Newsgroup: it.comp.reti.wireless
Titolo: WiFi e Localizzazione

Salve a tutti,
mi chiedevo se fosse possibile in qualche modo avere una localizzazione
abbastanza precisa (a livello di stanza e di piano) di un'unità connessa via
802.1x all'interno per esempio di un edificio. Premesso che è abbastanza
evidente che debba essere per forza realizzato un software ad-hoc basato
sulle coordinate dell'edificio in questione, ancora più a monte mi chiedevo
se fosse possibile ricavare le "coordinate" di un MAC ADDRESS che gira per
le stanze (sto pensando a palmari, non a persone che viaggiano con server
sulla schiena ;) ).
Un torrone virtuale a chiunque saprà darmi un consiglio!
DkS

"Darkkside" <dark...@SEMISPAMMINONVALElibero.it> ha scritto nel messaggio
news:bkpb7u$nim$1...@lacerta.tiscalinet.it...

Mi azzardo a rispondere invia del tutto teorica, quindi abbiate pietà di me,
magari posso essere di spunto per qualche idea interessante.
Prima di tutto devi supporre di avere almeno tre punti opportunamente scelti
in cui poter misurare contemporaneamente il segnale ricevuto da un'unita, il
resto del discorso viene da solo, ovvero confrontando l'intensità dei tre
segnali ricevuti puoi stimare la posizione dell'oggetto che ti interessa.
Ovviamente con soli tre punti di misura ottieni la localizzazione di un
punto su di un piano o in uno spazio tridimensionale più o meno limitato se
adoperi alcune accortezze.
Più sono i punti di misura più diventa accurata la stima della posizione.
Ora passare dalla teoria alla pratica........beh, con un po' di
documentazione possiamo vedere se la cosa è realmente fattibile oppure no,
altrimenti avrai perso qualche minuto a leggere le fantasie di uno con tante
idee in testa!!!

 segnali ricevuti puoi stimare la posizione dell'oggetto che ti interessa.
Effettivamente con tre punti ed un po' di trigonometria potrei risolvere,
fermo restando che si possa far affidamento sulla ricezione per calcolare la
distanza in metri... purtroppo anche in postazioni fisse le prestazioni
della ricezione mi sembrano alquanto altalenanti, senza contare che può
dipendere da dove l'utente tiene l'apparecchio (sul tavolo, in tasca, ...).
E' vero che potrei però basarmi sul rapporto tra le tre ricezioni... ma
avrei comunque bisogno di un'API o una DLL che dica al mio programma
Ricezione_AP1=5
Ricezione_AP2=1
Ricezione_AP3=2
...ed allora il mio programma potrebbe dire "sei in bagno", premessa la
taratura di tali rapporti per ogni stanza...
Ma senza niente non so proprio dove battere la testa, nè dove potrei
documentarmi....
Si accettano suggerimenti :)

 802.1x all'interno per esempio di un edificio.
Si potrebbe, mediante triangolazione (dall'intensita' di segnale risali alla
distanza, con 1 solo beacon hai un cerchio di localizzazione, con 2 beacon
hai due cerchi che si intersecano in due punti,  con 3 beacon i tre cerchi
si intersecano in un punto solo del piano e li' sta il palmare, piu' o meno
qualche metro di incertezza).
Tutto sta a vedere se il protocollo 802.11 prevede che la singola schedina
wireless tenga d'occhio tutti gli AP disponibili e ne ricalcoli
periodicamente il segnale. Non sono sicuro che il protocollo gestisca
l'handover, mi pare che tu selezioni un AP e poi se ti sposti e perdi il
segnale deve scegleirne un altro a mano, segno che il ricevitore una volta
agganciato un AP non lo molla piu' e ignora gli altri.
In tal caso l'idea della triangolazione va a farsi benedire perche' il
concetto prevede di disporre di almeno tre segnali contemporaneamente, o
almeno in rapida successione. Magari occorre riprogrammare il driver della
scheda in modo che invece di fissare il canale all'inizio e poi scambiare i
dati, passi il suo tempo a esplorare ciclicamente l'intensita' di tutti gli
AP ricevibili
B.



