Stage

Webapplicatie: Bibliocation

2018-05-17T10:35:27+00:00

Bibliocation

Een veelvoorkomend probleem in bibliotheek de Krook is dat men vaak naar een laptop moet zoeken wanneer er van shift gewisseld wordt. Als oplossing voor dit probleem werd een webapplicatie ontwikkeld om mobiele toestellen te lokaliseren binnenin de bibliotheek. Men kan zowel laptops a.d.h.v. ESP32’s, Android toestellen en Apple toestellen terugvinden. Als backend voor dit project is Firebase gebruikt.

ESP32

Aangezien de laptops in de bibliotheek nog steeds op Windows 8.1 draaien, kan er niet gebruikgemaakt worden van de “Universal Windows Platform”. Hierdoor is het niet mogelijk om op een correcte manier de signalen van beacons te lezen. Als alternatief kan er een ESP32 aan de laptop bevestigd worden met een USB-kabel. Dit maakt het mogelijk om de signalen op een juiste manier op te vangen.

Standaard is de programmaopslag van de ESP32 voor deze applicatie te klein. Daarom moet de partities van de ESP32 herverdeeld worden. Hoe dit kan doorgevoerd worden staat volledig omschreven op Github.

iOS

Naast ESP32’s kunnen ook Apple toestellen getraceerd worden in de bibliotheek. De gebruiker van het toestel heeft zelf de vrijheid om te kiezen hoelang hij gevolgd wil worden. De keuzes zijn ‘1uur’, ‘3uur’ en ‘zolang aanwezig’. De app stopt automatisch met het volgen van de locatie na één of drie uur. Wanneer ‘zolang aanwezig’ is geselecteerd en er wordt geen enkele beacon meer gedetecteerd dan kan ervan uit gegaan worden dat het toestel zich niet meer in de bibliotheek bevindt. Wordt er binnen de 30 seconden geen enkele beacon meer gevonden dan stopt de applicatie met de locatie te traceren. Als de applicatie is gestopt dan wordt het toestel automatisch verwijderd uit de lijst in de webapplicatie. Op Github staat beschreven hoe het iOS project gebruikt kan worden met een firebase project.

Applicatie: Op ontdekking in de kinderbibliotheek

2018-04-19T13:57:00+00:00

Applicatie: Op ontdekking in de kinderbibliotheek

Deze applicatie werd ontwikkeld voor de kinderafdeling in de bibliotheek, De Krook. De kinderbibliotheek werd opgedeeld in 6 zones, deze zones moeten door de kinderen ontdekt worden. De applicatie detecteert door gebruik te maken van de beacons in welke zone het kind zich bevind.

Je wordt welkom geheten en nadien heeft de applicatie jouw naam nodig, jouw score wordt bijgehouden in het scorebord. Dit scorebord wordt bijgehouden in firebase, op deze manier heeft iedereen telkens het juiste realtime scorebord.

Als je het spel start krijg je eerst een rondleiding, er wordt duidelijk gemaakt welke onderdelen er zijn en waarvoor deze dienen. En dan kan het spel echt beginnen.

De applicatie detecteert zo goed mogelijk zelf waar je je bevindt in de kinderbibliotheek. Eens er een zone gedetecteerd wordt, krijgt deze een zwarte rand rond zich op de plattegrond en wordt de kleur van het vooruitgangswiel aangepast door de kleur van de zone. Aan het vooruitgangswiel is ook te zien hoeveel procent van de zone al ontdekt werd. Als een zone volledig ontdekt is, krijg je een melding en wordt er een vink op deze zone geplaast. Dit wordt nog uitgebreid door vragen te stellen die over de ontdekte zone gaan, op deze manier kunnen ze nog extra punten scoren.

Wanneer kinderen te snel bewegen met de tablet wordt er een melding gegeven en schud het hele scherm door elkaar. Ze krijgen hiervoor ook minpunten in de percenten die ze al behaald hebben onderweg.

Wanneer alle zones ontdekt werden, krijg je de tijd die je nodig had te zien. Ook confetti en een passend muziekje hoort erbij.

