Studerande vid Aalto använder i sitt kursprojekt LED-ljus och smarttelefoner för positionsbestämning inomhus

En grupp magisterstuderande på huvudämnet Communications Engineering planerade ett system som möjliggör en angenäm upplevelse i obekanta inneutrymmen genom att sända positioneringsdata. Projektet gjordes på en specialarbetskurs inom teleteknik, där studerandena hade till uppgift att planera ett FUI-projekt med användning av de tekniska kunskaper man inhämtat under magisterstudierna.

I projektet använde studerandena kommunikation med synligt ljus (VLC), där LED-ljusen i armaturerna sänder personens exakta positionskoordinater.

Uppgiften var inte lätt, men studerandena njöt av att knoga med projektet.

”Utom att man i projektet fått kunskap om kommunikationsteknik och använt den är en av projektarbetets bästa sidor absolut att i ett internationellt team tackla ett teknologiskt problem. De lärdomar och erfarenheter jag vunnit tillsammans med mina teamkamrater glömmer jag inte”, berättar Josué Magaña Moreno, en av projektets studerande.

Projektet möter ett verkligt behov

Människorna stöter dagligen på problem när det gäller att hitta inomhus i exempelvis stora köpcenter, campusbyggnader eller snabbköp. Vanlig GPS fungerar bra utomhus men dess positioneringsnoggrannhet räcker inte till inomhus.

VLC-teknologi kan vara lösningen på detta problem. Teknologin kan användas vid positionsbestämning inomhus, och den är ett energieffektivt dataöverföringssätt som kan använda LED-ljus och smarttelefoner som VLC-sändare och -mottagare.

Det här var grunden för studerandenas projekt. En person finner sitt läge inomhus genom att med telefonens kamera peka på närmaste ljus. Det här påminner om en QR-läsares funktion, men istället för en QR-kod skannas ljus. Positioneringsdata är inbäddade i LED-ljusets intensitetsmodulation, som idealt ska var osynlig för det mänskliga ögat. Se nedan studerandenas video som ger en beskrivning av de tekniska detaljerna.

Specialforskare Alexis Dowhuszko, som är en av kursens handledare, var mycket imponerad av studerandenas arbete.

” Projektet innehöll alla de faser som hör till igångkörningen av ett startup-företag. Det utgick från en idé baserad på ett verkligt behov och avslutades med en helt realiserbar lösning”, säger han.

Framgång kommer inte utan misslyckanden

För teamet var projektet det första steget mot inlärning av VLC-teknologi och breddning av kunskaperna. Med hjälp av projektet kunde de se dess möjliga kommande tillämpningar som kan förbättra och lösa även världsvida problem.

Studeranden César Olvera Espinosa tycker att en av de bästa sidorna med lärande är att man oväntat kan stöta på helt nya ämnen.

”Jag hade hört om VLC-teknologi på några kurser och var väldigt nöjd när jag fick tillämpa den på positionsbestämning inomhus och kunde lära mig mer om hur tekniken fungerar.”

Studerandena uppvisade starka problemlösningsfärdigheter när väl problemet var klart definierat.

”Vi lärde oss att framgång nås genom misslyckanden. Fördröjningar är ofta oundvikliga på vägen mot målen. Men det är viktigt att vara ihärdig och lita på processen samt idéstorma alternativ för att lösa problemet”, säger studeranden Beverley Goh.

Teamets medlemmar har flera idéer om den fortsatta utvecklingen.

”Genom att utnyttja Rolling shutter-fenomenet kunde vi öka dataöverföringshastigheten betydligt, och algoritmen för datorsyn kan utvidgas så att ändring av mottagarens läge möjliggörs under användningen. Om VLC-mottagarens komponenter (kamera och algoritm) flyttas till telefonen skulle den här kommunikationstekniken dessutom kunna integreras i människornas vardag”, summerar studeranden David Rombach.