Non comprendo in dettaglio ciò che hai esposto, ed in particolare il concetto
secondo cui il segnale osservato da tre punti possa essere identificato nel
piano.
In realtà per identificare una sorgente RF puntiforme o che si approssimi a
tale, nel piano occorrono due punti di osservazione disposti ad una distanza
quanto più possibile ampia tra loro.
In tali punti con antenne direttive si cerca la direzione di maggiore intensità
del segnale, al verificarsi di questa condizione la sorgente RF è situata nel
punto che si ricava dell'intersezione  del prolungamento delle rette
rappresentanti la direzione dell'antenna.
Tale metodo conosciuto come triangolazione ha grassi limiti quali la necessita
di avere una base di triangolazione ampia almeno un decimo della distanza
ipotetica della sorgente da identificare, ad esempio se si vuole ricercare una
sorgente posta ad un Km occorre una base di 100m questo esclude dibatto la
possibilità d'uso su mezzi mobili.
Un altro metodo invece e il cosiddetto metodo doppler, che necessita di una
antenna direttiva e di una omnidirezionale poste ad una distanza arbitraria ma
nota non molto elevata, nell'ordine del metro.
Il metodo di misura è complesso, ed identifica la sorgente in base ad una
direzione ed una misura di fase doppler dei segnali, limiti intrinseci di tale
metodo è la impossibilità di ricercare sorgenti che si muovono a velocità
elevate da essere paragonate alla lunghezza d'onda/secondo.
Nella pratica anche usando attrezzature professionali per test e measurament la
rilevazione rapida è precisa di segnali RF è una operazione aleatori che procede
a tentativi spesso infruttuosi.
Nel caso del wi-fi oltremodo le ridotte portate degli stessi oltre al fatto di
operare in spread spectrum, rende improbabile il rilevamento, se non a portata
ottica (nel senso che se vedi l'antenna hai trovato la sorgente).
Byez

 ...ed allora il mio programma potrebbe dire "sei in bagno"
Si', ma se e' rivolto verso la tazza il suo corpo fara' da scudo in una
direzione falsando il risultato, se e' rivolto verso il lavandino i rapporti
variano nuovamente. Direi che rischi di trovarti dal bagno alla sala
riunioni in me che non si dica.
Idem se sulla traiettoria passa una persona o se si chiude una porta o
un'armadio.
Se non vado errato il GPRS (il sistema trigonometrico piu' utilizzato al
mondo direi) non usa l'intensita' del segnale ma il tempo di viaggio. Pero'
dubito che sia implementato qualcosa del genere negli AP e nelle schede
standard.
Saluti.
Stefano.

 Se non vado errato il GPRS (il sistema trigonometrico piu' utilizzato al
ehm ehm, vai errato, GPS l GPRS è quello dei cellulari :P
-- 
Firma anche tu la petizione per una Europa senza brevetti software:
 
http://petition.eurolinux.org/index_html

 piu' e ignora gli altri.
Risulta anche a me che il funzionamento sia questo purtroppo... e non so se
è effettivamente possibile riprogrammarne il driver... in fondo se ha un
canale singolo potrà sempre leggerne uno alla volta, e non oso pensare che
ping possa avere un oggetto che cambia ogni 5 secondi AP (visto l'intervallo
che ogni volta occorrerebbe per riagganciare il segnale).
Potrei risolvere con 3 schede agganciate a 3 AP distinti... ma non mi sembra
una grande soluzione, soprattutto per un palmare...
Mi domando allora se un altro protocollo di tipo wireless potrebbe fornirmi
un'architettura di tipo "roaming" tra vari AP... ti ringrazio per aver
contribuito a questo brainstorming :)
DkS

 ehm ehm, vai errato, GPS l GPRS è quello dei cellulari :P
Lapis freddiano.
Saluti.
Stefano.