Je kan dan ook nog kijken op welke plaats je staat binnen het scorebord. Als er ondertussen spelers bijkomen (op andere tablets) zie je die ook meteen verschijnen.

GitHub

Zones detecteren op verdieping -1

2018-04-10T14:27:27+00:00

Zones detecteren op verdieping -1

Dit is een testapplicatie om op een of andere manier toch localisatie te kunnen verwezenlijken op verdieping -1. Aangezien triangulatie niet werkt doordat enkel cruciale beacons niet werken, deelde ik de ruimte op in 6 zones. Per zone ging ik na welke beacons het sterkst waren, deze beacons bepalen dus die zone.

Binnen de zones bepaalde ik welke beacons kunnen gebruikt worden om toch triangulatie te kunnen toepassen, rekening houdend met de niet werkende beacons.

De applicatie kan binnen de 10 à 15 seconden detecteren in welke zone je staat, maar triangulatie werkt zoals verwacht niet nauwkeurig.

Applicatie: werkende & niet-werkende beacons

2018-03-28T14:07:27+00:00

Werkende & niet werkende beacons

Met deze iOS applicatie kan men in de bibliotheek van Gent, de Krook, nagaan welke beacons werken en welke niet.

De applicatie duidt per verdieping aan welke beacons er hangen. Doormiddel van een kleurencode (groen of rood) wordt aangegeven welke beacon werkt en welke niet.

De lijst geeft het UUID, het OCTA-ID en de RSSI-waarde van de beacons weer. Op deze manier zijn de beacons makkelijk terug te vinden op de plattegrond van de bibliotheek a.d.h.v hun OCTA-ID.

GitHub

Positiebepaling: triangulation in de Krook

2018-03-15T10:07:27+00:00

Positiebepaling: triangulatie in de Krook

Door triangulatie kunnen we met behulp van de beacons iets of iemand localiseren op een verdieping.

Eens we de afstand weten tot 3 beacons, kan triangulatie gebruikt worden om de x- en y-coördinaten te berekenen van dat object. Drie cirkels, met als straal de afstand tot die beacon, worden getrokken rond het midden van elke beacon. De triangulatie locatie is het zwaartepunt van de driehoek ABC, die bestaat uit de kruispunten van de drie cirkels. Dit zijn dan de x- en y-coördinaten van het object.

Aangezien we de plattegronden van de bibliotheek hebben, bepaalden we van elke beacon zijn positie (x- en y-coördinaat). Met behulp van deze android library kunnen we dan met de coördinaten van de gedetecteerde beacons en de afstand tot die beacons, het punt bepalen waar men op dat ogenblik staat.

Testapplicatie: verdieping -2

Er werd een test applicatie geschreven voor verdieping -2 (de kleinste verdieping). Op deze verdieping werken 13 van de 17 beacons. Er werd rekening gehouden met de beacons die niet werken, maar dat zijn niet zo'n cruciale beacons. Op basis van deze kennis en de kennis van de coördinaten van de beacons werden eerst enkele test berekeningen uitgevoerd. De juiste coördinaten van het rode punt werden gevonden.

De test met de applicatie zelf verliep ook redelijk goed. Er kan tot op 1 meter nauwkeurig bepaald worden waar je staat op verdieping -2, na een tijd van 10 tot 15 seconden. Deze test verliep goed omdat zo goed als alle nodige beacons werken.

Testapplicatie: verdieping -1

Deze test werd nu ook uitgevoerd op verdieping -1. Voor deze verdieping trachten we een app te ontwikkelen om een boek te kunnen vinden door warm-koud aanduiding, dus juiste plaatsbepaling is wel noodzakelijk.
Op deze verdieping werken 30 van de 40 beacons. Er zijn wel enkele cruciale beacons die niet werken in de regio waar we deze locatiebepaling nodig hebben.
De testapplicatie voor verdieping -2 werd omgevormd om te gebruiken op verdieping -1.
De test verliep niet zo vlot als op de andere verdieping. De signalen van de beacons zijn niet juist genoeg op vlak van afstand tot het toestel, hierdoor zijn de waarden niet correct en kan er dus ook geen correcte coördinaat berekend worden. De berekende coördinaat kwam bijna nooit overeen met het punt waar het toestel zich bevond.

