Quelles technologies sans contact se cachent derrière les systèmes de géolocalisation en intérieur ? Quels sont leurs usages ? Pour quelles perspectives d'évolution ? La géolocalisation indoor se précise ! Le signal des GPS ne fonctionne pas dans les bâtiments, en raison de problèmes de connectivité entre les escaliers, les murs, les portes et les différents niveaux. Pour y remédier, des systèmes « indoor » sont en cours de développement pour localiser des personnes ou des objets en intérieur. L’armée, la sécurité civile et le commerce en espèrent beaucoup. De nombreuses technologies la rendent plus efficace et accessible ; des technologies que s’approprient des offreurs de solutions de plus en plus nombreux, et qui permettent déjà de multiplier ses usages dans de nombreux secteurs.

1. 1.Les technologies
sans contact au service
de la géolocalisation
indoor ?
ACCÈS ADHÉRENTS UNIQUEMENT
Quelles technologies sans contact se cachent derrière les systèmes de
géolocalisation en intérieur ? Quels sont leurs usages ? Pour quelles
perspectives d'évolution ?
La géolocalisation indoor se précise ! Le signal des GPS ne fonctionne pas
dans les bâtiments, en raison de problèmes de connectivité entre les esca-
liers, les murs, les portes et les différents niveaux. Pour y remédier, des
systèmes « indoor » sont en cours de développement pour localiser des
personnes ou des objets en intérieur. L’armée, la sécurité civile et le com-
merce en espèrent beaucoup. De nombreuses technologies la rendent plus
efficace et accessible ; des technologies que s’approprient des offreurs de
solutions de plus en plus nombreux, et qui permettent déjà de multiplier
ses usages dans de nombreux secteurs, par exemple :
La culture : sécurisation des musées, conservation des œuvres d’art, etc.
Le retail : géofencing, analyse géo-comportementale, etc.
Le service public et le secteur des transports : Accueil de publics et zones
de transit (aéroports, gares, centre commerciaux, parcs d’exposition, etc.)
L’évènementiel : Guidage, animations, chasses aux trésors, services en
réalité augmentée, networking
Perspectives
Marché de la géolocalisation indoor : 4 milliards de
dollars à horizon 2018
En 2014, près de 25 000 systèmes de géolocalisation indoor devraient
avoir été déployés dans le monde sachant que le cabinet table sur une
explosion de la technologie Bluetooth Low Energy (BLE) au cœur de
nombreux réseaux de géolocalisation indoor. ABI Research souligne
aussi qu’il existe à l’heure actuelle une très forte compétition entre
différentes technologies pour la géolocalisation indoor, parmi
lesquelles la fusion de capteurs, les systèmes audio (avec la mise en
œuvre des ultrasons), les signaux ultra-large bande UWB (Ultra Wide
Band), les futures évolutions du Wi-Fi, l’utilisation de champs magné-
tiques contrôlés, la technologie HAIP (High Accuracy Indoor Positioning)
de l’américain Quuppa, et la communication par lumière visible émise
par les éclairages à LED (Visible Light Communications – VLC).
(ABI Research)
Sommaire
1. Perspectives
2. Etat de l’art des solutions techniques
Les phénomènes physiques
Types de capteurs et mesures employées
3. Méthodes et traitements pour le calcul de position
Pour obtenir l’étude ou adhérer au CITC : contactez Alice HUYS-MOCHEZ
Responsable Veille & Diffusion - ahuys@citc-eurarfid.com
1/5
Pour compléter : consultez l’analyse comparative et retours d’expériences [ 2. Les technologies sans
contact au service de la géolocalisation indoor] issue de la conférence du 9 décembre 2014

2. www.citc-eurarfid.com
Mohamed BOUASSIDA
Ingénieur R&D - CITC-EuraRFID
Réalisée par :
Lorsqu’il existe un modèle physique fiable qui permet de relier les gran-
deurs mesurées par les capteurs à la position du (des) objet(s) mobile(s), il
est possible d’utiliser des techniques déterministes de calcul de position.
