα εργασία χωρίζεται σε 6 ενότητες. Στο πρώτο κεφάλαιο παρουσιάζεται μια εισαγωγή στην θεωρία του τρόπου μετάδοσης σημάτων εσωτερικού και εξωτερικού χώρου με εμβάθυνση στα χαρακτηριστικά εσωτερικού περιβάλλοντος, καθώς και μια σύντομη βιβλιογραφική επισκόπιση μερικών γνωστών τεχνολογιών. Στο δεύτερο κεφάλαιο αναλύεται διεξοδικά η αρχή λειτουργίας συστημάτων ραδιοσυχνοτήτων, ενώ στο τρίτο μελετώνται οι διαφορετικοί αλγόριθμοι εντοπισμού θέσης που συναντώνται στα παραπάνω συστήματα. Στην συνέχεια στο κεφάλαιο τέσσερα παρουσιάζεται μια εκτενής περιγραφή της πλατφόρμας Arduino UNO και στο πέμπτο κεφάλαιο δίνονται επιγραμματικά κάποια πρωτόκολλα επικοινωνίας του Arduino UNO με το δίκτυο. Τέλος, στο έκτο κεφάλαιο παρουσιάζεται αναλυτικά η διαδικασία σχεδίασης του συστήματος RFID, αποτελέσματα της μεθόδου, καθώς και φωτογραφίες του εξοπλισμού που χρησιμοποιήθηκε. Στο παράρτημα που ακολουθεί μπορεί κανείς να βρει βασικά τμήματα των κωδίκων που αναπτύχθηκαν κατά την διάρκεια της εφαρμογής.