Ideeën met de beacons in de Krook

2018-03-11T12:07:27+00:00

Ideeën met de beacons in de Krook

Rekinformatie: Wanneer een bezoeker zich tussen 1 of 2 rekken bevindt uitleg geven over genre, speciale/bekende boeken, etc.
Boekinformatie bij binnenkomst: Gebruiker duidt gewenste boeken aan -> bij binnenkomst weergeven welke boeken er beschikbaar zijn. Afwezige boeken in geheugen houden.
Bij terugkomst -> melding geven welke terug beschikbaar zijn. Per afdeling kunnen ook de nieuwkomers worden weergegeven (cd, dvd, ..)
Event updates: Bij binnenkomst melding geven over lopende/toekomstige evenementen. Bij binnenkomst cafetaria melding geven van speciale acties?
Navigatie: Een kaart tonen waar een bezoeker zich bevindt. Rekening houdend met een nauwkeurigheid van 5 tot 10m
Locatie sharing: Studenten die samen willen blokken in de Krook kunnen hun huidige locatie doorsturen naar hun vrienden. Bv: “Hier zijn nog 3 plaatsen vrij, kom gerust af. [Locatie]”.
Warm-koud game: Kindjes kunnen aan de hand van een applicatie zoeken naar een boek/voorwerp.
Gids: Een applicatie ter vervanging van een fysiek persoon.

Applicatie: werkende & niet-werkende beacons

2018-03-02T14:07:27+00:00

Werkende & niet werkende beacons

Met deze android applicatie kan men in de bibliotheek van Gent, de Krook, nagaan welke beacons werken en welke niet.

De applicatie duidt per verdieping aan welke beacons er hangen. Door middel van een kleurencode (groen of rood) wordt aangegeven welke beacon werkt en welke niet.

De lijst geeft het UUID en het OCTA-ID van de beacons weer. Op deze manier zijn de beacons makkelijk terug te vinden op de plattegrond van de bibliotheek.

Per verdieping is er een plattegrond te zien waar de beacons op aangegeven zijn, de bol is rood of groen naarmate de werking van de beacon.

Je kan de lijsten exporteren naar een excel bestand, per verdieping of alle verdiepingen samen.

GitHub

Applicatie: weten op welke verdieping je bent

2018-02-28T10:07:27+00:00

Weten op welke verdieping je bent

Met deze applicatie kan je rondlopen in de bibliotheek van Gent, de Krook. De applicatie zal je vertellen op welke verdieping je bent en wat er op deze verdieping te vinden is.

De applicatie weet deze informatie door de signalen van de beacons aan het begin van elke verdieping te gebruiken.

GitHub

Informatie over de beacons in de Krook

2018-02-28T10:07:27+00:00

Informatie over de beacons in de Krook

Beacons

In de bibliotheek hangen 237 beacons. We hebben een lijst van alle beacons met een octa-ID en een digipolis-ID. Deze stemmen op het eerste zicht niet overeen met het UUID dat de beacons uitzenden.
De twee laatste tekens van het UUID van de beacons is de hexadeciamele waarde van het octa-ID dat in de lijst staat en ook op plattegronden van de bibliotheek. Op deze manier weten we welke beacon op welke plek hangt.
De beacons hangen redelijk random op in de bibliotheek, we zien geen patroon. Sommige beacons lijken er ook gewoon nog tussengeplaatst op het einde. Ze hangen ongeveer op een afstand van 3 meter van elkaar.

DOCUMENTEN KROOK Deze documenten hebben we ter beschikking over de beacons in de Krook. (De lijst met werkende beacons komt niet overeen met de realiteit).

UUID

Alle beacons hebben een verschillend UUID, wat anders is dan algemeen aangegeven wordt. Maar aangezien ze nog andere dingen willen doen of aansluiten op deze beacons hebben ze voor deze aanpak gekozen.