Come faceva notare P. Bianchi, se il protocollo permette un giochino del
genere non c'è  problema, interroghi ciclicamente gli AP e hai finito,
altrimenti non credo che la cosa attualmente sia davvero realizzabile.
Prova a fare una ricerca sulle caratteristiche del protocollo e magari poi
ne riparliamo, ok?
Ciao ciao e a presto
P.S. - Grazie per il torrone, pensiero gradito!!!



 ha scritto nel messaggio
news:3f7167aa$1...@news.scardovi.com...


 al loro valore assoluto
Il rapporto fra i segnali varia anche notevolmente per il semplice fatto che
volti le spalle ad un AP piuttosto che ad un altro. Varia per il fatto che
la porta sia aperta o chiusa, varia se nel distributore delle bibite ci sono
2 lattine anziche' essere pieno.
Le potenze coinvolte sono troppo deboli per poter avere un'analisi corretta
dell'abbattimento del segnale.
Se un termometro ha una tolleranza di 2 gradi e deve misurare la temperatura
di un forno a 200 gradi avrai una tolleranza dell'1%. Al contrario se lo
stesso termometro lo metti in un frigorifero a 4 gradi avrai una tolleranza
del 50%.
Saluti.
Stefano.

Ovviamente la mia era solo pura teoria, felice di essere stato corretto e
contraddetto su più punti, anche se per una realizzazione "del tutto
empirica" potrebbe essere cmq un inizio l'idea proposta.
Ci terrei però a precisare qualche punto (scusandomi per il ritardo ma sto
avendo seri problemi con il mio provider):
 - Parlavo di tre punti anzichè due perchè presupponevo l'uso di sole
antenne omnidirezionali;
- non è detto che le tre antenne debbano per forza fare capo a degli AP, e
visto che siamo ancora sul piano teorico avete pensato a dei semplici
ricevitori usati a mo' di sniffer? Così possiamo anche aggirare il problema
protocollo!
 - per quanto riguarda la localizzazione, beh sempre inambito teorico si
presuppone una situazione ideale, nella pratica è tutto diverso e chi ha
fatto notare (giustamente tra l'altro) che il povero palmare sia costretto a
portare a fare la pipì il proprio padrone e che quindi i rapporti possono
variare notevolmente, trova tutto il mio consenso, però entro certi limiti e
senza la pretesa di spaccare il millimetro si può ovviare via software,
ovvero tracciando il percorso seguito dall'oggetto in osservazione. A meno
che non si tratti di pedinare Superman è difficile trovarsi nello scantinato
e un attimo dopo all'ultimo piano!!!
Sono stato prolisso e chiedo scusa, ma mi interessano molto le vostre
opinioni, idee e critiche a riguardo.
Ciao ciao
            by Iw7

ho trovato un documento interessante, ora lo leggo e vi faccio sapere...
Roberto
www.retisenzafili.com
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Msg posted via: 
http://www.TechEye.it

tenendo presente il fatto che la misurazione della potenza per "stimare" la
distanza   era proprio usata dai sistemi radiomobili analogici...  e quindi
in fondo ha un minimo di fondamenti corretti...
rimane il fatto che riportare la stessa metodologia di stima della distanza
in un ambiente indoor con segnali a 2.4GHz  è praticamente una follia.
un ambiente indoor sui 2.4GHz è il classico canale multipath fading
ovvero un gran casino...    la potenza del segnale va' e viene e dipende
appunto dalla posizione ma in primissima approssimazione ne dipende in modo
"casuale"...  a causa appunto dell'ambiente circostante...
una possibile soluzione è quindi di mettere un access point in ogni punto
(stanza) di rilevante interesse,    molto probabilmente il tuo client si
colleghera' a quel access point per cui tu saprai in prima approssimazione
almeno la "stanza" in cui si trova....
se invece vuoi continuare sulla strada (folle a mio avviso) della misura
schietta di potenza..   è possibile che qualche AP di marca permetta tramite
SNMP la misurazione della potenza ricevuta dai client..
se crei una rete abbastanza fitta di AP della stessa marca e stesso modello
e interroghi ciclicamente tutti gli AP tramite SNMP circa la potenza
ricevuta dai client potresti riuscire a ricrearti una "mappa" sulla quale
basare una decisione....     che ripeto.... a mio avviso avra' una bassa
probabilita' di correttezza....   ma non si sa' mai..  se di tali misure ne
fai un numero elevato e basi la tua decisione sulla "media"...   (per chi
capisce   evviva il RICEVITORE OTTIMO) bho magari qualcosa di buono ottieni
tenendo ovviamente ben presente la struttura dell'ambiente....
in pratica ti viene un casino abissale!
ciao
Alberto
"Darkkside" <dark...@SEMISPAMMINONVALElibero.it> ha scritto nel messaggio
news:bkpb7u$nim$1...@lacerta.tiscalinet.it...