Multilatération et triangulations permettent par exemple de déterminer de
manière fiable la position d’une source d’un signal radiofréquence dès lors
qu’il existe une transmission directe entre la source et les capteurs.
Les techniques de localisation par zones produisent des coordonnées
logiques pour les objets mobiles (par opposition aux coordonnées
physiques), c’est-à-dire que seule la présence ou l’absence de l’objet dans
la zone est connue, pas sa position exacte. Ces techniques sont égale-
ment déterministes.
Lorsqu’un modèle physique fiable fait défaut dans les conditions d’opéra-
tion du système (e.g. en environnement intérieur par exemple), il est
possible d’utiliser des méthodes basées sur des modèles statistiques
(souvent bayésiens) reliant grandeurs mesurées par les capteurs et
position de l’objet mobile. Dans ce registre, on peut citer par exemple les
solutions de localisation Wi-Fi s’appuyant sur une cartographie radiofré-
quence de l’environnement (AeroScout, Ekahau, NaoCampus).
L’avantage des modèles statistiques est qu’ils permettent en outre d’inté-
grer harmonieusement des sources d’informations exogènes pour
enrichir et affiner le calcul de position (les plans des bâtiments avec l’em-
placement des murs et des portes par exemple, cf. Ekahau par exemple).
Lorsque plusieurs grandeurs de natures différentes sont disponibles pour
le calcul de la position, elles peuvent être combinées à l’aide de techniques
de fusion de données telles que les filtres de Kalman afin d’améliorer la
performance du positionnement. C’est exactement ce type de solutions
qui est d’ailleurs employé pour recaler les centrales à inertie avec un
signal GPS par exemple [4], ou bien avec des balises RFID basse
fréquence.
La dernière dimension que nous aborderons pour décrire les méthodes de
positionnement, concerne le lieu du traitement. Le calcul de position peut
être effectué directement dans le capteur (système orienté terminal
uniquement), déporté sur un serveur (le cas le plus courant, Ekahau,
AeroScout, UbiSense, Cisco) ou bien réparti entre les deux. Le point
important à noter ici, c’est qu’avec un système orienté terminal et un
traitement déporté ou réparti, un lien de communication temps réel doit
exister entre chaque objet mobile et le serveur.
Les méthodes
5/5
Une note de synthèse by CITC
Centre d’Innovation des Technologies Sans Contact #CITC @eurarfid
Créé en 2009 sous l’impulsion de Lille
Métopole, du Conseil Régional et de l’Etat, le
CITC est un Centre de Ressources Technolo-
giques (C.R.T) reconnu dans les technolo-
gies sans contact (RFID, NFC, capteurs,
vision, etc.), et les objets connectés.
Cluster d’entreprises dédié à l’Internet des Objets, le CITC initie et
pilote des projets de recherche intégrative et collaborative, développe
des platesformes de tests grandeur nature et accompagne ses
adhérents dans leurs projets en leur proposant conseil, expertise,
expérimentation, ressources, formations et pré-certification.
Pauline FUMERY
Chargée de veille et d’études - CITC-EuraRFID
Contact : Mme Alice HUYS-MOCHEZ - ahuys@citc-eurarfid - 03 20 19 18 52
Pour aller plus loin :
[1] Pahlavan K., LI X. & Makela J. - 2002 – Indoor geolocation science and technology, Communications
Magazine, IEEE 40(2) : 112 - 118
[2] Herbert Bay, Andreas Ess, Tinne Tuytelaars, Luc Van Gool – 2008 - "SURF: Speeded Up Robust
Features", Computer Vision and Image Understanding (CVIU), Vol. 110, No. 3, pp. 346--359,
[3] Ravi N., Shankar P., Frankel A., Elgammal A. – 2006 - Mobile Computing Systems and Applications,
2006. WMCSA '06. Proceedings. 7th IEEE Workshop
[4] Global Navigation Satellite Systems, Inertial Navigation and Integration, Third Edition – 2013 -,
Mohinder S. Grewal, Angus P. Andrews, Chris G. Bartone. Wiley