Major en minor

Alle beacons hebben een major en minor van 0, wat ook weer anders is dan algemeen aangegeven wordt. Maar ook hier zit een bepaalde aanpak achter waarom dit zo gedaan werd.

Vaststellingen

De bibliotheek is een volledig stalen constructie. Deze metalen constructie verstoort de signalen van de beacons. Dit verklaart waarom er zoveel beacons ophangen.
In de gegevens, die we kregen van de betrokken partijen, zagen we dat enkele (11) beacons niet werken. Er werd een applicatie gemaakt om na te gaan welke beacons werken en welke niet. Met behulp van deze app bleek dat er 59 beacons van de 237 niet werken. Deze applicatie kan een duidelijke lijst exporteren, waarmee men meteen weet per verdieping welke beacons werken en welke niet.

Informatie over de beacons algemeen

2018-02-28T10:07:27+00:00

Informatie over de beacons algemeen

Een beacon is een draadloos apparaat op batterijen dat signalen uitzendt via bluetooth. Smartphones kunnen deze signalen ontvangen tot op een afstand van 70 meter.

Beacons worden vooral gebruikt bij winkels om klanten te adverteren als ze binnen de range van de beacon komen. Natuurlijk moeten klanten dan wel hun applicatie gedownload hebben en steeds hun bluetooth aan hebben staan.
De beacon wordt vooral gebruikt in de retail maar er zijn zeker ook andere toepassingen. Zo kan een beacon specifieke informatie geven bij elk kunstwerk in een museum. De beacon kan ook dienen als hotelsleutel, zo wordt de deur ontgrendeld eens je in de buurt komt. Ze worden ook gebruikt voor indoorlocalisatie en mensen te begeleiden naar de juiste weg.

Bluetooth beacons gebruiken Bluetooth low energy proximity sensing om een universeel unieke identifier (UUID) te verzenden, deze kunnen dan opgepikt worden door een compatibele applicatie of besturingssysteem.
Het UUID, major en minor dat de beacon verstuurd, kunnen gebruikt worden om de fysieke locatie van een apparaat te bepalen, mensen te volgen of locatiegebaseerde acties op een apparaat te laten uitvoeren (zoals pushmeldingen sturen)

Er zijn verschillende Beacon Protocols:

iBeacon
AltBeacon
URIBeacon
Eddystone

Apple introduceerde in 2013 de iBeacon technologie. AltBeacon is een open source alternatief voor iBeacon gecreeerd door Radius Networks.
De URIBeacon is helemaal anders dan de 2 vorige beacons. I.p.v. zijn UUID uit te zenden, zend hij een URL.
Eddystone is een Google standaard voor Bluetooth beacons. Het ondersteunt 3 types : Eddystone-UUID, Eddystone-URL en Eddystone-TLM.

Enkele van de waarden die men kan lezen uit het bluetooth signaal zijn:

UUID
major
minor
TxPower
RSSI

Het UUID is hetzelfde voor alle beacons binnen dezelfde context. De major en minor hebben een verschillende waarde per beacon.
Het UUID bestaat uit 32 hexadecimale tekens, opgedeeld in 5 groepen.
Major en minor hebben een waarde tussen 0 en 65535. Major waarden worden gebruikt om een groep te identificeren. vb: alle beacons op eenzelfde verdieping hebben dezelfde major.
Minor waarden worden gebruikt om het individu binnen die groep te identificeren. vb: beacons op verdieping 2 hebben allemaal een major van 2 en een unieke minor om zich te onderscheiden op de verdieping.
TxPower, Transmission Power, geeft aan hoe krachtig het signaal wordt overgedragen door de beacon, in dBM (decibel-milliwatts). TxPower waarden liggen tussen -40 dBm en +4 dBm.
RSSI, Received Signal Strength Indicator, is de sterkte van het beacon signaal gezien door het ontvangende toestel. De signaalsterkte hangt af van de afstand en de TxPower. RSSI waarden liggen tussen -26 (een paar cm) tot -100 (40 -50 m)