 in prima approssimazione almeno la "stanza" in cui si trova....
Questa potrebbe essere una soluzione a quel problema, resta però il mio
dubbio sul fatto che il palmare riesca o meno a connettersi all'AP più
vicino ignorando, per esempio, quello della stanza accanto...
Continuo a cercare in giro, e confido in Roberto sperando che abbia la
chiave di volta della situazione!
A presto,
DkS

Effettivamente non ho tenuto presente la frequenza su cui bisognerebbe
lavorare, e per questo motivo il "problema indoor" mi sembrava, permettetemi
la licenza, "di più facile approssimazione in termini di localizzazione".
Ripeto, non pretendo di spaccare il millimetro ma almeno un'approssimazione
di qualche metro potrebbe risultare già accettabile a lovello sperimentale.
Cmq resto in ascolto su questo 3d, la cosa si sta facendo molto
interessante.

Allora... dopo una mattinata passata a navigare, leggere e capire vi posso
fornire 
questo link:
http://grass.itc.it
 (ora č down, forse ci stanno lavorando... i mirror funzionano
bene)
č un software capace di calcolare la posizione di un terminale 802.11 senza
alcun 
hardware aggiuntivo, non sono ancora riuscito a provarlo perchč lo sto scaricando
ma dal sito pare sia veramente ottimo. Poi č free :)
Roberto
www.retisenzafili.com
PS alla base di questo programma c'č un progetto italiano (
www.wilmaproject.org
),
sul cui sito sono presenti anche documenti teorici che spiegano le tecniche
di 
localizzazione delle stazioni mobili...
PPS io qui voglio dei torroni veri... guarda un po' ke ti posto :)


 sulla schiena ;) ).
ciao,
calcolare la posizione in base alla potenza del segnale, come ti hanno
già detto in tanti, é a dir poco problematico, il segnale varia troppo e
secondo logiche troppo casuali per poter essere un punto di riferimento.
La cosa é invece fattibile a patto che il palmare "scelga"
automaticamente l'access point al quale collegarsi in base alla qualità
del segnale. Se così fosse (e non so se esiste qualche soluzione per
palmare che permetta di farlo) basta interrogare gli AP alla ricerca del
MAC address che ti interessa.
Io a casa per giocherellare un po' avevo attivato per un certo periodo
di tempo un Apple Script (lavoro su un powerbook con OSX) che quando il
mio palamre con scheda wireless entrava nel raggio dellAP eseguiva uno
script di mia scelta (di solito faceva partire una playlist). La cosa
era ancora rozza ed andava "raffinata" ma sostanzialmente funzionava. 
a prescindere da questo credo che localizzare device wireless non sia
del tutto improponibile perché ho letto da qualche parte che la nuova
compagnia di Wozniack (?) [co-fondatore della apple) si occuperà proprio
di qualcosa di simile.
ciao
Luca
-- 
/luca
"In me ten paradoxes make one truth,"
Dylan Thomas

 PPS io qui voglio dei torroni veri... guarda un po' ke ti posto :)
scaricato tutto :) questo weekend cerco di capirci qualcosa, ci risentiamo
prossimamente su questi schermi e se mi funziona tutto torno con un camion
di torroni!
A presto, DkS